FabLab Kamp-Lintfort

Dokumentation Sensoren

Zuerst wurde herausgefunden was wichtige Eigenschaften für Boden-Feuchtigkeitssensoren sind. Hierbei sind Genauigkeit und Auflösung Relevante Werte. Für dieses Projekt ist auch die Datenlogger Kompatibilität ein Wichtiger Faktor sowie der Preis. Anschießend wurden nach Sensoren und Komplett Systemen gesucht aus jeglicher Preisklasse. Bei denn Kompletten Systemen ist man auf Bosch und SmartRain gestoßen welche aber an Interesse für das Projekt verloren haben, da sie Preislich nicht erschwinglich waren und für unser Projekt auch zu groß Skaliert sind. Des Weiteren wurde nach Self-made Sensoren gesucht und dort wurden einige gute Preis-Leistung Sensoren gefunden, aber nach Rücksprache mit dem Team und der Projektleitung wurde klar, dass das Projekt nicht durch solche Self-made Sensoren umgesetzt werden soll. Daraufhin wurde nach neuen Sensoren und Unternehmen, welche diese für die Landwirtschaft produzieren gesucht. Also Resultat wurden mehrere Sensoren und Systeme gefunden, welche für das Projekt nutzbar wären. Der Sensor Teros 12 von METER ENVIRONMENT zeichnet sich dadurch aus das er eine sehr hohe Genauigkeit hat (± 0,01 - 0,02 m3 / m3 (± 1 - 2% VWC)) und eine Auflösung von 0,001 m3 / m3 VWC in mineralischen Boden hat. Bei dem Sensor handelt es sich um einen VWC: Frequency-Domain-Sensor welcher bei Temperaturen zwischen -40°C und 60°C Arbeitet. Eine besondere Eigenschaft des Sensors ist, dass er nicht ein langer Stab ist wie andere Sensoren, sondern klein und kompakt ist mit 3 Sensor Nadeln. Dieser Sensor kann von Hand, oder mithilfe eines dafür spezialisierten Gerät Tief in der Erde angebracht werden. Das sorgt dafür das man Messwerte genau da bekommt, wo man sie braucht. Über ein bis zu 75m langes Kabel ist der Sensor dann mit einem Datenlogger verbunden, in der Regel ein „ZENTRA ZL Serie“. Von diesem Datenlogger können die Messdaten dann auf eine App oder an einen eigenen Server geschickt werden. So bietet der Teros12 genaue Messdaten, jedoch kommt das zu einem hohen Preis: Ein Einzelner Sensor kostet 234€ welcher dann einen Verification Clip benötigt welcher 36€ kostet. Für das Projekt, bzw denn Prototyp werden 2 Sensoren benötigt. Ein großer Nachteil des TEROS 12 ist, dass ein eigener Datenlogger verpflichtet ist und man anders nicht an die Daten gelangt. Der Datenlogger kommt zu einem Preis von 650€ plus 180€ für die Jahresgebühr der ZENTRA Cloud um seine Daten zu schützen und in einer Cloud zu speichern. Insgesamt liegt der Preis für 2 Sensoren plus Datenlogger bei 1334€, was das System sehr teuer macht. Als nächstes wurde Kontakt zu Sensoterra aufgebaut, welche einen Wireless Boden-Feuchtigkeitssensor anbieten. Dieser Sensor wirbt mit einem Ertagswachstum von bis zu 30% und einer Senkung des Wasserverbrauchs von bis zu 60%, was mich besonders im Bezug auf das Ziel des Projekts angesprochen hat. Zudem verfügt der Sensor über ein LORA Modul mit dem, sofern ein LORA gateway verfügbar ist kein Datenlogger notwendig ist. Der Sensor selbst hat eine offene API und soll sehr zu Installieren sein. Auch was die Genauigkeit des Sensors angeht, kann dieser sich blicken lassen, da er über eine Genauigkeit von 0,50 verfügt. Sofern ein LORA gateway verfügbar ist, kann man diesen Sensor für ca. 200€ pro Stück erhalten. Der Sensor überzeugt mit seiner offenen API, Preis-Leistung und einfachen Anwendung. Dazu kommt noch dass er für Smart City Ansetzte konzipiert wurde, was wir auch mit diesem Projekt erreichen wollen. Zusätzlich kommt der Sensor auch mit Der SmartFarm App, welche einen guten Vergleich zu dem darstellt, was das Projekt erreichen möchte. Ein anderer Sensor ist der Smart Agriculture Pro LoRaWAN Plug & Sense von IOT. Hierbei handelt es sich auch um ein mit LORA verbundenes System. Hierbei handelt es sich um einen sehr Modularen Sensor, was bedeutet das man nicht nur einen Boden-Feuchtigkeitssensor bekommt, sondern auch Bodentemperatur, Blattfeuchte, Stammdurchmesser, Windrichtung, Windstärke, Regenmenge und Ultraschallbestandsmesser an sein System anschließen kann. Das hat denn Vorteil, dass man alles in einem System hat und nicht mit verschiedenen Systemen arbeiten muss, um seine Daten zu erhalten. Wie auch der andere Sensor arbeitet dieser mit LORA und erlaubt es so auf die Daten leicht zuzugreifen, sofern ein LORA gateway verfügbar ist. Leider kommt dies auch zu einem Preis. Das System mit 3 Sensoren kommt ab 1551.03€ und kann dann weiter mit Sensoren aufgerüstet werden. Es werden sehr wenig angaben zur Genauigkeit oder Auflösung gemacht und die Kabellänge des Sensors zum LORA Sender ist recht kurz, sodass das Gerät direkt neben der Pflanze platziert werden muss, was bei größeren Feldern ein Problem darstellen kann. Die Sensoren von METER ENVIRONMENT und AOT sind beide sehr teure Systeme und überschreiten die Preis-Leistungsgrenze für das Projekt. Der Sensor von Sensoterra jedoch bietet Optimale Genauigkeit und Qualität für einen guten Preis. Auch die Nutzerfreundlichkeit des Sensors ist optimal. Ein weiter Sensor ist der „LSE01 Lorawan soil sensor“ welcher von einem Chinesischen Anbieter kommt und auch über eine LORA Anbindung verfügt. Dieser Sensor ist günstig im Vergleich zu denn anderen Sensoren. Jedoch gibt es nur wenige informationen über die Genauigkeit und Qualität des Sensors, sodass man ihn selbst ausprobieren sollte um ein genaues urteil über die Qualität zu haben.