Sensordaten nutzen

Die Umweltdaten der Messstationen im gesamten Partheland stehen Dir kostenlos zur Verfügung. Ob Privatperson, Verein, Schule, Kommune oder Gewerbe, die Daten kannst Du frei nutzen.

Inhaltsverzeichnis

Was messen wir?

Überall im Partheland stehen Messstationen. Die meisten davon sind sogenannte “senseBox:home” Stationen, das sind kompakte Umweltsensoren, die verschiedene Werte erfassen:

  • Temperatur und Luftfeuchte: wie warm und feucht ist es gerade?
  • Luftdruck: ein Indikator für Wetteränderungen
  • Helligkeit: wie hell ist es draußen?
  • UV-Intensität: wie stark ist die Sonneneinstrahlung?
  • Feinstaub (PM10 und PM2.5): winzige Partikel in der Luft, die Deine Gesundheit beeinflussen können
  • Lautstärke: wie laut ist es in der Umgebung?

Was bedeutet “Median”? Für den Median werden die Messwerte der Größe nach sortiert. Der Wert in der Mitte ist der Median. Bei den Temperaturen 18, 19, 20, 21 und 40 °C sind das 20 °C. Der einzelne hohe Wert fällt dadurch weniger ins Gewicht als beim Durchschnitt. Bei einer geraden Anzahl von Messwerten wird der Durchschnitt der beiden mittleren Werte genommen. Manche Stationen senden zusätzlich die höchsten gemessenen Werte (Maximalwerte). So erkennst Du zum Beispiel kurze Lärm- oder Feinstaubspitzen.

Neben den senseBox:home Stationen gibt es auch spezialisierte Sensoren: Pegelsensoren messen Wasserstände in Bächen und Flüssen. Wassertemperatursensoren erfassen die Temperatur in Gewässern und manchmal auch die Lufttemperatur drumherum.

Wie kommst Du an die Daten?

Du möchtest wissen, wo die Stationen stehen und welche Werte sie aktuell messen? Oder brauchst Du die Daten für Dein Smart Home oder eine Datenanalyse? Je nachdem, was Du vorhast, gibt es verschiedene Wege, von einfachen Karten bis hin zu technischen Schnittstellen.

Auf einen Blick: Karten und Visualisierungen

Am einfachsten verschaffst Du Dir einen Überblick über unsere interaktive Karte. Die Anzahl und Standorte der Stationen ändern sich laufend. Die Karten zeigen Dir immer die aktuellen Daten.

Unsere eigene Karte unter map.makerspace-partheland.de ist für alle Geräte mit Browser gedacht, ob Smartphone, Tablet oder Computer. Hier siehst Du nicht nur alle Stationen und ihre aktuellen Sensorwerte, sondern auch die LoRaWAN-Gateways. Diese Gateways sind die “Empfangsstationen”, die die Daten von den Sensoren empfangen und weiterleiten, ähnlich wie ein Router bei Deinem WLAN zu Hause.

Für detailliertere Auswertungen und längerfristige Datenverläufe gibt es unsere Sensoren-Seite. Hier kannst Du zum Beispiel sehen, wie sich die Temperatur oder der Feinstaubwert über Wochen oder Monate entwickelt hat.

Die Partheland App (für Android und iOS) zeigt die Sensordaten unter dem Menüpunkt „Umweltdaten“ als Karte an. Die App wurde von den Partheland-Kommunen entwickelt. Sie bündelt Verwaltungsangebote und Dienstleistungen der Region sowie aktuelle Informationen und Services der sieben Partheland-Kommunen.

Alle Stationen, die Teil des größeren openSenseMap-Netzwerks sind, findest Du zusätzlich auf openSenseMap.

Technische Zugriffsmöglichkeiten

Brauchst Du die Daten für Dein Smart Home oder möchtest Du eigene Programme damit entwickeln? Dann gibt es verschiedene technische Schnittstellen.

Echtzeitdaten über MQTT WebSocket

Was ist MQTT? Das ist ein Übertragungsprotokoll, eine Art digitale Sprache, mit der Geräte Daten austauschen. Es ist besonders energieeffizient und wird häufig im Internet der Dinge (IoT) eingesetzt. Du kannst Dir das wie einen Radio-Sender vorstellen: Die Messstation “sendet” ihre Daten, und Dein Gerät “hört mit”, indem es sich auf den richtigen Kanal (Topic) einstellt.

Die Verbindung läuft über wss://mqtt.makerspace-partheland.de:443/mqtt.

Topics – die Kanäle für Deine Daten:

  • senseBox:home/[Stationsname]: Daten einer bestimmten senseBox:home Station
  • sensoren/[Sensorname]: Daten spezialisierter Sensoren (z.B. Wasserstand)
  • senseBox:home/median: Medianwerte für einzelne Orte oder das gesamte Partheland

Wie genau funktioniert das? Alle technischen Details, JSON-Formate und die komplette Topic-Struktur findest Du unter api-docs.makerspace-partheland.de.

Historische Daten über die REST-API

Was ist eine REST-API? Stell Dir das wie eine Bibliothek vor: Du stellst eine Anfrage (z.B. “Gib mir die Temperaturdaten vom letzten Monat”), und die API liefert Dir die Daten zurück. Du greifst über herkömmliche Webadressen auf Informationen zu. Diese Daten lassen sich in Webseiten, Apps oder Datenanalysen einsetzen.

Die Basis-URL lautet: https://data.makerspace-partheland.de/

Hier bekommst Du:

  • Aktuelle Messdaten aller Stationen
  • Historische Daten für längere Zeiträume
  • Detaillierte Informationen zu einzelnen Stationen

Hinweis: Die REST-API befindet sich noch im Ausbau. Die vollständige Dokumentation mit allen Endpunkten und Beispielen findest Du unter api-docs.makerspace-partheland.de.

Nutze die Daten in Deinem Smart Home

Du kannst die Sensordaten aus Deiner Region direkt in Dein Smart Home einbinden. So erfährst Du, was die Stationen hier im Partheland messen, statt auf die Werte einer weit entfernten Wetterstation angewiesen zu sein.

Home Assistant

Wir haben eine fertige Integration für Home Assistant entwickelt. Du findest sie in unserem GitHub Repository.

Nach der Installation siehst Du lokale Umweltdaten direkt in Deinem Smart Home Dashboard. Die Integration legt für jede Messstation ein eigenes Gerät an, unter dem alle verfügbaren Sensoren aufgelistet werden. Die Daten aktualisieren sich in Echtzeit.

ioBroker

Für unseren öffentlichen WebSocket-Zugang verwende den Adapter MQTT-Client (mqtt-client).

So richtest Du es ein:

  1. Installiere den Adapter MQTT-Client und öffne seine Instanzeinstellungen.
  2. Trage unter „MQTT Broker IP“ mqtt.makerspace-partheland.de und als Port 443 ein.
  3. Aktiviere „Verwende WebSockets“, „SSL“ und „Signierte Zertifikate erzwingen“.
  4. Wähle als „MQTT Version“ 3.1.1. Lasse Benutzername und Kennwort leer.
  5. Entferne den voreingestellten Wert ioBroker aus „Präfix für subscribe Topics“.

  6. Trage unter „Zusätzliche subscriptions“ die gewünschten Topics durch Kommas getrennt ein, zum Beispiel:

    senseBox:home/+,senseBox:home/median,sensoren/+
  7. Speichere die Einstellungen und starte die Adapterinstanz.

Der öffentliche Zugang akzeptiert auch den WebSocket-Pfad /, den dieser Adapter verwendet. Ein separates Feld für den Pfad /mqtt ist deshalb nicht erforderlich.

Welche Daten willst Du empfangen?

  • senseBox:home/+: alle senseBox:home Stationen
  • senseBox:home/median: Medianwerte
  • sensoren/+: spezialisierte Sensoren (Wasserstand etc.)

Der Adapter legt für empfangene Topics Datenpunkte an. Die JSON-Nachrichten kannst Du mit JavaScript-Skripten weiterverarbeiten, zum Beispiel Durchschnittswerte berechnen oder Benachrichtigungen verschicken.

Praxisbeispiele aus dem Partheland

Auf unserer Seite Praxisbeispiele zeigen wir Dir, wie die Sensordaten in echten Szenarien genutzt werden. Dort findest Du auch Standorte und detaillierte Beschreibungen.

Sensordaten im Unterricht

Die Sensordaten eignen sich für den Unterricht in verschiedenen Fächern. Es gibt zwei grundsätzliche Ansätze:

Vorhandene Daten analysieren

Mehrere Jahre historische Daten stehen Dir zur Verfügung. Hier geht es nicht ums Messen selbst, sondern um den Umgang mit echten Daten. Was lässt sich aus den Daten ablesen? Wie vergleicht man verschiedene Standorte? Wie hängen Temperatur und Feinstaub zusammen?

Konkrete Idee: Schüler vergleichen ihre eigenen Beobachtungen (z.B. “Es war heute sehr heiß”) mit den tatsächlichen Messwerten aus dem eigenen Ort. So entsteht ein direkter Bezug zwischen subjektiver Wahrnehmung und objektiven Daten.

Selbst messen

Alternativ können Schüler auch einen eigenen Sensor aufbauen und ihre Messdaten mit denen des Netzwerks vergleichen. Das fördert das Verständnis für Sensortechnik und zeigt, wie unterschiedlich Messwerte je nach Standort und Bedingungen ausfallen können.

Fachübergreifende Projektideen

  • Physik: Wie funktioniert ein Feinstaubsensor? Was ist ein Median? Wie genau sind die Messungen?
  • Informatik: Datenvisualisierung erstellen, API-Aufrufe programmieren, eigene Dashboards bauen
  • Biologie: Wie beeinflussen Umweltfaktoren Pflanzen und Tiere? Was sagen die Gewässertemperaturen über die Ökologie aus?
  • Mathematik: Statistik anwenden, Langzeitanalysen durchführen, Korrelationen finden

LoRaWAN Netzwerk

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Praxisbeispiele

Detaillierte Anwendungsbeispiele mit echten Standorten aus dem Partheland.

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