Internet of Things im Karlsruher Zoo

Vernetzte elektronische Geräte bestimmen mehr und mehr unseren Alltag. Vernetzte Sensoren liefern Informationen für autonom fahrende Autos, Sprachbefehle steuern die Geräte in unseren Wohnung und in den Fabriken können Roboter automatisch die nächsten Teile ordern. Im Zoo bestaunt man die schönsten Tiere aus aller Welt – bisher ohne viel Technik.

Wie stellt man für die Tier- und Pflanzenwelt die optimalen Umweltbedingungen sicher? Die Studierenden Jessica Gaedtke und Ramona Buckreus haben eine gute Antwort auf diese Frage. Während ihrer Projektarbeit haben sie das Exotenhaus des Karlsruher Zoos für die Zukunft ausgerüstet.

Mit Hilfe ihrer selbst gebauten Sensoreinheiten haben sie ein Sensornetz installiert, das im Jahresverlauf wichtige Raumklimadaten wie Luftfeuchte und Temperatur erfasst. So erfahren die Verantwortlichen im Zoo sehr detailliert, an welchen Stellen bereits gute Umgebungsbedingungen herrschen und an welchen Stellen eventuell noch nachgebessert werden muss. Die Sensoreinheiten sind natürlich so gestaltet dass sie sich in die Umgebung gut einpassen und die Besucher und Tiere nicht stören.

Das Sensornetz besteht aus 11 Sensoreinheiten, wobei jede Sensoreinheit eine eigene Energieversorgung, die Sensorik und eine Übertragungseinheit besitzt. Diese sendet im 2,4 GHz-Band die gemessenen Daten weiter an einen Border-Router, der als 6LoWPAN Gateway arbeitet. Dieser ist über USB mit einem Raspberry Pi verbunden, wo die Daten an einen MQTT Broker weitergeleitet und kontinuierlich protokolliert werden. Für den Fernzugriff ist der Raspberry Pi mit einem Webstick ausgestattet, wodurch die Datenübertragung über das Mobilfunknetz ermöglicht wird. Ein weiterer Raspberry Pi außerhalb des Zoos fungiert als Server und ermöglicht so Zugriff auf die Daten über eine OpenVPN-Verbindung. Somit können auch Wartungsaufgaben an der in Python geschriebenen Software durchgeführt werden.

Diese Projektarbeit zeigt eindrucksvoll, wie man mit modernster Technik dazu beitragen kann, die Lebensbedingungen für die exotische Tier- und Pflanzenwelt auch bei uns optimal zu gestalten.

Bildergalerie Exotenhaus

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