IoT-lab

One of the things we started working on after the vacation break was a small photovoltaic (PV) system to power our digital beehive, which has multiple sensors connected to a controller circuit. We measure temperature, humidity, air pressure, volatile organic compound (VOC), and weight to approximate honey production. Stand-alone PV systems are used in areas that are not easily accessible or have no access to an electric grid. It is built using one 12V panel (50W), and produces electrical power to charge the circuit battery during the day for use at night when the sun’s energy is unavailable. This system, shown in the diagram below, can be used for camper vans, boats, or simply in any remote location.

I tisdags var vi ute på ett experiment tillsammans med AquaTeq Sweden AB och Kalmar Vatten. AquaTeq är ett företag som levererar munstycken som används vid underhåll av avlopp- och dagvattensystem. För AquaTeq är det intressant att mäta vattentryck i munstycket, styra ventiler och ta bilder från rören.

Ett av kraven som vi måste förhålla oss till är att dataöverföringen måste ske trådlöst. Att skicka data trådlöst och från den här typen av miljöer (under jorden och mycket vätska) är en utmaning. Vi bestämde oss därför för att börja testa olika kommunikationsteknologier. I nedan bild kan man se två lådor (IP67). Den översta innehåller ett utvecklingskort som kommunicerar över NB-IoT (sub-GHz frekvenser, 800MHz) och lådan under innehåller två utvecklingskort som kommunicerar över LoRa, 433MHz och 868MHz.

Avloppsröret var 2.3m djupt och sträckte sig över 70m. Vid 5m fick vi signaler från båda LoRa enheterna (433MHz och 868MHz), dock ej från NB-IoT enheten. Vid 10m fick vi signaler från enheten som skickade över 868MHz men inte från den som skickade över 433MHz. Vid 15m försvagades signalerna kraftigt och vi fick knappt någon signal tillbaka. Nästa steg är att analysera den data som sparades (i 6 olika SD-kort i enheterna) i samband med experimentet och eventuellt planera ett nytt experiment med ett lite annorlunda upplägg (dvs mesh-nätverk istället för point-to-point).

Pilotcase är den delen i vårt projekt där vi jobbar nära företagen tillsammans med deras egna behov, mer om detta kan ni läsa här: https://lnu.se/forskning/sok-forskning/forskningsprojekt/projekt-iot-lab-for-smf/

Vi har under flera månaders tid, tillsammans med Beelab Technology Sweden AB, jobbat för att ta fram en batteridriven enhet för nya generationens bikupor och snart är vi där!

Kraven på den nya enheten är följande:

1. Kunna mäta minst lika många värden som den föregående (temperature inne i och utanför kupan, luftfuktighet, lufttryck, luftkvalitet och vikt)
2. Vara trådlös!
3. Vara energisnål och batteridriven

Enheten som vi har tagit fram mäter samma värden, kommunicerar över NB-IoT och är energisnål (jämfört med den föregående).

Vad gäller vår bikupa som vi har i vårt labb så kommer vi initialt att driva den på ett 12V batteri i kombination med en solcellspanel. För framtiden är vår ambition att driva den med ett mindre batteri, utan solcellspanel.

I måndags hade vi en workshop tillsammans med QTF Sweden AB. Målet med workshopen var att dels att diskutera olika sensorlösningar (trådade sensorer/bluetooth etc..) och dels att testa olika nätverksteknologier.

Många gånger behöver man skicka sensordata från t.ex. källare och rum med dålig mottagning. I dessa fall skulle man kunna implementera en trådad lösning, men det är inte alltid möjligt att köra trådat. I det här fallet var trådbunden kommunikation inget alternativ, så för att experimentera programmerade vi två stycken Pycom-enheter, Fipy och Lopy4, för LTE (CAT-M1) respektive LoRaWAN. Dessa enheter placerades i en kopplingslåda med antennerna exponerade.

På tisdagen placerades kopplingslådan i en av QTF:s anläggningar (som råkar vara i Linnéuniversitetets källare i Kalmar) och båda enheterna sattes på. Ganska snart kunde vi konstatera att en av enheterna (Fipy med LTE) hade kopplat upp sig och vi började få in data ungefär en gång i minuten, precis som förväntat.

Nu återstår att se om Lopyn med LoRaWAN kopplar upp sig när vår LoRaWAN-Gateway kommer igång igen (troligtvis i veckan).

Vi avslutade workshopen med att mäta strömförbrukningen på Pycom-enheterna i light och deepsleep. Resultatet blev 33,7mA respektive 19.8uA.

Workshops är en av våra kompetenshöjande aktiviteter i projektet IoT-lab för SMF, där vi inleder med en kort presentation om IoT och hur tekniken kan användas. Därefter börjar den praktiska biten där deltagarna lär sig hur man kopplar en sensor till en mikrokontroller, hur man avläser mätvärden, hur man kan skicka data och slutligen hur man kan visualisera den.

Är du och din verksamhet sugna på en workshop? Kontakta oss, så kommer vi ut till er med all nödvändig utrustning och håller en workshop!

Förra veckan hade vi 3 workshops och en hel del labbande med diverse seriella protokoll.

På tisdagen hade vi en workshop tillsammans med Wexnet i Växjö. Vi gick igenom hur man kopplar en sensor till ett utvecklingskort, hur man läser data och slutligen hur man skickar och visualiserar den data man skickat.

På onsdagen hade vi Honestbox AB på besök för en workshop. Honestbox är ett företag som hjälper kunder att komma igång med obemannade butiker, något som vi ser mer och mer av idag. Vi pratade om potentiella IoT-lösningar och hur man konkret skulle kunna tillämpa dessa.

Bild: https://packhelp.com/sv-se/inspiration/honestbox/

På torsdagen hade vi Aquateq Sweden AB på besök för en workshop. Aquateq är ett företag som levererar rotskärare och spolmunstycken för avloppsrengöring. Trots miljön som dessa munstycken opererar i försöker vi nu tillsammans se om det är möjligt att tillämpa olika IoT-lösningar.

I slutet av veckan var det dags att försöka läsa viktvärden från en våg, som vi har fått låna av Pm & Vänner i Växjö. Målet är att kunna läsa ifrån vågen, skicka över värdena till en databas för senare analys & visualisering.

Vågen i bilden nedan stödjer RS-232 protokollet, vilket gör det möjligt för oss att läsa värdena seriellt och sedan skicka över den data till cloud.

­I torsdags hade vi en open-lab day i Kalmar där dagen började med en lunchföreläsning om öppna standarder och FiWare. Carl-Eric från Sensative AB gick igenom FiWare, samt hur viktigt det är med öppna standarder för industrin.

På eftermiddagen var Peter Bårmann, från Sensative AB, på plats i IoT labbet för och pratade om hur Sensative tillämpade FiWare. Vi fick också en insyn i deras IoT-platform yggio, där användare kan lägga till IoT-enheter, konfigurera dem och visualisera/bearbeta den data som skickats från enheterna.

Avslutningsvis besökte vi Calmare Nyckel. Fartyget har använts som testbädd för IoT och har idag tiotals LoRaWAN sensorer ombord som bl.a. mäter temperatur, luftfuktighet, pm-halter i luften (1, 2.5 och 10), vindhastighet och riktning.

Open-lab days är en av våra kompetenshöjande aktiviteter i projektet IoT-lab för SMF, där vi inleder med en lunchföreläsning om IoT (olika teman). På eftermiddagen håller vi till i IoT-labbet i Kalmar för demo, diskussioner eller workshop med deltagare. Open-lab days har vi vanligtvis sista onsdagen varje månad.

Idag var vi på besök hos svenska våg för en första workshop tillsammans. Målet med dagens workshop var att testa att koppla upp en våg.

Många av dagens vågar, framför allt industriella vågar, har ett eller flera kommunikationsgränssnitt. Den vågen vi använde på workshopen idag hade ett RS-485 gränssnitt, ett av några som vi har jobbat med i IoT-labbet.

Vi kopplade in och konfigurerade en RS-485/LoRaWAN brygga och skickade över viktvärden till The Things Network (TTN) och visualiserade sedan värdena i Datacake (IoT plattform för lagring och visualisering av sensordata).

På bilden ovan kan man se hur viktvärdet av de fyra vikterna (ja, fyra vikter om man tittar noga!) visas både i displayen till vänster och i den röda rutan på skärmen (3003g, men fel enhet, ska vara g och inte V)

Workshops är en av våra kompetenshöjande aktiviteter i projektet IoT-lab för SMF, där vi inleder med en kort presentation om IoT och hur tekniken kan användas. Därefter börjar den praktiska biten där deltagarna lär sig hur man kopplar en sensor till en mikrokontroller, hur man avläser mätvärden, hur man kan skicka data och slutligen hur man kan visualisera den.

Är du och din verksamhet sugna på en workshop? Kontakta oss, så kommer vi ut till er med all nödvändig utrustning och håller en workshop!

/ David Mozart

Onsdagen den 24 november anordnades vår tredje Open Lab Day i vårt IoT-labb där företag och organisationer bjöds in för att lyssna på vilka användningsområden det finns för drönare och robotar. Dagen började med en fördjupande föreläsning tillsammans med Alex från Amkvo, ett företag som arbetar med helhetslösningar med hjälp av UAS / Drönare till privatpersoner och företag.  

På eftermiddagen fick vi titta på olika drönare och självklart på roboten spot från Boston Dynamics. Företag och studenter fick också testa roboten Spot, och under tiden diskuterades potentiella användningsområden. Med en bl.a. en 3D-LiDAR kan Spot skanna t.ex. objekt, brottsplatser och toxiska utrymmen som kan skadliga för människor att vistas i.  

Vi gick också ut för att titta på och testflyga drönare, stora och små. Vanligtvis behöver man ha tillstånd från Transportstyrelsen om man ska flyga drönare över 7kg. I det här fallet fick vi också söka tillstånd från flygtrafikledningen i Kalmar.   

Vanliga användningsområden för drönare är bl.a. kartering, skapa 3D-modeller eller kontrollera djurbestånd. Ni kan titta på en produktdemo med Akmvo här. 

Nästa Open Lab Day sker den 15 december, där temat är Utvecklingskort, typer, egenskaper och användningsområden. Mer information om aktiviteten, samt hur man anmäler sig hittar du här, så passa på att anmäla dig om du arbetar med detta, har konkreta idéer som du skulle vilja utforska tillsammans med forskare och studenter eller bara är nyfiken på att lära dig mer!