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Arduino basierte Sensorknoten für Fließgewässermonitoring

  • In dieser Arbeit wird untersucht, ob man einen Hardwareprototyp für Adhoc Netze auf Basis von Arduino erstellen kann, der für die Gewässerüberwachung geeignet ist. Ziel der Prototypentwicklung ist einen Sensorknoten mit modularem Aufbau zu entwickeln, der die Möglichkeit bietet Komponenten leicht auszutauschen. Zusätzlich sind bei diesem Einsatzgebiet einige Anforderungen an den Sensorknoten gestellt, die erfüllt werden müssen. Diese Anforderungen leiten sich von dem Tmote Sky Sensorknoten ab, somit soll der hier neu erstellte Sensorknoten eine Alternative zu diesem darstellen und alle seine Funktionen erfüllen. Dazu werden in dieser Arbeit verschiede erhältliche Arduino Mikrokontroller Versionen auf ihre Tauglichkeit zu einem Sensorknoten überprüft. In der weiteren Arbeit wird der Aufbau der Prototypen dokumentiert. Hierbei werden die verwendete Hardware und ihre Kosten veranschaulicht. Der Folgende erstelle Prototyp ermöglicht es, durch leicht austauschbare Funkmodule, Daten über die drei Funkfrequenzen von 433 MHz, 866 MHz und 2,40 GHz zu verschicken. Zum Abschluss der Arbeit wird der Prototyp einem Experiment unterzogen, die seine Tauglichkeit zur Gewässerüberwachung auf die Probe stellen. Dazu wurden Messungen auf Boden und auf dem Wasser durchgeführt und ausgewertet. Am Ende konnte der Prototyp fast alle gestellten Anforderungen erfüllen, nur die Kosten waren etwas zu hoch.
  • This Work analyzes if a hardware prototype on an Arduino basis for an Adhoc Network can be created. The objective of the prototype development is, the creation of a sensor node with a modular design, where components can be easily changed. Furthermore the application area has requirements, which the node must fulfill. These requirements are derived from the Tmote Sky sensor node, therefore the new created sensor node must be a possible alternative for it and fulfill the same functions. For that purpose this study reviews some available Arduino microprocessors on their suitability for a sensor node. Later in the work the composition of the sensor node is documented. For this, the hardware and their costs are illustrated. The created hardware prototype allows, through easily changed radio modules, the covering of 433 MHz, 866 MHz and 2,40 GHz radio frequencies. At the end of the work, the sensor node prototype is used in an experiment to check for the suitability for water monitoring. For this, an experiment was performed on land and on water and the results evaluated. In the end the prototype fulfilled most of the requirements, but the cost was a little too high.

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Metadaten
Author:Sergei Diez
URN:urn:nbn:de:kola-14103
Referee:Hannes Frey
Advisor:Florentin Neumann, Hannes Frey
Document Type:Bachelor Thesis
Language:German
Date of completion:2017/11/11
Date of publication:2017/01/12
Publishing institution:Universität Koblenz-Landau, Universitätsbibliothek
Granting institution:Universität Koblenz-Landau, Campus Koblenz, Fachbereich 4
Release Date:2017/01/12
Number of pages:ii, 64
Institutes:Fachbereich 4 / Institut für Informatik
Licence (German):License LogoEs gilt das deutsche Urheberrecht: § 53 UrhG