Sense4Energy: Entwicklung und Einsatz eines flächendeckenden, kostengünstigen, robusten Sensornetzwerkes

Das Projekt "Sense4Energy" hatte zum Ziel, ein kostengünstiges und robustes Sensornetzwerk für Gewächshäuser zu entwickeln. Durch die Implementierung dieses Netzwerks konnte eine räumlich verteilte Datenakquise ermöglicht werden. Die generierten Daten bilden die Grundlage für zukünftige Konzepte und Optimierungen und bieten wertvolle Einblicke dort, wo diese tatsächlich wirksam werden, nämlich an der Pflanze bzw. im Gewächshaus.

Zu Beginn stand die Konzeption und Planung, in der die Anforderungen an das Sensornetzwerk definiert und die technischen Spezifikationen festgelegt wurden. Besonderes Augenmerk lag dabei auf der Kosteneffizienz, Robustheit und der drahtlosen Kommunikation der Sensorknoten. In der anschließenden Entwicklungsphase wurden die einzelnen Sensorknoten konstruiert und programmiert, um Lichtintensität, Spektrum, Luftfeuchtigkeit und Temperatur präzise messen zu können. Parallel dazu wurde die drahtlose Kommunikationsinfrastruktur aufgebaut, die eine zuverlässige Datenübertragung innerhalb des Gewächshauses gewährleistet. Nach Abschluss der Entwicklung erfolgte die Integration und Installation von 21 assemblierten Sensorknoten, die strategisch in zwei Teilbereichen des Gewächshauses platziert wurden. Ein zusätzlicher Sensorknoten wurde auch außerhalb des Gewächshauses im Bereich der Wetterstation positioniert. Mit Hilfe dieser Außenstation konnten Vergleichsmessungen durchgeführt werden, um zum Beispiel die Lichtverluste zwischen innen und außen zu ermitteln. Besonderes Augenmerk lag darauf, eine möglichst einfache und flexible Installation an den definierten Positionen zu ermöglichen, die auch erfolgreich umgesetzt werden konnte. Mit der umgesetzten drahtlosen Kommunikation der Daten an eine Basiseinheit konnte einerseits die Nutzung bestehender Infrastruktur gewährleistet werden zudem wurde andererseits bereits die Skalierbarkeit des Systems auf Gewächshäuser unterschiedlicher Größen aufgezeigt.

Im Rahmen der Test- und Validierungsphase wurden die Sensorknoten unter realen Bedingungen betrieben und die gesammelten Daten analysiert. Dabei konnte die Funktionalität und Zuverlässigkeit des Systems bestätigt werden. Abschließend wurden die gewonnenen Erkenntnisse und Daten dokumentiert und für zukünftige Erweiterungen und Adaptierungen des Beleuchtungssystems aufbereitet.