NSA für Bienen – wir bauen uns eine Stockwaage

tl;dr

Projekt Selbstbau einer elektronischen Stockwaage ist online, siehe:


 

Mein Freund Stefan – seines Zeichens begnadeter  Modellbauer und Elektronikbastler – rief mich letztens an, weil er im Internet über ein Projekt gestolpert ist: „Hey Alex, schau dir das mal an, die machen dort NSA für Bienen!“ Ich hab mir dieses Projekt dann mal angeschaut und war doch ziemlich davon angetan, obgleich meine Kenntnisse bezüglich der Arduino Plattform gleich null sind. Programmieren ist auch nicht so unbedingt mein Ding und Elektronik schon gar nicht. Stefan überredete mich es doch einmal zu versuchen und versicherte mir seine Hilfe hinsichtlich der Elektronik. Nach Durchsicht der Teileliste ein paar Telefonaten mit Stefan ging es an die Bestellung der Teile in gefühlt 12 verschiedenen Online-Shops. Nach dem Erhalt etlicher Päckchen konnte es dann losgehen.

Ich entschied mich sowohl den Programmablauf als auch die Steuerung der Messung anders zu gestalten, da ich die Visualisierung und Alarmierung mittels check_mk durchführen möchte, da ich mich aus beruflichen Gründen sehr gut mit diesem Monitoring-System auskenne. Dazu soll, zumindest im ersten Schritt ein Raspberri Pi als Monitoring Client die Steuerung und Abfrage der Messelektronik auf dem Arduino übernehmen.

Die Schaltung wurde im ersten Schritt auf einem Breadboard realisiert. Parallel hat ein Bekannter mir das Gestell für die Wägeplattform geschweißt:

Bienen-NSA-Elekronik-BreadboardWägeplattform1 Wägezelle

Trotz meiner Talentfreiheit hinsichtlich des Programmierens habe ich den C-Quellcode des Arduino an meine Bedürfnisse anpassen können und ein Event-gesteuertes Auslesen über die serielle Schnittstelle realisiert. Auf der RaspberryPi-Seite habe ich ein kleines Python-Script geschrieben, welches die Anbindung an check_mk  als local check realisiert. Neben der Waage habe ich auch noch zwei Temperatursensoren verbaut. Einer misst die Umgebungstemperatur, der Andere die Temperatur in einer der zentralen Wabengassen des Brutraums. Stefan hat mir dann aus der Breadboard-Schaltung ein Arduino-Shield gebaut.

Nach einem Testlauf des Konstrukts im heimischen Keller, haben die Damen des ersten Beute am 10.03.15 Ihren neuen Unterbau bezogen. Bei dieser Gelegenheit wurde auch gleich der zweite Beutenbock in Betrieb genommen:

Beutenbock-Stockwaage

Zwischenfazit

Die Messwerte nach knapp einer Woche im Live-Betrieb sind vielversprechend:

1Woche

Die WLAN-Verbindung könnte noch etwas besser sein: Das Loch in der Grafik in der Nacht vom 12./13.03. ist unserer Aluminium-Rollade zu verdanken, die dem WLAN den Rest gegeben hat. Dieses Problem wurde erstmal durch einen WLAN Repeater behoben.

Ausblick

Der Artikel ist noch nicht vollständig und das Projekt noch nicht abgeschlossen. Bei Gelegenheit werde ich noch weitere Fotos und den angepassten Quellcode nachreichen. Im Moment bin ich dabei, das System ggf. komplett über Arduino umzusetzen ohne den Raspberry Pi. Weitere Sensoren (Luftfeuchtigkeit u.a.) sind angedacht.


8 thoughts on “NSA für Bienen – wir bauen uns eine Stockwaage”

  1. Hi Alex. Könntest du mir eine genaue Anleitung zukommen lassen, wie du deine Wage gebaut hast? Ich würde die nämlich sehr gerne nachbauen. Ich würde mich sehr freuen!
    Gruß Domi

    1. Hi Domi,

      Im Artikel von mois (im Text verlinkt) gibt es eine Teileliste, Beschreibung usw. Daraus geht alles hervor. Wenn Unklarheiten sind oder Du den aktuellen Code brauchst: schreib mich an. An dem Code feilen wir gerade noch ein wenig, falls Du coden kannst, kannst Du gerne mitmachen.

      Gruß
      Alex

  2. Hallo Alex,

    tolles Projekt. Habe für meine Freundin auch ein erstes Versuchsmuster für eine Waage gebaut.
    Steht noch auf dem heimischen Tisch 😉 Die Umsetzung bei mir ist ähnlich, nur ohne Arduino. Gibt’s bei Euch schon Ideen für Alarmfunktionen und Benachrichtigungen aufs Handy oder so???

    1. Hallo Bernhard,

      ich habe mal über einen Schwarmalarm nachgedacht, es aber nicht weiter verfolgt, da ich niemals alle Völker mit einer Wägezelle ausstatten werde. (Kostengründe Wägezelle / Logistik). Aber nur dann würde es Sinn machen. Die Benachrichtigung an sich wäre aber ein leichtes. Letzten beiden Zeilen der Sensorik.csv einlesen, Gewichte extrahieren, Pseudocode: if abs(wert1-wert2) >= 1.00kg; then schwarmAlarm(); endif.

      Im Moment baue ich an einer 2. Version der Bienenwaage auf Basis eines ESP8266 / HX711. Noch kleiner, noch günstiger, WLAN on board, Batterie/Solarbetrieb möglich.
      Doku ist noch nicht online, aber die ersten Testwerte: http://www.imker-nettetal.de/test/graph.php

      Gruß
      Alex

      P.S.: Seit ein paar Tagen ist ein noch ausführlicheres Projekt eines Kollegen aus dem Nachbarverein online: http://www.beelogger.de

      1. Hallo Alex,
        ja da hast Du Recht, alle Völker mit einer Waage auszustatten könnte ein Problem werden.
        Schön das es inzwischen mehrere Projekte zu dem Thema gibt. Da können ungeübte Programmierer wie ich, das ein oder andere Abschauen.

        Beim HX711 bin ich auf deine Erfahrungen gespannt. Den habe ich bei den ersten Überlegungen zugunsten vom ADS1232 verworfen.

        Grüsse aus Weeze
        Bernhard

  3. SAUBERE LEISTUNG !!
    da wir ja jetzt auf 2017 warten, liegt hier gerade ein wemos D1 mini ( ESP2866 ) auf dem Tisch um im nächsten Bienenjahr mich mit Stockdaten zu versorgen … da kommt mir das finden dieser Seite gerade recht 🙂 !
    Es wird wohl im groben sein: Wemos D1 mini, BME290 ( Temperatur, Feuchte u. Luftdruck als Beigabe ) und der HX711 als Gewichtssensor…..
    Ja, und der HX711 soll auch mal das abfüllen des Honigs erleichtern – wenn eine wirtschaftliche Abfülleinheit ( Pumpe oder Ventil ) gefunden wird…
    ich werde wohl öfters mal schauen was das Projekt macht.
    auf das Bienenjahr 2017 – mögen die Damen gut und verlustfrei durch den Winter kommen

    1. Hi Norbert,

      ich bin kurz vor dem Release einer ESP8266 Bienenwaage mit MQTT und AutoSetup inklusive Sketch und Platinenlayout.
      Wenn nur die doofe Doku nicht wäre 🙂

      Stay tuned und Du hast Mail

      Alex

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