Developer Blog

Der Nemo-Pi ist eine Wetterstation unterwasser.

Der Nemo-Pi basiert, wie der Name schon vermuten lässt auf den bekannten Einplatinen- Computer der Raspberry Foundation.

Wie ihr Pandant am Land misst der Nemo-Pi vor Ort relevante physikalische Werte wie z.B Temperatur, Strömung, Wellenhöhe,  Sichtweite, CO2 und überträgt die Daten an unsere Webserver, der die Werte frei und öffendlich verfügbar darstellt. Hier veröffendlichen wir Daten zur aktuellen Entwicklungsarbeit.

Entwicklung und Geschichte:

3 Millarden Menschen leben direkt oder mittelbar von unseren Ozeanen.
Diese so genannten Regenwälder der Meere sind jedoch in ersthafter Gefahr: Umweltverschmutzungen, Klimaerwärmung und direkte Schäden an Korallenriffen durch den wachsenden Tourismus werden in naher Zukunft viele der schönsten und bioaktivsten Regionen, wie das Great Barrier Reef oder das Korallendreieck, zerstören. Dabei ist die Lösung recht einfach:

Der Nemo- PI:
… ist die einzige, solarbetriebene und kostengünstigste Datenboje, die gezielt und vor Ort Live Daten sammelt und in einer Cloud auswertet.
Unsere Arbeit ist gemeinnützig. Somit erhalten Betroffene, aber auch Behörden, Universitäten Firmen und andere Organisationen Zugang zu aktuellen Messwerten.

Basis Funktions- Schema:

Cloud Auswertung:

Warum:

Jeder Taucher und Schnorchler kennt es: der Tagestrip zu einem Riff wird schnell zur großen Enttäuschung wenn die lokale Situation nicht optimal ist. Dies können z.B. zu hohe Wellen, schlechte Sicht oder starke Strömungen sein. Ein wertvoller Urlaubstag geht verloren.
Durch die Installation des Nemo-Pi an unseren Moorings weiß das Hotel/Tauchschule/Kapitän/Hafenbüro schon vor Abfahrt die Bedingen vor Ort. Ein Riff wird unter Umständen erst gar nicht angesteuert – ein Ankerschaden kann verhindert werden.

Das Sammel von Unterwasserdaten ist schon heute eines der wichtigsten Themen im Zusammenhang mit dem Schutz der Meere. Nicht umsonst werden Riffe die „Regenwälder der Ozeane“ genannt, die massiv bedrohnt und geschützt werden müssen.
Als erschreckendes Beispiel dient das „ausbleichen“ des Great Barrier Reef vor Australien. Aber auch der zunehmende Tourismus hat gravierende Auswirkungen auf die Flora und Fauna – nicht nur in S.O. Asien sondern weltweit.

Der Nemo- Pi ist mehr als eine Wetterstation. Er ist modular aufgebaut. Je nach Standort können verschiedene Umweltfaktoren wie NOx, PH Wert oder Temperatur gemessen und an Naturschutz- Organisationen, Behörden, Verbänden übertragen werden,  die aufgrund dieser Messwerte Konsequenzen zum Schutz der Ozeane treffen können.

NOAA Sonde – Wert 100.000 +USD


Historie und warum Raspberry?

Das Nemo- Pi Projekt wurde inspiriert durch die Tiefsee- Sonden der NOAA, National Oceanic and Atmospheric Administration (www.noaa.gov).

Im Unterschied erhebt der Nemo-Pi seine Daten in Küstennähe (bis 60m Wassertiefe) was zu den Noaa Sonden deutlich kosteneffektiver und in großer Stückzahl umzusetzen ist.

Der Raspberry und seine IOT- Deverate offerieren aufgrund der großen Benutzergemeinde, seiner offenen Schnittstellen und kostengünstiger Sensorik die besten Voraussetzungen unsere Aufgabe zu erfüllen.

Ziele:
Wir möchten, dass der Nemo Pi in Serie geht. Nicht nur in Asien – auch in Deutschland and der Nord und Ostseeküste kann mit geringfügigem finanziellem Aufwand, die Meerwasser Qualität gemessen werden.

Wir brauchen hierfür dringend Eure hilfe. Wenn Euch das Thema interessiert und Ihr Euch mit dem Pi (Pio, Python, C+, Linux, E-Technik) auskennt schreibt uns einfach an nemopi@save-nemo.org.

Update 05/2019

hier das laufendes Technik Update zum Nemo-PI welches unsere ehrenamtlichen Entwicker koninuierlich pflegen.

Allgemein 92%
Sensoren 89%
Programmierung 72%

Technik

Legende: 1) Idee/Projektierug, 2) Alpha Test, 3) Modifikationen/Core Code 4) Auswertung/Beta Test 5) Langfzeittest, 6) Stable

Typ Stufe 1 2 3 4 5 6

Allgemein:

Konzept & Logik X
Marketing / Verbreitung X
Gehäuse / Konstruktion X
Langlebigkeit X
Cloud X

Sensoren:

X
Druck X
Temperatur X
GPS X
Strömung X
Lichtbrechung X
CO2 X
PH X
ORP X
Wellenhöhe X
Barometer X
Leitfähigkeit X
Lichtstärke X

Experimentell:

X
Stickstoff X

Programmierung:

Source Code X
Debugging X
Energie- Effizienz X
Übertragung X
Datenspeicher X

Nachrichten

Mai 2019
Die letzte Phase der Entwicklung unserer eigenen Cloud läuft an!
APIs, Datenbanken und die Web- App werden von Olaf Wrieden als verantworlicher Programmierer koordiniert. Wir freuen uns Josh Banning aus Neuseeland hier im Tech Team zu begrüßen. Josh übernimmt die API Programmierung – die Daten- Schnittstelle zwischen dem lokalen Nemo-Pi und der Cloud.


Mai 2019

Wir danken der Firma Mailgun für die kostenlose Bereitstellung Ihres E-Mail Systems und deren APIs. Dies macht unsere Programmierung viel einfacher.

April 2019
Google.org spendet der Save Nemo e.V. hochleistungs- Server und ein A.I. Backend.
Gute Nachrichten für die Save Nemo. Lange arbeiten wir bereits an unserer eigenen Nemo- Cloud Software – bisher auf eigenen Servern. “Die Technik ist entscheidend” sagt Olaf Wrieden.
Der gemeinnützige Zweig des Google Konzeners hat uns nun einen Hochleistungs- Cloud Server zur Verfügung gestellt. Dafür sagen wir DANKE Google!

Wir werden das Container System Kubernetes verwenden um den Nemo-PI skalierbarer zu machen.
Aber es geht hinter den Kulissen weiter. Die intelligente Nemo AI- Cloud ist in Arbeit. Bald werden wir dies vorstellen.

25. Januar 2019
Wir freuen uns Herr Olaf Wrieden von der Auckland University of Science als Chef- Entwickler hier begrüßen zu dürfen. Herr Wrieden unterstützt die Save Nemo e.V. schon seit langer Zeit – nun übernimmt er die Gesamtleitung der Software Entwicklung.

Hier eine Zusammenfassung einiger Pressemitteilungen aus dem Jahr 2018:
• The Raspberry Foundation here
• Electo{Maker} Get it here
• Deeper Blue : here
• Elektro Praxis here:

Wir erwarten im März unsere neuen und finalen Nox und Co2 Sensoren. Danach werden wir das erste Final Release des Nemo-Pi ankündigen.


02. August 2018

Hinter den Kulissen laufen die Entwicklungen weiter.Der NOx und Co2 Sensor hat leider den Langzeittest im Salzwasser nicht überstanden und wir suchen nun nach Alternativen.
Sehr überrascht waren wir, das seit über einem halben Jahr wir die Lichtbrechung unterwasser messen konnten – also Schwebstoffe im Meer, was für Taucher natürlich extrem wichtig ist.Toll finden wir, dass die Fachpresse auf den Nemo-Pi aufmerksam wird.
Das MagPi Magazine hat über uns in der Ausgabe Nr. 72 auf Seite 34 berichtet. Download: MagPI-Nemo.
Und könnt hier nachlesen, was electro{maker} geschrieben hat.

07. Juni 2018
Der Nemo-Pi gewinnt als bestes lokales Projekt in NRW die google.org impact challange. Wir danken allen Unterstützern !


08. April 2018
Bereits jetzt hier im Frühjahr im kalten Deutschland leistet unsere 10W Solarzelle genug Strom um unseren NemoPi täglich ca. 90 Minuten laufen zu lassen ohne die LIPOS „auszusaugen“. Das reicht um täglich ca. 15 x Messergebnisse an unseren Server zu senden. Wir finden, dass ist ein guter Wert. Unser Testsysteme in Thailand, die noch auf Raspberry 1 und Arduino basieren, laufen ebenfalls seit über einem Jahr zuverlässig.

Hier mal ein paar Bilder damit Ihr sehen könnt wie der NemoPi in Zukunft aussehen wird. Zur Zeit testen wir mit dem Raspberry Zero. Dazu haben wir einen Prototypen aufgeschnitten und Komponenten einzeln dargestellt.

Smart Mooring

Panel and Nemo Pi

unboxing :-)

Waterproofing

Wie geht es weiter: Die Langlebigkeit der Komponenten, insbesondere der Solarzelle macht uns noch Kopfschmerzen. Schließlich wird diese ständigen Meerwasserkontakt und hohe UV- Einstahlungen aushalten müssen. Hierzu testen wir momentan diese Kunststoffversiegelung und diesen Anti- Korrosionslack.

Der größte „Stromfresser“ ist das Datenübertragungsmodul. Auch wenn der NemoPi nur kurz eine Datenverbindung aufbauen muss um die Messungen an unseren Server zu senden, ist jedes mA wertvoll.
Inzwischen gibt es neue GSM/GPRS Module die deutlich unter 2 Ah verbrauchen. Wir haben 2 bestellt und werden diese noch im April in Betrieb nehmen um den tatsächlichen Verbrauch und die Sendeleistung zu messen.

03. Februar 2018
Ein neuer Sensor, der die Lichtbrechung unterwasser und damit Schwebestoffe / Visibility misst, wird in unserer nächsten Mission in Thailand in 3 Wochen ausprobiert.


24. Januar 2018

Wir freuen uns das wir in die zweite Runde der Google Impact Challage aufgenommen wurden. Bei Gewinn würde der Nemo-Pi bereits Anfang 2019 in vielen Regionen in Deutschlands, aber auch in Asien, online gehen.


14. Dezember 2017

Vieles ist passiert!
Im Oktober haben wir in Manado, Sulawesi 5 modifizierte Sensoren für CO2, NOx, PH, Wasserdruck und Temperatur den Tiefen des Meeres übergeben. Ziel ist es die Salzwasserbeständigkeit nach einem haben Jahr zu überprüfen.Weiter haben wir weiter den Energieverbrauch des PIs optimiert und auch mit anderen Plattformen wie dem Arduino, Xbee und Co experimentiert.


August 2017

Die richtige Entscheidung der Wasser Qualitäts Sensoren zu fällen ist nicht einfach. Wir wissen inzwischen wie wir günstige Bauteile salzwasser- restistent umbauen können –  ein Langzeittest steht aber noch aus und wir werden einige Prototypen in unserer Sulawesi Mission aussetzen.


14. Mai 2017

Heute ist ein besonderer Meilenstein in der Nemo- Pi Entwicklung.
Seit 14 Tagen sendet unser Prototyp Wasser- Temperatur und GPS- Daten, „stromlos“ via Solarpanel und G3 Verbindung an unseren Webserver.
Zur Zeit werden die Daten als CSV  auf Google gespeichert. Später wird eine Visualisierung und eine Maps Karte folgen.
Danke an Thorsten für die tolle Implementierung der Stromversorgung.
Nun werden wir uns den weiteren Sensoren widmen und diese Seewasserfest zu machen.