Developer Blog
Der Nemo-Pi ist eine Wetterstation unterwasser.
Der Nemo-Pi basiert, wie der Name schon vermuten lässt auf den bekannten Einplatinencomputer 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 Naturschutzorganisation, 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.
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 Pi 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 01/2020
Hier das laufendes Technik Update zum Nemo-Pi welches unsere ehrenamtlichen Entwicker koninuierlich pflegen. Abonnieren: Nemo-Pi Cloud
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
20. Januar 2020
Bei uns geht’s weiter… Bei dem versenden der Smart Mooring nach Neuseeland, bekamen wir einige Probleme mit der Batterie. Aus Sicherheitsgründen muss diese zunächst vor Ort gekauft werden. Josh’s Aufgabe ist es jezt die Sensor-Telemetrie local auf dem Pi richtig zu identifizieren, formatieren und an die API zu übertragen.
28. Dezember 2019
https://nemo-pi.com ist live!
Die Cloud ist nah, doch zunächst erstellen wir eine Mailingliste unserer größten Fans – Euch! Somit seid Ihr die ersten die es erfahren werden. Im Neujahr kommt eine Smart Mooring in Neuseeland an, dort wird unser Programmierer Josh sie an die von Olaf (fast fertig) gebaute API anschließen und testen. Wichtig ist, dass der Nemo-Pi hierbei die Daten der einzelnen Sensoren richtig formatiert und anschließend sicher an die API sendet.
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-Taylor 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-Pi Cloud ist in Arbeit. Bald werden wir dies vorstellen.
25. Januar 2019
Wir freuen uns Herr Olaf Wrieden von der Auckland University of Technology (AUT) 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: Hier lesen
• Electo{Maker}: Hier lesen
• Deeper Blue: Hier lesen
• Elektro Praxis: Hier lesen
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 Issue 72.
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 Challenge. Wir danken allen Unterstützern!
08. April 2018
Bereits jetzt hier im Frühjahr im kalten Deutschland leistet unsere 10W Solarzelle genug Strom um unseren Nemo-Pi täglich ca. 90 Minuten laufen zu lassen ohne die LIPOS „auszusaugen“. Das reicht um täglich ca. 15x 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 Nemo-Pi 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 Nemo-Pi 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.