Es gibt unzählige Sensoren, die die Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur messen.
Das hier ist ein Ratgeber, welche Punkte man sich vor dem Kauf überlegen sollte.
Genauigkeit
Wozu kauft man einen Sensor, wenn die Ergebnisse eher geschätzt sind als gemessen? Das Ziel ist verlässliche genaue Ergebnisse zu haben. Günstige Sensoren scheiden da aus. Teilweise, weil minderwertige Produkte verwendet werden, teilweise weil bei der Herstellung Vorgaben nicht eingehalten werden. So darf ein Sensor z.B. in einer PCB Fabrik nach der Herstellung nicht gewaschen werden, um Lötrückstände zu beseitigen. Bestimmte Gase und Kleber sind ebenfalls Tabu, da sie einen Offset verursachen in der Messung der Luftfeuchtigkeit.
Wenn die Genauigkeit gar nicht erst angegeben wird, ist das ein sehr schlechtes Zeichen.
Canique nutzt Sensirion SHT4x Sensoren und diese weisen eine typische absolute Genaugikeit von ±2.0% bei der Luftfeuchtigkeit bzw. ±0.2°C bei der Messung der Temperatur auf. Daran kann man sich orientieren.
Es ist normal, dass die Genauigkeit im unteren und oberen Ende der Luftfeuchtigkeit bzw. bei extrem niedrigen/hohen Temperaturen etwas leidet.
Wussten Sie, dass Canique einer der allerersten Besteller der SHT40 Sensoren war, als diese bei Distributoren erstmals verfügbar waren? Erstes Bestelldatum: 06.12.2020
Batterielaufzeit
Oft komplett verschwiegen oder nur unvollständig erwähnt wird auch gerne die Batterielaufzeit. Dabei sollten Sie sich als Käufer folgende Fragen stellen:
- Extrem wichtig: Wie häufig sendet der Sensor? Als sehr grober Richtwert kann man sagen: Ein Sensor A, der 10x so häufig sendet, wie ein Sensor B und dieselbe Batterielaufzeit erreicht, ist 10x so effizient.
- Wieviele Batterien braucht der Sensor?
- Sind es Spezial Batterien, die teuer in der Beschaffung sind?
- Wie hoch ist die Sendeleistung bei der angegeben Batterielaufzeit? Wenn der Funk Sensor seine Sendeleistung variieren kann, sollte die worst-case Batterielaufzeit angegeben werden - also die bei maximaler Sendeleistung.
Canique Temperatur und Luftfeuchtigkeits Sensoren erreichen typischerweise 10 Jahre Batterielaufzeit mit einer einzigen AA Batterie (bei max. Sendeleistung und 30s fixem Sendeintervall). Sie sind weltweit unerreicht, d.h. etwas Besseres werden Sie auf dem Markt nicht finden.
Sensoren anderer Hersteller erreichen diese Laufzeit teilweise nicht einmal bei einem 5 Minuten Sendeintervall.
Warum braucht man aber überhaupt eine hohe Batterielaufzeit?
- Geringere Kosten, insbesondere bei teuren Lithium Batterien: Wenn Sie eine 3€ Lithium Batterie (AA) jedes Jahr tauschen müssen, summiert sich das auf 45€ in 15 Jahren. Dem gegenüber stehen Kosten von 3€ bei Canique Sensoren, weil kein Tausch nötig ist. Sie sparen bares Geld.
- Ökologisch besser: Weniger Abfall, weniger Belastung für die Umwelt
- Weniger Aufwand, insbesondere an schwer erreichbaren Plätzen
- Wegen der Wärmeentwicklung: Ein hoher Stromverbrauch führt auch zu höherer Wärmeentwicklung, die wiederum die Messung verfälscht.
Reichweite
Bei der Reichweite hier ein grober Überlick, aufgelistet von kurzer Reichweite zu hoher Reichweite:
Bluetooth < WiFi < Sub GHz Funk < LoRa
LoRa ist bei Reichweite also das Non Plus Ultra und kommt gerne in industriellen Anwendungen zum Einsatz. Allerdings benötigen LoRa Funksignale mehr Sendezeit, was sich auf die Batterielaufzeit auswirkt.
Als Sub GHz Funk bezeichnet man Funkfrequenzen die unter 1 GHz (1000 MHz) liegen, z.b. die lizenzfreien Frequenzen 433 MHz oder 868 MHz in Europa.
Es gibt mehrere Faktoren, die die Reichweite beeinflussen:
- Frequenz: Je niedriger die Funk Frequenz, umso höher die Reichweite. Bluetooth und WiFi liegen im 2,4 GHz Frequenzband und erreichen somit auch keine hohe Reichweite.
- Datenrate: Je höher die Datenrate, umso geringer die Reichweite. WiFi hat eine Datenrate von dutzenden MBit und ist damit ungeeignet für eine hohe Reichweite.
- Modulationsverfahren: LoRa ist z.B. ein spezielles Modulationsverfahren, das eine sehr hohe Sensitivität ermöglicht. D.h. der Empfänger kann LoRa modulierte Signal selbst dann noch empfangen, wenn sie sehr schwach sind.
- Sensitivität: Je sensitiver ein Funkgerät ist, umso schwächere Signale kann es empfangen. Die Sensitivität wird angegeben in dBm, niedrigere Werte sind besser.
- Antenne: Die Antenne ist dazu da die zugefügte Energie in elektromagnetische Wellen umzusetzen. Je mehr sie dieser Energie umwandeln kann, umso besser. Die meiste Flexibilität hat man mit externen anschraubbaren Antennen.
Canique Sensoren nutzen 868 MHz in Europa und eine niedrige Datenrate von 25kbps. Der Canique Pico Gateway hat beispielsweise eine max. Sensitivität von -110 dBm und kann damit sehr schwache Signale empfangen.
Neue Canique LoRa Sensoren sind bereits im Testbetrieb und können mit LoRa Modulation noch weiter funken.
Datenzugriff
Viele Hersteller für den Consumer Bereich versuchen mit Fancy Apps zu punkten, mit schönen Grafiken und einer leichten Einrichtung.
Die Sache hat aber einen Haken. Apps sind keine offene Schnittstelle. Das Ökosystem bei Smartphones ändert sich ständig. Eine App, die heute funktioniert, kann 1 Jahr später schon den Dienst versagen, weil das neue Betriebssystem am Smartphone nicht mehr kompatibel damit ist.
Eine App verursacht dem Hersteller laufend Kosten, weil sie zwingend gewartet und aktualisiert werden muss. Früher oder später wird der Support aber eingestellt.
Besser ist eine offene Schnittstelle wie z.B. MQTT. Damit kann man die Daten in jedes System einfach übermitteln. Beliebte Tools wie Home Assistant können diese Daten dann in Grafiken und Dashboards anzeigen - natürlich auch auf dem Smartphone oder Tablet.
Der Vorteil ist, dass man hier keinen Hersteller Lock-In hat. Man ist nicht auf den Hersteller angewiesen sondern kann die Software zur Darstellung der Daten austauschen oder aber extra Funktionen hinzufügen wie z.B. Push Notifications am Smartphone bei bestimmten Ereignissen.
Canique Sensoren senden ihre Funk Nachrichten an den Pico Gateway, der wiederum die Daten über MQTT bereitstellt. Wenn man nichts einrichten möchte, kann man diese Daten einfach über cockpit.canique.com abrufen. Wenn man hingegen volle Kontrolle über seine Daten möchte oder Zusatzfunktionen haben möchte, kann man diese Daten beispielsweise an einen Home Assistant MQTT Broker weiterleiten.