Het is tijd om elkaar een schouderklopje te geven, want op drie april 2020 is het eerste Lora meetstation ingebouwd in de straatverlichting in Alkmaar!
De bewoners in onze stad laten op deze manier zien dat we door onze bijzondere, belangeloze manier van samenwerken de expertise van de verschillende partners kunnen koppelen tot een maatschappelijk interessant resultaat. Via één compact apparaat worden verschillende waarden in een grafiek getoond. De data is voor iedereen open beschikbaar, als publieke informatie.
Een meetpunt in een lichtmast in Alkmaar
Vanaf vandaag kan iedereen kijken hoe warm het is (op dat ene punt in Alkmaar). We onderzoeken welke resultaten we kunnen zien via de fijnstof metingen en we zijn erg benieuwd of onze nieuwe geluidsmeter (custom design van Leo) het inderdaad beter doet dan alle anderen.
De gegevens van dit meetpunt voeden we aan onze grafiek, waar je altijd de actuele stand kunt zien. Let wel op: de tijden zijn de universele wereld tijd, dus je moet deze één of twee uur verschuiven. Een handig hulpmiddel hierbij is te onthouden dat de meest recente meting meestal minder dan 4 minuten geleden is.
Het plaatje hieronder toont een paar gegevenslijnen uit dit meetpunt. Er wordt veel meer gemeten, en je kunt heel veel tegelijk zien in de grafiek – het is handig om eerst even te oefenen.
Je ziet het verloop van luchtdruk, temperatuur, PM10 en een indicatie voor het geluid. Andere waarden zijn ook eenvoudig op te roepen. We zullen bijvoorbeeld nog ontdekken in hoeverre de geluidsmeting afhankelijk is van andere invloeden, wellicht heeft de wind veel invloed op zo’n mast. Overigens heeft Leo de met een losse meter de geluidsgrafiek nagekeken, en tot dusver lijkt alles te kloppen.
Bekijk zelf ook de beknopte grafiek, of bekijk de grafiek vanaf 3 april 2020. Je kunt ook technisch kijken naar een voorbeeld logfile, en door met de datum te spelen kan je ook de andere logs ophalen.
Samenwerkingsproject van verschillende partijen
Zo’n meetpunt staat er niet in één dag. Er is een heel team mee bezig geweest, samen met nog veel meer andere partijen. Zo hebben de engineers van Bewonersvereniging ‘Hart van Alkmaar’ zelf een extra geluid sensor ontwikkeld om met verbeterde finesse een indicatie te geven van de geluidsterkte – Leo, jouw magie doet wonderen!
Perry van Kabelmetingen.nl en Kees van Stadswerk072 vonden het interessant om te zien of wij op onze creatieve manier samen mooie resultaten zouden bouwen. Met hun ervaring hebben we het project dicht bij de realiteit kunnen houden. We maken dankbaar gebruik van de door hun beschikbare armaturen als opstelplaats voor de meetstations.
Hiernaast zien we nog andere de ingrediënten en achtergronden die hebben bijgedragen aan dit project. We vertellen graag hoe vanaf 2016 de verschillende puzzelstukjes bij elkaar zijn gekomen om dit project te kunnen vormen.
2016, The Things Network in Pakhuis de Zwijger
Laurens organiseert in Pakhuis de Zwijger het evenement ‘The Future of Making Things’. Marco en Tijl zitten in het publiek, geïnteresseerd te luisteren naar de verschillende onderwerpen. We weten nog niet dat Laurens als community manager een belangrijke rol zal gaan spelen voor Junior IOT, waarbij hij ervoor zorgt dat wij als groep ieder jaar onze vaardigheden tonen, telkens op een eigen stand op de The Things Conference.
Op de conferentie horen we Wienke en Johan als oprichters vertellen over hun nieuwe Lora netwerk – gratis door iedereen te gebruiken. Nou, daar hebben we wel zin in! Pakhuis de Zwijger – eerste kennismaking met The Things Network
Dit TTN netwerk gebruiken we in al onze projecten, al is de hardware die we toepassen steeds een stap moderner geworden.
2016, Tegenlicht meetup Slimme Steden in Alkmaar
Dat er in Alkmaar iets beweegt op het gebied van Citizen Science is duidelijk zodra Chris Vijn in oktober 2016 in Hal25 de tegenlicht meetup organiseert over Slimme Steden. Vanuit de Kaasfabriek vertellen we over The Internet of Things, en Marco staat op het podium met professor Frans Feldberg. Tegenlicht meetup Slimme steden
In deze meeting hebben we gezien hoe onbekendheid met technologie ervoor kan zorgen dat bewoners afhankelijk worden van de gemeente en grotere bedrijven. Het wordt dan lastig om snel zelf iets uit te kunnen zoeken, of om onafhankelijke metingen te kunnen doen. Open communicatie en open data blijkt belangrijk. In onze verdere projecten vinden we hierop een antwoord.
2016, Early Adopters lab in de Kaasfabriek, introductie TTN vanuit Gemeente Alkmaar
In november 2016 heeft Wies de aanleg van het TTN netwerk in Alkmaar voltooid. Met hulp van de VU is het netwerk aangelegd en zijn de eerste kerlink-gateways op het stadskantoor en de Telefooncentrale aangemeld bij TheThingsNetwork. Op de site van TTN vind je de community van Alkmaar: https://www.thethingsnetwork.
Nu het netwerk er ligt is het zaak om het eerste technische gebruik in gang te zetten. Gemeente Alkmaar (Petra en Wies) organiseert in december met André, Wim, Erwin, Marco een technisch lab bij de Kaasfabriek. We leren een heleboel nieuwe techniekers kennen, en horen van de hackdag bij Sodaq waar ook een GPS tracker ballon wordt opgelaten. https://junioriot.nl/early-adopters-iot-lab/
2017, de eerste Junior IOT Challenge
Met deze nieuwe informatie formuleert Marco een junior challenge met de GPS ballon tracker, welke we later herkennen als de eerste Junior IOT challenge – Balloons Up! Het lesplan lees je hier: https://junioriot.nl/kaasfabriek-project-junior-iot-techniek-challenge-alkmaar/
Leerlingen leren omgaan met technologie, meetdata en communicatie. moeilijke onderwerpen zoals Big Data weten ze beter een plekje te geven.
Dit is een repeat van een demonstratie die we op de hackdag bij Sodaq hebben gezien. Netjes vragen we toestemming van Jan-Willem om het experiment te herhalen. Op de gamedag zelf komt hij zelfs enthousiast kijken om zijn eigen ballon op te laten. Onze juniors hebben een mooi technisch overleg met deze baas van Sodaq, en ze spreken hem vanaf dat moment elk jaar op de TTN conference.
We besluiten al snel om de data van de metingen op te slaan in de Amazon AWS cloud. In deze omgeving bouwen we later ook de data voor onze kaart en de grafieken. We bouwen dit zelf, en de kosten voor de hosting vallen mee, en worden via Marco betaald.
Na dit project is Junior IOT niet meer te stoppen. Iedere zaterdag komen leerlingen bij elkaar om aan technologie te werken.
2017, een meetproject van Bewonersvereniging Hart van Alkmaar
Met Tjip als standvastige begeleider heeft de bewonersvereniging al in 2017 hun plan voorbereid voor een stoer meetproject. De bewonersvereniging vraagt hiervoor een nette subsidie aan bij de gemeente en betaalt de rest uit eigen middelen en bijdragen vanuit de deelnemers. Lees het artikel van 1 juni 2018 op hun website: Meten is weten… Ons Citizen Science project
Pas later ontmoeten we elkaar om de wens en de kennis op elkaar aan te laten sluiten.
2018: Junior IOT Smart City Challenge
Onze eerste challenge is enorm enthousiast ontvangen. Maar er was ook commentaar: ballonnen in het milieu, dat zien we niet graag. Dus de tweede challenge is zonder balonnen – de juniors spelen een spel, verover de kaart van de binnenstad! Leerlingen bouwen hun eigen GPS tracker sensor devices, die hun data via Lora naar de kaart sturen. Je ziet dat de jongere generatie deze technieken veel sneller onder de knie heeft dan we zouden verwachten.
Inmiddels is ook Junior IOT een herkenbare groep geworden. Deze tweede challenge is nu zelfstandig georganiseerd, en sponsors helpen in de kosten en de materialen. We kunnen daarom deze keer professionele Lora apparatuur gebruiken van Sodaq!
2018: Onze eigen werkplaats in een ‘Star Wars’ bus
In mei 2018 draait de oude stadsbus het terrein van Hal25 op. De eerste aanpassingen zijn al door Disney gedaan, want dit is de ‘Star Wars’ showbus die bij verschillende bioscopen in Nederland en België de nieuwe film heeft aangekondigd. We bouwen het laserdoolhof om tot stoere Junior IOT werkplek. Vanaf dit moment hebben we een eigen honk voor de zaterdagmiddag inloop. Het wordt bovendien mogelijk om nóg meer spullen te verzamelen…
2018: Lichtarmaturen van Stadswerk072 in de bus
Onder regie van Kees brengt Perry in het voorjaar van 2018 al een aantal armaturen naar de bus, met de technische benaming ‘Ind 2000/36W pll36’. Deze zijn zonder extra kosten aan ons uitgeleend. Pas als je deze armaturen vóór je hebt liggen valt het op hoe groot ze zijn…
Overigens, in 2019 hebben we ons experiment kunnen inbouwen in de eerste van deze armaturen. Deze is na een paar aanpassingen in 2020 nu uitgewisseld met één van de vele duizenden palen waar hetzelfde type verlichting al aanwezig was. De samenwerking heeft ons de inspiratie gegeven om door te blijven werken aan het project. Stadswerk072 is benieuwd naar de ontwikkelingen en de manier dat we deze projecten aanpakken, en rekent ons verder geen kosten.
2018, vier meetpunten in Stadswerk072 schakelkasten
In juni 2018 bestelt Stadswerk072 als duurtest vier meetpunten.
Perry plaatst deze in vier schakelkasten in Alkmaar, zonder dat we hier externe antennes op monteren. Deze test is ontworpen om te mislukken – want we verwachten dat het radio signaal niet door de metalen kast naar buiten komt, en het GPS signaal niet naar binnen gaat. We hebben zelfs al bedacht welke externe antennes op de kast gemonteerd moeten worden. Maar helaas, alles werkt goed; de kast is geen belemmering in het doorgeven van de signalen. Zo zie je maar, je moet alles eerst in de praktijk proberen.
Nu, in april 2020, draaien deze sensors al een tijdje. Twee van de vier hebben al bijna 240.000 databerichten verstuurd. Je ziet duidelijk dat de teller weer naar nul springt als het meetapparaat een storing heeft of als de stroomvoorziening weg valt.
De data is, net zoals alle data van onze meetpunten, voor iedereen toegankelijk.
2018, techniek details door de projectgroep binnenstad
Al snel werden de wensen bij de bewoners geïnventariseerd, bewoners kwamen samen en specialisten werden uitgenodigd. We hebben gekeken hoe andere projecten verliepen, bijvoorbeeld in de Waagh en bij RIVM. Voor onze versie werden de techniek en de onderdelen uitgezocht. Een technische toelichting lees je op de blog van 19 oktober 2018: Citizen Science. Een initiatief van Bewonersvereniging ‘Hart van Alkmaar’ en op onze eigen site: Citizen Science ‘Hart van Alkmaar’
Inmiddels is de eerste versie van de apparatuur uit de eerste Junior IOT Challenge verder ontwikkeld, en hebben juniors in de tweede challenge de binnenstad doorgemeten met hun Lora GPS trackers met temperatuur, CO2 en fijnstof meters. We hebben een datakaart om aan te geven waar de sensors zich bevinden en we zien dat er in de binnenstad voldoende dekking is. Ook blijkt al snel dat de hardware keuze van de bewoners erg lijkt op de technologie die we in de tweede Junior IOT Challenge reeds hebben uitgewerkt. Zo ligt er al een goede basis om verdere projecten te kunnen ontwikkelen.
2019, sensors leren bouwen in de Junior IOT werkplaats
Daarna willen de bewoners de apparatuur natuurlijk leren bouwen. Ongeveer iedere maand kwam het team samen in de Junior IOT werkplaats om de fijne kneepjes van de technologie aan te leren. Dat regelen we gewoon, gratis. Maar dan zorgen ze wel iedere keer voor koek en een drankje. Deze gewoonte houden we nu ook aan voor andere evenementen.
De avond van 8 januari 2019 heeft het team extra lang doorgewerkt om de eerste SDS011 meetresultaten te produceren. Je krijgt hier een indruk van de gezelligheid, op facebook: *Nachtbus* en ook hier: koffie-koek-en-iot
Iedereen draagt een steentje bij, de bewoners nemen iedere avond wat lekkers mee. Onderdelen voor de sensors die we in de bus bouwen worden betaald vanuit een andere, algemene subsidie aan Stichting Junior IOT vanuit gemeente Alkmaar en vanuit de algemene middelen van de stichting. Extra electronica voor de experimenten van Leo worden door hemzelf of door de bewonersvereniging betaald. We vinden het belangrijk dat deze projecten kunnen doorgaan zonder problemen en discussie over budget en eigenaarschap.
2019, bewonersdata uit Alkmaar op de RIVM kaart
In maart 2019 overleggen we met Derko van RIVM om een koppeling te realiseren van onze data naar de kaart van RIVM. We zien inderdaad dat onze data daar zichtbaar wordt, en we bekijken de grafieken. Het zien van onze data in de RIVM grafiek is een mooie stap! De meetpunten kan je terug vinden door in te zoomen op het centrum van Alkmaar: RIVM data protaal
Onze live upload naar RIVM is handig, want na het plaatsen van het lichtarmatuur met meetpunt is deze data ook zichtbaar op de kaart van RIVM. Hier een afbeelding van 5 april 2020:
We zien wel dat op deze kaart het onderscheid wegvalt tussen twee sensors die vlak bij elkaar staan, en we zien daardoor geen verschil tussen binnen en buiten. Bovendien worden alleen grafieken getoond van de data velden zoals RIVM deze graag ziet. Andere waardes zoals onze geluidsmetingen hebben daarin geen plaats, en dat is voor ons wat lastig.
2019: Onze data nu in onze eigen grafiek
Van elk van onze sensoren ontvangen we vanaf het begin al elke 4 minuten de meetdata in saaie technische files. Om het leuker en mooier te maken bouwen we in zomer 2019 ook grafieken voor deze data. Hoe dat werkt, lees je in onze blog: Junior IOT grafieken helpen bij de reparatie van een oude vrieskast
Je ziet bij dit voorbeeld in deze grafiek nu in één keer dat de vriezer prima werkt en je leest makkelijk dat het kouder wordt dan -20 graden. Dit gemak is een enorme verbetering ten opzichte van onze eerdere data files.
Al onze sensoren doen in één keer mee, dus ook de sensoren van binnenstad Alkmaar. En als Leo een nieuw dataveld toevoegt dan blijkt deze in de grafiek direct zichtbaar te worden! Met de binnenstadssensors in de grafieken groeit de interesse bij de binnenstadsbewoners om verdere stappen te maken in het meten van geluid.
De data is publiek toegankelijk, en iedereen zou een toepassing kunnen vinden voor deze meetresultaten. We zijn benieuwd hoe deze mindset zich verder gaat ontwikkelen.
2019: Sensormodule van Leo is ingebouwd in de proefopstelling
En dan is het zover: Tijdens het IOT Café van 26 oktober 2019 demonstreert Leo onder toeziend oog van Perry en Marco zijn sensor opstelling…
We zien duidelijk hoe de home-made audiometing een plekje krijgt in het armatuur. Via een externe aansluiting vinden de sensors contact met de buitenlucht. Iedere vier minuten wordt er een databerichtje verstuurd via het TTN netwerk, en komt deze aan in onze data verzamelbak. Van daaruit staat de data direct in de grafiek.
De electronica van het meetpunt wordt gevoed vanuit de stroomvoorziening van het armatuur. Dit betekent dat er alleen stroom is wanneer het licht aan staat, en de rest van de dag gebruiken we een accupakket.
Leo houdt zich nog even in, en het armatuur gaat nog een keer mee naar huis voor een paar laatste aanpassingen.
Omdat we van alle mooie projecten meteen een lab maken, dagen we de bezoekers van de Junior IOT bus uit om hetzelfde te doen: Doe het zelf Lab – IOT in lantarenpalen
2020: meetstation in lichtarmatuur geplaatst in Alkmaar
Het eerste meetstation in de lamparmatuur is geplaatst!
De meetresultaten van het lichtornament zijn verrassend informatief. Maar de lichtbak werkt als een broeikas waardoor de warmte steeds hoger oploopt. We werken met enkele sensors voor de binnenkant, en sensors voor de buitenwereld. De meetopening heeft nu een verloop van 50 naar 75mm om de sensoren wat beter de buitenwereld te laten meten, en de microfoon en BME280 worden op een nylon plaatje gemonteerd. Door een nauw gat wordt het slangetje van de SDS011 gevoerd naar buiten. Zo is de temperatuur van de lichtbak geïsoleerd van de buitenlucht.
De voeding werkt prima. Gekozen is voor een overcapaciteit om langer met de batterijen te kunnen werken. Het laadcircuit kan het makkelijk aan. Het is een goede start om alles nu uit te kunnen proberen.
In de software wordt bij initiatie van de BME280 het adres opgegeven, waardoor je 2 aparte objecten kan aanmaken voor binnen- en buiten metingen. Het neemt bijna geen extra programmeerruimte.
De meetwaarden zijn verrassend… Je ziet dat de geluidsmeting bijzondere informatie geeft over de verkeersdrukte, vooral op zondag 5 april. Meting (of eigenlijk de indicatie) gaat naar 90db. Leo is bij de paal gaan staan om de db- waarde te controleren met een telefoonapp. Het blijkt wel te kloppen, het is veel drukker dan in de binnenstad.
En verder?
Het ontwerp is nog lang niet klaar. De scheiding tussen binnen en buiten kan nog beter, Leo gaat bij de volgende uitvoering een nog nauwere doorvoering gebruiken waardoor er geen luchtstroom meer ontstaat. Perry had ook nog wat problemen met de bereikbaarheid van de PL-lamp om deze te kunnen vervangen.
Perry en Leo hebben al een volgende locatie op het oog nabij de rotonde van de Friesebrug.
