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In der Urlaubszeit

So hütet smarte Technik Haus und Garten

20. August 2018, 15:29 Uhr | Karin Zühlke

Wer gießt den Garten oder wie kann der Hausbesitzer remote nach dem Rechten sehen? Neue Technologien ermöglichen eine entspannte Urlaubszeit.

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Besonders im Hochsommer leiden Gras und Pflanzen oft an zu großer Hitze und mangelndem Niederschlag. Künstliche Bewässerung sollte auf ein Minimum reduziert werden, um die knappen Süßwasserressourcen zu schonen. „Wer sich deswegen zur Bewässerung einen Feuchtigkeitssensor mit Smartphone-Anbindung zugelegt hat, wird allerdings festgestellt haben, dass die Reichweite für Blumenkästen auf dem Balkon gut ausreicht, nicht aber für einen großen Garten“, erklärt Bernd Hantsche, Bereichsleiter Embedded & Wireless beim Distributor Rutronik. Um weitere Strecken zu überbrücken, ist ein proprietäres Sub-GHz-Sensornetzwerk nötig, aus dem die Daten in Hausnähe mittels Gateway in ein Standardnetz (WLAN oder Ethernet) übersetzet werden.

Die Komplexität eines solchen Sensornetzwerkes schreckt Hobbygärtner jedoch eher ab. Bernd Hantsche kann eine einfachere Lösung empfehlen: „Seitdem die ersten Bluetooth-5-fähigen Smartphones auf dem Markt sind, ist die Technologie ideal für solche Smart-Gardening-Projekte. Bereits Bluetooth Low Energy setzte auf 1Mbps-Datenübertragungsrate, also relativ viel verglichen mit 250kbps bei ZigBee oder den typischen 10kbps der Sub-GHz-Alternativen. Dabei arbeitet es effizient nach dem Rezept ‚Nur kurz aufwachen, schnell senden und dann gleich wieder schlafen‘. Mit Bluetooth 5 sind drei Übertragungsmodi hinzugekommen, zwei davon für eine höhere Reichweite.“

Dabei werden zwei oder acht Bits zur Übertragung eines Nutzbits kodiert, wodurch sich eine Übertragungsgeschwindigkeit von 500kbps oder 125kbps ergibt. Im Rahmen einer Diplomarbeit konnte Rutronik die Freifeldreichweite von bis zu einem Kilometer bestätigen. Unter realen Bedingung funktionieren die Funksensoren zuverlässig bis ca. 500m. Dabei kam ein vorläufiges Entwicklungskit mit einem Vorserienchip des Typs nRF52840 von Nordic Semiconductor zum Einsatz. Verfeinerungen am serienreifen SoC und der Firmware sowie die Verwendung einer besseren Antenne werden die Reichweite noch erhöhen. Somit lässt sich ein Feuchtigkeitssensor dank integriertem Mikrocontroller und A/D-Wandlern mit einer kleinen Knopfzelle über Monate hinweg speisen und die Daten direkt an ein Bluetooth-5-fähiges Smartphone, Tablet oder Laptop senden. „Um den Sommer im eigenen Garten vollkommen wartungsfrei zu genießen, empfiehlt sich statt einer Knopfzelle ein Kondensator mit Solarzelle“, so Bernd Hantsche.

„Wird der nRF52840 mit einem nRF91 erweitert, stehen neben den Kurzstreckenfunktechnologien Bluetooth 5, ZigBee 3.0, Thread, ANT und Gazell auch die energiesparenden Mobilfunktechnologien NB-IoT und LTE-M sowie optional GPS zur Verfügung. So lassen sich die Sensoren im Garten von überall auf der Welt aus direkt erreichen und auslesen – unabhängig vom Hausrouter oder umgebenen Handys. Mit derselben Technologie können Gartenbesitzer auch gleich die Bewässerung und Beschattung steuern“, ergänzt Bernd Hantsche.