Projekt: Hummelhaus Nistkasten-Kamera

Hallo Stefan,

alles was du vorhast ist relativ einfach zu realisieren. Und wie du richtig vermutest, drängt sich dafür ein Raspberry Pi (kurz Raspi) nahezu auf. Natürlich geht so etwas auch mit uC gesteuert – finde ich aber sehr aufwändig und nicht besonders einsteigerfreundlich.

Ich habe auf einem Imkerlehrgang eine der Initiatoren dieses Projekts kennengelernt: https://hiverize.org/
Das ist ein (leider finanziell spärlich ausgestattetes) Projekt an der Uni Bremen, das sogenannte Sensorbeuten entwickeln möchte um dann Imkern ein Monitoring ihrer Bienen zu ermöglichen. So kann man bei Bienen zum Beispiel das Schwärmen durch minimale Temperaturänderungen und auch über veränderte Geräusche vorhersagen – erfahrene Imker hören das sogar. Der Vorteil einer solchen Sensorbeute liegt eben auch darin, nicht ständig die Bienen nerven zu müssen. Wie weit das Projekt momentan ist, weiß ich nicht. Auch nicht, ob die Website den aktuellen Entwicklungsstand wiedergibt. Unter https://hiverize.org/sensoren/ wird der Einbau einiger Sensoren dargestellt – nicht wirklich bahnbrechendes, aber mal einen Blick wert.

Ich spiele auch mit dem Gedanken, mir im Sommer einen Schwegler Hummelkasten umzubauen und dort die Möglichkeit vorzuhalten, jederzeit Sensorik einzusetzen. Wie ein solcher Kasten aufgewertet werden kann und die mittlerweile obligatorische Wachsmottenklappe nachgerüstet wird, ist hier recht detailliert beschrieben: https://www.hummelfreund.com/basteltipps/reparatur-umbau-von-schwegler-nistkasten/
Ich würde halt noch eine Stiftleiste (https://de.wikipedia.org/wiki/Stiftleiste) in die Wand einsetzen, so dass man auf der Innenseite die Pins für Sensoren abgreifen kann und von außen ein Flachbandkabel zum Raspi führt.

Konkret zu deinen Fragen:

Kennst Du Dich mit diesen Raspbarry & Co. etwas besser aus?

Ja, ich denke schon. Wobei ein Raspberry nichts anderes ist als ein Rechner mit ARM Architektur der durch die sogenannte GPIO Schnittstelle vielseitige Steuerungsaufgaben übernehmen kann.
Die Programmierung ist sehr simpel und auch Späße, wie über eine Website irgendetwas an und auszuschalten, recht trivial umzusetzen. Ich empfehle den Raspbery Zero. Der ist im Kreditkartenformat und hat nur nötigste Schnittstellen an Bord (allerdings auch nur eine Micro-USB Buchse). Es gibt mittlerweile 2 Modelle, den Pi Zero und den Pi Zero W, wobei letzterer WLAN on board hat. Ob WLAN Hummeln beeinträchtigt, weiß ich nicht (der Grad zwischen wissenschaftlicher Diskussion und Esoterik scheint mir auch hier sehr schmal). Möchtest du den Raspi lieber mit Netzwerkkabel betreiben, nimmst du halt einen der anderen Pis. Die sind nur etwas größer.

Ich würde gerne einen Hummelnistkasten mit Infrarot-Kamera ausstatten. Und davon einen Livestream ins Netz hier auf die Seite senden. Eine zweite Kamera sollte den Eingang zeitgleich filmen und ebenfalls streamen.

Der Raspi bietet eine CSI Schnittstelle an, an die mitels Flachbandkabel eine Kamera angeschlossen werden kann. Diese bekommt man bei eBay schon für wenig Geld und mit HD Auflösung. Eine solche Kamera kann man auch wunderbar in eigene Gehäuse einbauen. Natürlich gehen auch weitere Cams, die man per USB anschließt.
Infrarot Dioden zur Beleuchtung kann man auch über die GPIO Schnittstelle ein und ausschalten.
Was das Streaming anbelangt, gibt es bereits eine sehr brauchbare Software mit dem Namen „motion“ (http://lavrsen.dk/foswiki/bin/view/Motion/WebHome). motion kann mehrere Kameras verwalten, streamt, erstellt bei Bewegung Bilder und Videos und noch einiges mehr. In Netz gibt es zahlreiche Tutorials dazu. Ich habe motion auch benutzt um zu sehen, ob sich am Einflugloch etwas tut.

Dann hätte ich zusätzlich gerne, dass 1x am Tag von Infrarot auf natürliches Licht umgeschaltet wird (dieses Intervall muss zusätzlich per Software komfortabel ein- und ausgeschaltet werden können) und 2 Minuten Farbvideo vom Nest aufgenommen wird. 1024×768 oder ähnlich in „scharf“. Das soll automatisch im Netz gespeichert werden und verlinkt.

Zum Beispiel mit motion. Das An- und Ausschalten des Infrarotlichts via GPIO kannst du per cronjob regeln (https://wiki.ubuntuusers.de/Cron/).

Außerdem hätte ich gerne Zeitraffer-Fotos von diesen 2 Minuten. Eines pro Tag reicht.

So zum Beispiel: http://sirlagz.net/2013/05/21/how-to-use-motion-to-generate-timelapse-videos/

Und am Anfang wäre natürlich diese Stalking-Sache von Dir interessant. Mit automatischem Upload natürlich wieder.

Man sagt motion einfach, wo die Bilder und Videos gespeichert werden sollen. Natürlich kann man direkt nach /var/www/html hochladen. Man kann die Empfindlichkeit, bei der die Kamera auslöst auch einstellen.

Zusätzlich wären Innnen- und Außentemperaur vom Nest interessant. Mit Aufzeichnung natürlich und einfachem Graphen auf meiner Seite hier.

DHT11 oder DHT22 sind billige Sensoren die Werte für Feuchtigkeit und Temperatur liefern. Der 22er arbeitet auch mit Nachkommastelle, der 11er nicht. Für den längerfristigen Einsatz, gerade draußen, würde ich aber hochwertigere (und damit auch teurere Sensoren nehmen).
Zur Aufzeichnung bietet sich RRDTool an. Ein Tutorial findet sich hier: https://www.heise.de/make/artikel/Kurvenzeichner-2714517.html

Und so was wie „ab 35 Grad Innentemperatur durch Lampen usw. Lüfter einschalten“ wäre auch noch nett…

Pseudocode:

while ( tempInnen >= 35 ) {
fan = 1 
} else {
fan = 0 
}

Löten kann ich auch, wenn mir einer sagt was ich wohin löten muss…

Sensoren und Dioden an Kabel, mal einen Vor- oder Pullup/Pulldownwiderstand. Mehr wird das nicht werden. Natürlich kann man es auch unbegrenzt übertreiben und sich auch noch eigene Platinen layouten und ätzen.

Ich würde mir an deiner Stelle einen Raspi kaufen, ein paar günstige Sensoren zum rumspielen, Dioden, ein paar Widerstände, Kabel, ein Breadboard, Drahtbrücken für das Breadboard, eine Kamera oder eine alte USB Webcam aus der Bastelkiste und dann alles aufbauen. Damit wirst du schon einige Abende verbringen können

Wow jetzt wird es wirklich spannend
da ich technik und elektronik liebe, hatte ich auch schon an so etwas gedacht aber ich bin noch neuling in sachen hummeln, deswegen habe ich das erstmal auf die lange bank geschoben.
es wäre cool, wenn wir alle zusammen arbeiten und eine art open source projekt auf die beine stellen.
zum thema datenkabel und strom hätte ich noch diesen Vorschlag.
da muss das netzteil nicht mit in den hummelkasten und der powerline-adapter braucht auch nicht in der nähe sitzen.

Hallo Martin,

deine Anforderungen sind zu unspezifisch , als dass man das genau beantworten kann.
Einige Fragen, die mir da spontan einfallen sind (ohne vollständig zu sein):

Welche Genauigkeit sollen die Sensoren haben?
Wo und wie sollen die Daten zusammengeführt werden?
Müssen größere Datenmengen zwischengespeichert werden?
Wie werden diese ausgewertet und aufbereitet?
Wie kommt das System ins Internet?
Wie soll die Stromversorgung realisiert werden?
Welche Auflösung sollen die Kameras haben?
Sollen die Besitzer der Hummelkästen auf das System Zugriff haben oder nicht?
Werden die Systeme ferngewartet?
Sollen Komponenten, die ausfallen vom jeweiligen Hummelfreund selber ausgetauscht werden können?
Sollen die Wetterdaten von einer Wetterstation abgegriffen werden oder soll alles selber ermittelt werden?
Wie groß ist die Gesamtstromaufnahme der Komponenten?
Wird das System verschickt, zur Installation durch den Hummelhausbesitzer oder macht das jemand?

Nach dem was du geschrieben hast, versuche ich mal eine ganz grobe Abschätzung abzugeben.
Ein einfaches System bestehend aus Billigkomponenten könnte so aussehen:

Raspberry Pi Zero (eBay): 10,00 Euro
HD-Kamera (innen): 25,00 Euro
Kamera (aussen): 50,00 Euro
Temperatur und Feuchtigkeitssensor (DHT22) 3,00 Euro
Lichtschranke: 3,00 Euro
Gehäuse für Lichtschranke aus dem 3D Drucker: nn
Wetterlogger: 35 Euro
WLAN Edimax: 7,00 Euro
OTG Kabel: 3,00 Euro
USB Netzteil (China): 2,00 Euro
Kabel Micro-USB: 2,50 Euro
SD-Karte 16GB class 10: 10 Euro
zus. Kleinteile, Stecker, Kabel, Verbrauchsmaterial

Da kommen selbst bei low-quality Komponenten locker über 150 zusammen. Nur für die Hardware, ohne weitere Teile, die man ggf. benötigt um alles Einzubauen und zu befestigen, geschweige denn Kosten für Datenbank und Software-Entwicklung, Server Miete oder Lizenzen. Und ich kann mir schwer vorstellen, dass man in deinem Fall die Messwerte mit einem Billig-Sensor für 3 Euro vornehmen möchte. Ohne gute finanzielle Ausstattung durch eine Firma oder DFG wird das wohl kaum zu realisieren sein.

Ich hoffe, das hat dir etwas geholfen.