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36C3 - Offene Sensordaten für Jedermann - Ein Citizen Science Projekt basierend auf Open Source und

  • 0:00 - 0:19
    36C3 Intro
  • 0:19 - 0:23
    Herald: And now to our next Speaker. Und
    jetzt geht es zu unserem Speaker, der
  • 0:23 - 0:29
    jetzt sprechen wird, und zwar ist das
    Felix Erdmann. Felix Erdmann ist
  • 0:29 - 0:34
    Entwickler bei re:edu, einem Spin-off des
    Institutes für Geoinformatik der
  • 0:34 - 0:40
    Universität Münster, an dem Ideen und
    Projekte Produkte rund um Themen wie
  • 0:40 - 0:44
    digitale Bildung und Open Source
    entwickelt werden. Und heute stellt uns
  • 0:44 - 0:51
    Felix das Projekt senseBox vor. Ein DIY
    Citizen-Science-Baukasten, mit dem offene
  • 0:51 - 0:57
    Sensordaten erfasst und auch in die Welt
    geworfen werden können. Und was man damit
  • 0:57 - 1:01
    alles so anstellen kann, das erzählt er
    euch natürlich am besten selber. Begrüßt
  • 1:01 - 1:06
    also deshalb mit einem ganz warmen
    Applaus: Felix Erdmann.
  • 1:06 - 1:13
    Applaus
  • 1:13 - 1:16
    Felix: Hallo zusammen. Vielen Dank, dass
    ihr alle da seid. Vielen Dank für die
  • 1:16 - 1:20
    schöne Einleitung. Da habe ich ja schon
    fast meine erste Folie durch . Das war ein
  • 1:20 - 1:26
    schöner Überblick. Ich spreche über offene
    Sensordaten, die jeder erheben kann
  • 1:26 - 1:32
    mithilfe von Open Source, Open Hardware
    und Open Educational Resources. Im Prinzip
  • 1:32 - 1:36
    geht es darum, das SenseBox-Projekt der
    Uni Münster, was vor einigen Jahren
  • 1:36 - 1:46
    gestartet ist und in dem wir mit kleinen
    Arduino Baukästen Sensordaten erheben und
  • 1:46 - 1:51
    damit einmal in den Citizen-Science-
    Bereich gehen und andererseits auch die
  • 1:51 - 1:58
    digitale Bildung fördern wollen. Kurz zu
    mir: mein Name ist Felix Erdmann. Ich war
  • 1:58 - 2:03
    bereits 2012 Schülerpraktikant am Institut
    für Geoinformatik, hatte da quasi den
  • 2:03 - 2:08
    ersten Anhaltspunkt oder die erste
    Berührung mit der Geoinformatik und auch
  • 2:08 - 2:15
    mit Sensoren, mit der Sensorik. Ich habe
    da mit Arduinos, mit einem GPS Sensor und
  • 2:15 - 2:22
    mit verschiedenen Sensoren, also
    Umweltsensoren, Umweltdaten erhoben und
  • 2:22 - 2:27
    habe dieses kleine Modul quasi auf eine
    Drohne geschnallt und das war mein erster
  • 2:27 - 2:32
    Berührungspunkt mit der Geoinformatik. Hab
    dann nach dem Abitur Geoinformatik im
  • 2:32 - 2:36
    Bachelor und Master studiert, hab den
    Masterstudiengang dieses Jahr
  • 2:36 - 2:44
    abgeschlossen und bin inzwischen
    Mitarbeiter bei re:edu und wir entwickeln
  • 2:44 - 2:48
    das SenseBox-Projekt weiter. Und als
    Bachelor war ich dann auch schon
  • 2:48 - 2:54
    studentische Hilfskraft in diesem Projekt.
    Was ist die senseBox? Vielleicht einmal
  • 2:54 - 3:00
    kurz Handzeichen: wer hat davon schon mal
    gehört, wer hat eine? Ja, so'n paar. Die
  • 3:00 - 3:05
    senseBox ist ein DIY-Toolkit für
    stationäre und mobile Sensorstationen. Das
  • 3:05 - 3:11
    basiert auf Open Hardware, im Speziellen
    auf der Arduino Plattform. Wir haben
  • 3:11 - 3:17
    verschiedene Versionen der SenseBox
    entwickelt, vertreiben die, um
  • 3:17 - 3:21
    verschiedene Bereiche abzudecken. Also
    einmal der Bereich Citizen Science, wo
  • 3:21 - 3:25
    jeder Bürger irgendwie zum Wissenschaftler
    werden kann, je nachdem, wo seine
  • 3:25 - 3:30
    Interessen sind und wo seine Stärken sind.
    Der andere Bereich ist die digitale
  • 3:30 - 3:35
    Bildung. Wir wollen vor allem in die
    Schulen und Bildungseinrichtungen gehen,
  • 3:35 - 3:40
    um da irgendwie den Schülerinnen und
    Schülern zu zeigen, dass die
  • 3:40 - 3:44
    Digitalisierung, dass das Programmieren im
    Speziellen gar nicht so schwierig ist, wie
  • 3:44 - 3:48
    sich das vielleicht anhört und da so ein
    kleines Grundverständnis schon mal
  • 3:48 - 3:55
    schaffen, um da dann irgendwie eine
    Plattform für die Zukunft zu schaffen. Das
  • 3:55 - 4:02
    zweite Produkt ist die openSenseMap, das
    eine offene Plattform, die im Internet
  • 4:02 - 4:08
    läuft. opensensemap.org. Da kann jeder,
    wenn er denn möchte, seine Sendestation
  • 4:08 - 4:13
    registrieren, seine Daten dahin hochladen
    und dann seine Messdaten auch anschauen.
  • 4:13 - 4:17
    Da haben wir verschiedene
    Visualisierungstools und damit kann man
  • 4:17 - 4:26
    dann sehen, was man auch gemessen hat bzw.
    was andere Nutzer messen. Der eine
  • 4:26 - 4:30
    Bereich, wie ich schon gesagt habe, ist
    Citizen Science. Da kann jeder, je nach
  • 4:30 - 4:33
    seinen Möglichkeiten, zum Wissenschaftler
    werden oder an der Wissenschaft
  • 4:33 - 4:38
    teilnehmen. Da gibt es verschiedene
    Levels, die da bestimmt wurden. Das
  • 4:38 - 4:44
    unterste Level ist quasi, dass der Nutzer
    einfach nur als Datenerfasser dient --
  • 4:44 - 4:48
    also er sammelt irgendwie Daten und stellt
    die dann bereit -- bis hin zum höchsten
  • 4:48 - 4:53
    Level, dass die Nutzer nicht nur die Daten
    sammeln, sondern auch damit Analysen
  • 4:53 - 4:57
    anstellen, damit vielleicht auch irgendwie
    wissenschaftliche Publikationen erstellen,
  • 4:57 - 5:03
    um aus den Daten dann wirklich was zu
    machen. Und genau für diesen Usecase haben
  • 5:03 - 5:08
    wir die senseBox Home entwickelt. Auf
    diesem Bild ist das in Sao Paulo. Das ist
  • 5:08 - 5:13
    eine ziemlich einfache Plug and Play
    Sensorstation. Man muss eigentlich nur
  • 5:13 - 5:18
    alles zusammenstecken, USB-Kabel dran
    stecken, den Source Code heraufladen und
  • 5:18 - 5:22
    dann kann man es auf seinen Balkon
    schnallen -- oder wo auch immer man das in
  • 5:22 - 5:26
    seinem Garten stehen haben möchte -- und
    kann da dann Umweltdaten sammeln. Die
  • 5:26 - 5:32
    Daten können dann über WLAN, Internet oder
    Lora beispielsweise ins Internet
  • 5:32 - 5:40
    übertragen werden. Dazu gibt's dann das
    Äquivalent für die digitale Bildung, das
  • 5:40 - 5:44
    nennt sich die senseBox:edu. Im Prinzip
    sind es die gleichen Komponenten. Wir
  • 5:44 - 5:49
    haben einmal den Mikrocontroller, der da
    drin ist und dazu noch verschiedene
  • 5:49 - 5:54
    Sensoren. Üblicherweise ist das
    Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck,
  • 5:54 - 6:02
    UV-Strahlung, Helligkeit und als
    Zusatzoptionen kann man auch noch den
  • 6:02 - 6:09
    Feinstaub messen mit 'nem SDS-Sensor.
    Kennen vielleicht einige. Und was sich da
  • 6:09 - 6:13
    unterscheidet, dass die senseBox:home eher
    so Plug and Play hat. Man muss alles
  • 6:13 - 6:18
    verbinden, und dann läuft alles. Bei der
    senseBox:edu ist es ein bisschen anders,
  • 6:18 - 6:21
    da muss man, also kann man auch alles
    zusammenstecken. Da sind aber noch ein
  • 6:21 - 6:26
    paar mehr Komponenten drin. Da haben wir
    noch LEDs, weitere Sensoren, Drehregler,
  • 6:26 - 6:31
    Buttons, 'n Display. Das kann man dann
    alles manuell anschließen und dann
  • 6:31 - 6:36
    verschiedene verschiedene Projekte
    ermöglichen und die Box an sich
  • 6:36 - 6:43
    programmieren. Dazu haben wir dieses
    Progammiertool von Google genommen. Das
  • 6:43 - 6:47
    nennt sich Blockly. Da kann man wie in
    scratch einfach Puzzleteile zusammen
  • 6:47 - 6:52
    ziehen, kann da verschiedene Werte
    eingeben und anhand dieser Puzzle-
  • 6:52 - 6:59
    Oberfläche kann man dann seinen Quellcode
    ziemlich einfach zusammenstellen. Und das
  • 6:59 - 7:02
    ist dann eher für die jüngeren Schüler
    gedacht, die wirklich noch gar keine
  • 7:02 - 7:05
    Erfahrungen mit dem Programmieren haben,
    die können damit super einfach, ziemlich
  • 7:05 - 7:09
    schnell den ersten Quellcode
    zusammenschreiben. Für die etwas
  • 7:09 - 7:13
    erfahreneren Schülerinnen und Schüler: die
    können natürlich auch den Quellcode an
  • 7:13 - 7:19
    sich selber schreiben, wie wir das hier
    auf der rechten Seite sehen. All das
  • 7:19 - 7:23
    basiert, wie ich schon gesagt habe, auf
    Open Hardware. Wir haben unser eigenes
  • 7:23 - 7:29
    Modul entwickelt, basierend auf einem
    Arduino, die senseBox MCU. Der Grund,
  • 7:29 - 7:33
    warum wir das gemacht haben, ist, dass wir
    mit dem Arduino UNO, mit dem wir begonnen
  • 7:33 - 7:38
    haben, dass man da gar nicht alle Sensoren
    auf einmal abrufen kann und den Code auch
  • 7:38 - 7:42
    wirklich hochladen kann. Da war der
    Speicherplatz irgendwann zu gering.
  • 7:42 - 7:46
    Deswegen sind wir irgendwan auf dieses
    Modul umgestiegen. Da haben wir
  • 7:46 - 7:54
    verschiedene Anschlüsse, I2C-Anschlüsse,
    analoge, digitale und serielle Ports mit
  • 7:54 - 7:56
    Steckkarten, die man nur in einer Richtung
    anschließen kann, damit da auch irgendwie
  • 7:56 - 8:02
    kein Kurzschluss in den Sensoren entsteht
    und damit man dann auch ziemlich einfach
  • 8:02 - 8:08
    seine erste Sensorstation aufbauen kann.
    Dazu haben wir zwei Xbee Ports, an den man
  • 8:08 - 8:13
    seine Daten übertragen kann, sei es über
    WLAN, Ethernet, Lora-WAN oder über einen
  • 8:13 - 8:18
    SD-Modul speichern, dass man das quasi
    auch alles offline machen kann und sich
  • 8:18 - 8:24
    dann die Daten auf die SD-Karte speichern
    kann und dann zu Hause auslesen kann. Die
  • 8:24 - 8:29
    ganzen Schaltpläne, die Gerber Files und
    die Libraries sind alle offen, sind frei
  • 8:29 - 8:34
    verfügbar auf GitHub und das heißt, jeder,
    der die Möglichkeiten hat, kann sich dann
  • 8:34 - 8:41
    dieses Board, wenn er denn will, selber
    zusammenlöten. Wie schon gesagt habe, die
  • 8:41 - 8:48
    openSenseMap ist das Rückgrat vom
    senseBox-Projekt. Hier kann jeder seine
  • 8:48 - 8:54
    senseBox registrieren, kriegt dann einen
    Quellcode zugeschickt und kann da seine
  • 8:54 - 9:00
    Messdaten hochladen. Wie man hier sieht
    auf der Karte, sind wir jetzt auf der
  • 9:00 - 9:04
    ganzen Welt so grob gesagt vertreten. Das
    meiste natürlich jetzt in Deutschland und
  • 9:04 - 9:08
    in Europa. Aber es gibt schon irgendwie an
    den verrücktesten Orten senseBoxen, die
  • 9:08 - 9:12
    ihre Daten auf diese Plattform schicken,
    und dass man sich die dann von überall
  • 9:12 - 9:19
    anschauen kann. Dazu gib'ts erst mal so
    eine kleine Analyse bzw. eine kleine
  • 9:19 - 9:23
    Visualisierung der Messwerte. Wenn man
    dann auf eine Station klickt, sieht man
  • 9:23 - 9:27
    Details, sieht man Informationen und
    Diagramme zu der Box. Also wenn jetzt
  • 9:27 - 9:31
    einer zum Beispiel ein Bild hochgeladen
    hat, sieht man das, sieht die Temperatur
  • 9:31 - 9:42
    und den Temperaturverlauf von der Box. Wie
    schon gesagt, ist bei uns ja alles
  • 9:42 - 9:47
    irgendwie Open und so ist es auch die
    openSenseMap. Es können nicht nur
  • 9:47 - 9:51
    senseBoxen ihre Daten zur openSenseMap
    schicken, sondern jeder. Also wenn man
  • 9:51 - 9:55
    jetzt zum Beispiel 'nen ESP hat oder 'nen
    Raspberry Pi: auch die alle können
  • 9:55 - 9:58
    irgendwie ihre Umweltdaten zur
    openSenseMap schicken. Wir haben da eine
  • 9:58 - 10:06
    offene API, eine Rest-Schnittstelle, die
    die ganzen Daten annimmt. Einige Beispiele
  • 10:06 - 10:10
    sind eine selbstgebaute Watt Box, die wir
    mal im Wattmeer ausprobiert haben, um
  • 10:10 - 10:15
    jetzt die Strömungsgeschwindigkeit und
    Strömungsrichtung während der Flut zu
  • 10:15 - 10:20
    messen. Die Geräte von luftdaten.info
    können auch relativ einfach aktiviert
  • 10:20 - 10:25
    werden und dass ihre Daten auch zur
    openSenseMap schicken. Dann gibts
  • 10:25 - 10:28
    ausgefallene, selbstgebaute Stationen, die
    jetzt irgendwie im Garten stehen und noch
  • 10:28 - 10:34
    irgendwie Regen, Windgeschwindigkeit und
    Windrichtung messen. Geräte von
  • 10:34 - 10:38
    smartcitizen.me können ihre Daten dahin
    schicken, senseBox oder, wie gesagt
  • 10:38 - 10:44
    selbstgebaute Stationen. Dabei ist man
    auch nicht auf irgendwelche Phänomene
  • 10:44 - 10:50
    beschränkt. Man kann wirklich alles
    mögliche Temperatur, Luftfeuchtigkeit,
  • 10:50 - 10:54
    irgendwie Lautstärke, irgendwelche Gase,
    all das, was man ausmessen kann, kann man
  • 10:54 - 11:01
    auch einfach zu uns hochladen. Der
    Quellcode ist auch alles frei verfügbar
  • 11:01 - 11:07
    auf GitHub. Das ist einmal der Sketch,
    bzw. der Code, der auf dem Arduino läuft,
  • 11:07 - 11:12
    auf der senseBox MCU, das openSenseMap
    Front- und Backend und jegliche Services,
  • 11:12 - 11:16
    die wir dazu entwickelt haben können
    abgerufen werden. Da kann sich der Source
  • 11:16 - 11:23
    Code angeschaut werden. Die Webseite,
    Lehrmaterialien -- all das ist alles auf
  • 11:23 - 11:28
    GitHub verfügbar. Und unsere API ist, wie
    gesagt, auch offen: jeder kann seine Daten
  • 11:28 - 11:38
    da hochladen. Unsere Lehrmaterialien sind
    als Open Educational Resources verfügbar.
  • 11:38 - 11:43
    Vor allem für Lehrerinnen und Lehrer oder
    für irgendwelche Bildungsinstitutionen.
  • 11:43 - 11:48
    Weil die Hürde für den Einstieg, um die
    senseBox im Unterricht beispielsweise zu
  • 11:48 - 11:53
    nutzen, ist oft relativ hoch. Viele kennen
    sich damit nicht aus, haben auch keine
  • 11:53 - 11:59
    Zeit, sich da wirklich einzuarbeiten. Und
    wir wollen, dass damit der Einstieg in die
  • 11:59 - 12:04
    digitale Bildung ein bisschen einfacher
    wird. Wir haben da hier verschiedene
  • 12:04 - 12:10
    Projekte zu entwickelt und an denen man
    sich so ein bisschen entlanghangeln kann.
  • 12:10 - 12:14
    Da wird dann Theorie und Praxis irgendwie
    erläutert. In diesem Beispiel ist das hier
  • 12:14 - 12:18
    so ein Verkehrszähler. Wir haben den
    Ultraschall-Distanzsensor mit in der
  • 12:18 - 12:24
    senseBox:edu. Damit kann man Distanzen
    messen und in diesem Beispiel wird dann an
  • 12:24 - 12:30
    der Theorie gezeigt, oder es wird erstmal
    eine Problemstellung gesagt, eine Aufgabe.
  • 12:30 - 12:35
    Dann gibt's Anleitung, Schritte, wie man
    den Sensor verbindet, wie man den ausliest
  • 12:35 - 12:39
    und was man noch mit den Daten machen
    kann. Ein Beispiel, das wurde an meiner
  • 12:39 - 12:44
    Schule genutzt. Da haben dann die
    Schülerinnen und Schüler einmal die
  • 12:44 - 12:47
    Menge des Verkehrs vor der Schule
    gemessen. Die sind dann rausgegangen an
  • 12:47 - 12:50
    die Straße und haben irgendwie in einer
    Viertelstunde gemessen, wie viele Autos
  • 12:50 - 12:56
    wirklich vor der Schule herfahren. Damit
    können dann auch irgendwelche Probleme mit
  • 12:56 - 12:59
    Fakten wirklich belegt werden. Also wenn
    man jetzt zum Beispiel sagt: "Bei uns ist
  • 12:59 - 13:02
    viel zu viel Verkehr" aber keiner will das
    wirklich sehen. Dann kann man einmal
  • 13:02 - 13:06
    wirklich damit ziemlich einfach, ziemlich
    schnell die Daten messen und damit auch
  • 13:06 - 13:15
    wirklich etwas bewirken. Nochmal kurze
    Timeline: Für mich persönlich ging das
  • 13:15 - 13:21
    senseBox-Projekt grob gesagt schon 2012
    los als ich als Schüler Praktikant an der
  • 13:21 - 13:26
    Uni war und da wurde die erste Version,
    quasi noch die ersten Prototypen, wurden
  • 13:26 - 13:29
    da schon in der Lehre und Forschung
    eingesetzt. Also alles noch auf einem
  • 13:29 - 13:34
    Arduino UNO basierend mit verschiedensten
    Sensoren, die dann ausprobiert wurden. Ich
  • 13:34 - 13:39
    hab da, wie gesagt, so'n Kit auf eine
    Drohne geschnallt. Richtig los ging es
  • 13:39 - 13:45
    dann ab 2016. Wir haben neue Förderung vom
    BMBF, dem Bundesministerium für Bildung
  • 13:45 - 13:52
    und Forschung, erhalten und haben in dem
    Rahmen viel gemacht, viel entwickelt und
  • 13:52 - 13:55
    ganz verschiedene Ergebnisse
    herausbekommen. Einerseits wurde die
  • 13:55 - 13:59
    openSenseMap weiterentwickelt, haben da
    irgendwie verschiedene Module mit
  • 13:59 - 14:05
    eingepflegt, das man Interpolation machen
    kann, um auch die Sensordaten zu schätzen
  • 14:05 - 14:09
    zwischen verschiedenen Sensoren
    beispielsweise die Temperatur. Hardware-
  • 14:09 - 14:13
    mäßig wurden verschiedene Experimente
    gemacht. Wir haben mit einem 3D-Drucker
  • 14:13 - 14:20
    versucht, Temperatur-Gehäuse zu bauen, um
    da die Sonneneinstrahlung zu schützen. Auf
  • 14:20 - 14:27
    der Zugspitze haben wir die senseBox unter
    extremen Bedingungen getestet: bei super
  • 14:27 - 14:31
    kalten Temperaturen, bei viel Schnee, um
    zu schauen, was dann wirklich passiert.
  • 14:31 - 14:38
    Und das war das Projekt, was jetzt
    auslief. Und jetzt ziemlich neu gibt's ein
  • 14:38 - 14:43
    neues Projekt, nennt sich sensebox
    Pro, wird wieder vom BMBF gefördert, läuft
  • 14:43 - 14:48
    auch wieder drei Jahre. Und da wollen wir
    dann eher die professionellen Anwender
  • 14:48 - 14:52
    irgendwie ansprechen und auch teure
    Sensoren mal ausprobieren. Bisher ist
  • 14:52 - 14:57
    alles noch im low-cost-Bereich und die
    Sensoren sind zwar für den Einsatzgebiet
  • 14:57 - 15:02
    schon mal ganz nett und ganz schön, aber
    wirklich professionelle Nutzer können
  • 15:02 - 15:06
    damit nicht wirklich etwas anfangen. Das
    heißt, wir müssen da verschiedene Sensoren
  • 15:06 - 15:11
    ausprobieren und vielleicht auch irgendwie
    die Industrie mal anzusprechen und zu
  • 15:11 - 15:16
    schauen, ob die da vielleicht Interesse
    daran haben. Softwareseitig wird dann auf
  • 15:16 - 15:20
    der openSenseMap noch verschiedene
    Analysemethoden angezeigt, damit man die
  • 15:20 - 15:27
    Daten auch noch besser vergleichen kann
    und noch besser auswerten kann. Wir haben
  • 15:27 - 15:34
    uns irgendwann mal gefragt: es ist ein
    Citizen-Science-Projekt, das heißt Open
  • 15:34 - 15:38
    Science, und wir wollen irgendwie, dass
    die Daten auch reproduzierbar sind. Aber
  • 15:38 - 15:41
    wir haben uns gefragt: wer nimmt
    eigentlich wirklich daran teil? Wir sagen
  • 15:41 - 15:45
    ja, jeder kann mitmachen, jeder kann
    verschiedene Aufgaben übernehmen. Aber was
  • 15:45 - 15:49
    sind das eigentlich für Leute, die bei uns
    mitmachen? Wir haben dann im Rahmen einer
  • 15:49 - 15:58
    Masterarbeit eine Umfrage gemacht und
    einmal geschaut: wer sind die Teilnehmer?
  • 15:58 - 16:02
    Es sind auf jeden Fall größtenteils
    Männer, wer hätte das gedacht, und das
  • 16:02 - 16:08
    Alter ... so zwischen 30 und 55, würde ich
    sagen, ist so der Großteil. Was
  • 16:08 - 16:14
    interessant ist ist, dass viele Teilnehmer
    einen akademischen Hintergrund haben. Also
  • 16:14 - 16:19
    die haben irgendwie einen Bachelor, Master
    oder sogar ein Diplom. Aus diesem Bereich
  • 16:19 - 16:25
    kommen super viele Teilnehmer. Wir dachten
    eher so im citizen-science-Bereich kann
  • 16:25 - 16:28
    jeder mitmachen. Offensichtlich
    interessieren -- ich weiß nicht ob sich
  • 16:28 - 16:33
    dafür die meisten interessieren oder ob
    die Hürden dafür zu groß sind. Auf jeden
  • 16:33 - 16:40
    Fall sind's größtenteils Akademiker, die
    an dem Projekt teilnehmen. Vielleicht noch
  • 16:40 - 16:46
    als Hintergrund: die Nutzer, die wir
    befragt haben, sind alle Nutzer, die auf
  • 16:46 - 16:50
    der openSenseMap registriert sind. Das
    sind also alle die Leute, die
  • 16:50 - 16:53
    wahrscheinlich einmal eine Station
    angemeldet haben und Daten hochgeladen
  • 16:53 - 16:58
    haben. Sind jetzt aber nicht Leute, die
    unbedingt die Daten einfach nur
  • 16:58 - 17:07
    runterladen. Die können wir halt nicht
    erfassen. Was ist die Motivation der
  • 17:07 - 17:12
    Teilnehmer, an dem Projekt mitzumachen?
    Grob kann man sagen, dass alle gerne
  • 17:12 - 17:17
    irgendwie Umweltdaten messen, die gerne
    sammeln und auch uns gerne zur Verfügung
  • 17:17 - 17:21
    stellen. Das heißt, sie wollen sie nicht
    nur für sich haben, sondern möchten sie
  • 17:21 - 17:24
    gerne teilen, um damit vielleicht auch
    irgendwie politische Entscheidung auf den
  • 17:24 - 17:34
    Weg bringen zu können. Also im Bereich
    Kommunikation: man möchte irgendwie gerne
  • 17:34 - 17:40
    die Community supporten, möchte irgendwie,
    man kann irgendwie helfen, um da Probleme
  • 17:40 - 17:46
    zu lösen. Man möchte vielleicht auch
    andere Leute dazu überreden, da
  • 17:46 - 17:52
    mitzumachen. Aber wirklich Leute
    kennenlernen, vor allem persönlich,
  • 17:52 - 18:02
    irgendwie war das nicht so das Ziel. Und
    viele sind der Meinung, dass mit den Daten
  • 18:02 - 18:07
    mehr gemacht werden soll, es sollen da
    schöne Analysen mit gemacht werden. Aber
  • 18:07 - 18:11
    der letzte Punkt, dass man irgendwie
    selbst an dem wissenschaftlichen Prozess
  • 18:11 - 18:14
    teilnimmt, also die Daten analysiert oder
    vielleicht sogar eine Publikation
  • 18:14 - 18:25
    schreibt... Nein, danke! Und das sieht man
    auch an dem Hauptnutzen der openSenseMap.
  • 18:25 - 18:30
    Die meisten wollen irgendwie ihre Daten
    hochladen, Daten messen und irgendwie
  • 18:30 - 18:34
    allgemein am Projekt teilnehmen, schauen
    sich aber letztendlich einfach nur ihre
  • 18:34 - 18:39
    Daten an, erstellen Diagramme oder managen
    ihre Boxen, also fügen irgendwie Sensoren
  • 18:39 - 18:46
    hinzu. Genau. Eine Analyse der Daten über
    eine Interpolation zum Beispiel ist
  • 18:46 - 18:55
    ziemlich weit unten. Das wird gar nicht so
    stark genutzt. Wir sammeln ziemlich viele
  • 18:55 - 18:59
    Daten, also wir sind schon im Big-Data-
    Bereich, kann man so sagen. Wir haben über
  • 18:59 - 19:04
    5700 registrierte Boxen. Auf unserer
    Plattform kommen 5000 bis 6000 Messungen
  • 19:04 - 19:10
    pro Minute rein und wir haben über 3,9
    Milliarden gespeicherte Messungen in
  • 19:10 - 19:18
    unserer Datenbank. Und jeder kann alle
    Daten, kann seine Daten nicht einfach
  • 19:18 - 19:24
    hochladen, sondern jeder kann sie auch
    herunterladen und verarbeiten. Das ist
  • 19:24 - 19:29
    eigentlich kein Problem. Wir speichern
    halt nur die Rohdaten, also es wird keine
  • 19:29 - 19:36
    Validierung der Daten gemacht, um halt
    wirklich die Daten zu bekommen, die die
  • 19:36 - 19:45
    Nutzer auch messen. An dem ganzen Projekt,
    vor allem in der Infrastruktur, gibt's
  • 19:45 - 19:49
    dadurch auch einige Probleme. Wir haben
    ziemlich hungrige Server, die laufen
  • 19:49 - 19:54
    aktuell in der Cloud gerade noch bei AWS.
    Es wird aber bald auf das openstack der
  • 19:54 - 19:58
    Uni Münster umgezogen, und die Maschinen
    benötigen ziemlich viel RAM und ziemlich
  • 19:58 - 20:03
    viel Speicher, weil es auch super viele
    Daten immer reinkommen. Die Datenbank ist
  • 20:03 - 20:10
    eine MongoDB, da haben wir 4 Collections
    drauf, und da haben wir quasi das Problem,
  • 20:10 - 20:14
    weil es eine riesen Datenbank ist, dass
    das Indexing und das Abrufen von
  • 20:14 - 20:18
    Statistiken super lange dauert, weil halt
    quasi die ganze Tabelle durchgegangen
  • 20:18 - 20:25
    werden muss, um da irgendwie die Daten
    einmal zu erfassen bzw. da Statistiken zu
  • 20:25 - 20:32
    errechnen. Und das ist quasi ein Grund,
    weil wir die ursprüngliche Architektur
  • 20:32 - 20:37
    bisher beibehalten. Das ist aus einer
    Bachelorarbeit entstanden, da hat man
  • 20:37 - 20:41
    prototypisch das erst mal aufgesetzt, und
    irgendwie ist es immer mehr geworden,
  • 20:41 - 20:44
    immer mehr geworden, sind immer weitere
    Daten reingekommen und inzwischen sind wir
  • 20:44 - 20:49
    halt bei diesen 3,9 Milliarden Daten. Und
    ja, da muss man sich irgendwie Gedanken
  • 20:49 - 20:57
    machen, ob man das nicht etwas etwas
    effizienter speichern kann? Wie gesagt,
  • 20:57 - 21:03
    wir speichern nur die Rohdaten. Das heißt,
    es wird irgendwie keine Anpassung an den
  • 21:03 - 21:10
    Daten gemacht, und die Daten werden bisher
    noch nicht validiert. Das heißt, daraus
  • 21:10 - 21:16
    entstehen ein paar Probleme, wenn man die
    Daten analysieren will. Ich habe heute
  • 21:16 - 21:21
    Morgen einen Screenshot von der
    Interpolation gemacht, hier in Leipzig.
  • 21:21 - 21:25
    Hier sieht man den Temperaturverlauf oder
    den berechneten Temperaturverlauf zwischen
  • 21:25 - 21:31
    den verschiedenen Boxen. Ich habe hier den
    Aufstellungsort draußen gewählt und man
  • 21:31 - 21:36
    sieht, dass hier alles schön grün ist.
    Oben rechts ist aber eine Box irgendwie
  • 21:36 - 21:42
    orange-rot und hier unten sieht man, dass
    das über 20,7 Grad bedeutet. Da hab ich
  • 21:42 - 21:46
    mir gedacht, das kann ja eigentlich nicht
    stimmen, dass jetzt draußen eine Box steht
  • 21:46 - 21:49
    und die irgendwie 20 Grad misst. Ich hab
    mir die mal genauer angeschaut und die
  • 21:49 - 21:53
    misst halt durchgängig so um die 20 Grad.
    Also da könnte man sich halt denken:
  • 21:53 - 21:56
    wahrscheinlich steht die nicht draußen
    sondern vielleicht doch eher drinnen die
  • 21:56 - 22:00
    Box. Und das ist ein Problem, das man halt
    dann z.B. diese Interpolation gar nicht
  • 22:00 - 22:07
    richtig machen kann, weil das dann ja
    totaler Quatsch was da rauskommt. Anders
  • 22:07 - 22:11
    ist es in Hamburg, da habe ich auch heute
    Mittag noch einmal kurz nachgeschaut, da
  • 22:11 - 22:15
    ist anscheinend mitten in Hamburg ein
    Sensor kaputt. Der misst dauernd minus 145
  • 22:15 - 22:20
    Grad Lachen und deswegen kann man diese
    Interpolation natürlich auch nicht machen.
  • 22:20 - 22:26
    Genau. Und das wäre dann natürlich auch
    ein Ziel, was irgendwie in Zukunft kommen
  • 22:26 - 22:30
    soll, dass man solche Ausreißer erkennt
    und dann aus solchen Statistiken natürlich
  • 22:30 - 22:39
    raushält. Genau. Wie geht es weiter mit
    dem Projekt? In Zukunft wird's durch die
  • 22:39 - 22:46
    Wido GmbH weiterentwickelt und der Uni im
    Rahmen des BMBF Projekts. Und da machen
  • 22:46 - 22:50
    wir an allem weiter, was wir bisher schon
    gemacht haben. Also Front- und Backend
  • 22:50 - 22:54
    wird weiter gemacht, die Lehrmaterialen
    werden erweitert um weitere Projekte für
  • 22:54 - 23:01
    den Bildungsbereich. Die Hardware und
    Software, die darauf läuft, wahrscheinlich
  • 23:01 - 23:06
    oder also auch weiterhin verbessern,
    weitermachen, neue Sensoren ausprobieren
  • 23:06 - 23:12
    und auch ein Sensor-Wiki erstellen, dass
    man ein einheitliches System hat, ne
  • 23:12 - 23:17
    einheitliche Übersicht, von welchen
    Sensoren es gibt und welche Abweichungen
  • 23:17 - 23:20
    da entstehen können. Wie gesagt, der
    Feinstaubsensor, den wir nutzen, ist
  • 23:20 - 23:26
    relativ anfällig für Luftfeuchtigkeit und
    das wir halt so was mit reinschreiben,
  • 23:26 - 23:29
    damit die Nutzer dann noch wissen: ah, da
    muss man aufpassen, wenn man sich die
  • 23:29 - 23:34
    Daten anschaut. Nicht das man da irgendwie
    falsche Schlüsse daraus zieht. Ziel und
  • 23:34 - 23:41
    Wunsch ist, dass es eher community-driven
    läuft, also dass die Weiterentwicklung vor
  • 23:41 - 23:45
    allem der Software auf Open-Source Basis
    basiert, dass da irgendwie jeder
  • 23:45 - 23:48
    teilnimmt, der da irgendwie Interesse hat,
    und dass das alles unter der
  • 23:48 - 23:56
    Schirmherrschaft einer gGmbH, einer
    gemeinnützigen GmbH läuft, damit man da
  • 23:56 - 24:00
    die Weiterentwicklung sichert. Und dazu
    dann natürlich auch irgendwie ein
  • 24:00 - 24:05
    selbstständiger Support. Wir haben aktuell
    schon ein Discourse-Forum eingerichtet, wo
  • 24:05 - 24:08
    sich dann alle Nutzer registrieren können
    und dann auch untereinander Ideen
  • 24:08 - 24:16
    austauschen können und die Fragen von
    anderen Nutzern beantworten können.
  • 24:16 - 24:19
    Apropro Fragen -- Ich bin mit meinem
    Vortrag. Vielen Dank für eure
  • 24:19 - 24:22
    Aufmerksamkeit und ich denke wir haben
    noch ein paar Minuten Fragen, wenn noch
  • 24:22 - 24:25
    welche sind, gerne.
  • 24:25 - 24:30
    Applaus
  • 24:30 - 24:35
    Herald: Danke Felix! Ja, da sehe ich schon
    die erste Frage. Und zwar an alle der
  • 24:35 - 24:40
    Hinweis, wenn die Fragen stellen wollt, an
    die drei Mikrofone bitte gehen und wir
  • 24:40 - 24:44
    haben wirklich noch ein bisschen Zeit
    dafür. Bitte haben wir schon Frage zwei
  • 24:44 - 24:49
    hier im Saal.
    Mikrofon 2: Hallo, ich bin Sven vom
  • 24:49 - 24:55
    OpenKnowledge Lab Hannover und wir haben
    mit luftdaten.info zusammengearbeitet. Und
  • 24:55 - 24:59
    die grundsätzliche Frage: Hast du
    irgendwelche Bedenken, dass jemand die
  • 24:59 - 25:04
    Sensordaten einfach flutet? Also falsche
    Daten einfach hochlädt?
  • 25:04 - 25:09
    F: Ja, das könnte auf jeden Fall
    passieren. Das wär vielleicht einfach ein
  • 25:09 - 25:13
    worst case -- sollte nicht passieren. Da
    sind natürlich aber auch daran, dass uns
  • 25:13 - 25:20
    das auf jeden Fall nicht passiert, was man
    da irgendwie Mechanismen einbaut.
  • 25:20 - 25:26
    H: Dann haben wir noch eine Frage aus dem
    Internet vom Signal-Angel.
  • 25:26 - 25:31
    Signal: Hallo? Die Frage aus dem Internet
    ist zum einen: Kannst du ein Windsensor
  • 25:31 - 25:37
    empfehlen? F: Jetzt direkt das Modell nicht.
    Ich hatte damit schon einmal
  • 25:37 - 25:42
    herumgespielt, da gibt's halt verschiedene
    verschiedene Arten. Ich habe mit einem
  • 25:42 - 25:47
    gemessen, der hat quasi drei Kabel: einmal
    zwei für Strom, und einer gibt nur einen
  • 25:47 - 25:53
    Widerstand zurück. Und da ist es ... es
    war nicht so schwierig. Man muss halt den
  • 25:53 - 25:58
    Widerstand in eine Windrichtung umrechnen
    und könnte hier die Daten halt nutzen.
  • 25:58 - 26:08
    Aber 'ne Empfehlung hab ich leider nicht.
    H: Oh, und noch einmal das Internet.
  • 26:08 - 26:13
    S: Ja, und zum zweiten: kann die senseBox
    PoE, also Power over Ethernet.
  • 26:13 - 26:18
    F: Ja, das können wir.
    S: Super, danke!
  • 26:18 - 26:22
    H: Knappe Fragen, knappe Antworten. Dann
    haben wir hier am Mikrofon 2 noch eine
  • 26:22 - 26:27
    Frage.
    Mikrofon 2: Außer der Motivation der
  • 26:27 - 26:32
    Bildungsarbeit und der wissenschaftlichen
    Arbeit -- gibt es dort noch weitergehende
  • 26:32 - 26:39
    Interessen? Also Ich kann mir zum Beispiel
    vorstellen, gerade Community, also dass
  • 26:39 - 26:43
    Menschen wissen wollen, wie es ihrer
    Umwelt geht. Zum Beispiel, ich wohne in
  • 26:43 - 26:49
    der Nähe eines Flughafens. Es hat ewig
    gedauert, bis ein Lautstärkemesspunkt
  • 26:49 - 26:52
    anerkannt wurde und dort überhaupt ein ...
    also der muss anerkannt werden. Man kann
  • 26:52 - 26:56
    das nicht einfach selbst machen. Und hier
    haben wir eigentlich das gleiche Problem:
  • 26:56 - 27:00
    wir brauchen valide Messdaten, um sie
    verwenden zu können in der Öffentlichkeit
  • 27:00 - 27:05
    gegenüber Institutionen und so weiter. Das
    heißt also, eigentlich ist da auch ein
  • 27:05 - 27:09
    bisschen Management, also in Abhängigkeit
    von den Zielen, aber Management notwendig
  • 27:09 - 27:14
    und auch eben dieses Werkzeug der
    Validierung, nich?. Also auch die Geräte
  • 27:14 - 27:18
    selbst müssten ja justiert werden, sag ich
    jetzt mal, überprüft werden.
  • 27:18 - 27:22
    F: Genau. Also aktuell ist es halt so,
    dass jeder einfach seine Station
  • 27:22 - 27:26
    irgendwie, was weiß ich, in den Garten
    stellen kann, da jetzt Messdaten sammeln
  • 27:26 - 27:33
    kann. Es ist aber auch aktuell noch ein
    Problem, dass wenn man z.B. irgendwie ich
  • 27:33 - 27:36
    sag mal 'nen Baum hat oder so und die
    senseBox irgendwie so halb darunter steht.
  • 27:36 - 27:41
    Wenn dann die Sonne darüber scheint, sieht
    man im Laufe des Tages, dass dann
  • 27:41 - 27:44
    plötzlich die Sonneneinstrahlung
    einbricht. Und sowas sollte natürlich
  • 27:44 - 27:48
    verhindert werden. Also wenn man jetzt die
    offiziellen Messstationen vom DWD
  • 27:48 - 27:52
    anschaut. Da ist das natürlich nicht der
    Fall. Da ist 'ne schöne freie Fläche, die
  • 27:52 - 27:56
    haben 'ne schöne große Kiste, wo zum
    Beispiel der Temperatur Sensor drinsteht,
  • 27:56 - 28:00
    wo jetzt keine Verfälschung drin sind. Und
    ... genau ... da sollte dann auf jeden
  • 28:00 - 28:07
    Fall Rücksicht d'rauf genommen werden.
    Andererseits ist es aber ... die Sensoren
  • 28:07 - 28:11
    und die Komponenten, die wir nutzen, sind
    natürlich relativ günstig, und deswegen
  • 28:11 - 28:15
    kann man damit schon mal relativ einfach
    und schnell einen einfachen Versuchsaufbau
  • 28:15 - 28:21
    aufbauen. Man kann seine ersten Daten da
    einfach mal messen, und dann vielleicht,
  • 28:21 - 28:24
    wenn man irgendwie da erste Ergebnisse
    hat, dann irgendwie zu offiziellen Stellen
  • 28:24 - 28:30
    geht. Bei dem Flughafen z.B., dass man
    dann da vielleicht zum Land oder wo auch
  • 28:30 - 28:34
    immer hingeht ... zur Stadt und da dann
    schon mal die Daten vorlegen kann und
  • 28:34 - 28:37
    vielleicht kann da dann
    mehr gemacht werden.
  • 28:37 - 28:40
    H: Ja, und dann haben an
    wir Mikro 3 eine Frage
  • 28:40 - 28:42
    Mkrofon 3: Hallo! Gibt es einen
    historischen Hintergrund, warum die
  • 28:42 - 28:47
    MongoDB verwendet wurde und nicht
    irgendwie eine time series Datenbank?
  • 28:47 - 28:51
    F: Das nicht unbedingt. Wir haben damit,
    wie gesagt, angefangen in einer Bachelor-
  • 28:51 - 28:56
    Arbeit und das war dann die erste
    Datenbank, die dann genommen wurde. Das
  • 28:56 - 28:59
    ist halt auch nicht gerade eben
    entstanden. Das ist schon vor einigen
  • 28:59 - 29:06
    Jahren. Das sind auch relativ alte
    Versionen, die da genommen werden aber
  • 29:06 - 29:11
    irgendwie 'ne InfluxDB oder so wäre zum
    Beispiel sinnvoller. Aktuell läuft's halt
  • 29:11 - 29:17
    alles noch auf der Mongo.
    H: Ja, haben wir noch eine Frage aus dem
  • 29:17 - 29:24
    Internet? Alle Fragen geklärt. Ein Wunder
    mit diesem Internet. Ja, dann möchte ich
  • 29:24 - 29:28
    an dieser Stelle sagen ... schon einmal
    noch ... Herzlichen Dank an Felix Erdmann
  • 29:28 - 29:31
    für diesen Talk!
    F: Danke.
  • 29:31 - 29:36
    Applaus
    36C3 Outro
  • 29:36 - 30:02
    Untertitel erstellt von c3subtitles.de
    im Jahr 202?. Mach mit und hilf uns!
Title:
36C3 - Offene Sensordaten für Jedermann - Ein Citizen Science Projekt basierend auf Open Source und
Description:

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Video Language:
German
Duration:
30:02

German subtitles

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