Per Sigfox und Webplattform ins Internet der Dinge

IoT-Einstieg mit Trophäensammlung

| Autor / Redakteur: Dirk Srocke / Andreas Donner

Im kompakten Gehäuse des Sens'it stecken Akku, STM32-Mikroprozessor, mehrere Sensoren sowie ein Transceiver.
Im kompakten Gehäuse des Sens'it stecken Akku, STM32-Mikroprozessor, mehrere Sensoren sowie ein Transceiver. (Bild: Srocke)

Mit dem Sens'it verspricht Sigfox ein mächtiges IoT-Gerät inklusive etlichen eingebauten Messfühlern. Welcher Sensor uns dabei fehlt und was Nutzer dennoch mit dem Gerät anstellen können, haben wir im Test herausgefunden.

Treuen Lesern dieses Portals dürfte der Sens'it kein komplett Unbekannter sein: Bei uns war das kompakte IoT-Gerät bereits als Gegenstelle beim Test der Sigfox Access Station Micro im Einsatz. Die ist allerdings keine Voraussetzung, um das Gerät zu betreiben. Mit dem Sens'it können Nutzer überall dort erste Gehversuche mit dem Internet der Dinge machen, wo ein Sigfox-Netz zu empfangen ist – und das ist laut Anbieter mittlerweile beispielsweise auf 85 Prozent der Fläche Deutschlands der Fall.

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Was ist ein Sens'it?

Der uns von Sigfox bereitgestellte Sens'it ist die nunmehr dritte Version dessen, was der Anbieter als elektronisches Obejekt respektive anpassbares Multi-Sensor-Device beschreibt. Das wiegt knapp 50 Gramm, misst 52 x 82 x 15 mm³ und erlaubt es, im Handumdrehen eigene IoT-Anwendungen zu entwickeln.

Hierfür sind im Inneren des Gehäuses Akku, STM32-Mikroprozessor, mehrere Sensoren sowie ein Transceiver fest verbaut. Die Funkeinheit ist übrigens für verschiedene Regionen angepasst – die von uns getestete Variante 3.1 funkt laut Sigfox mit einer effektiven Strahlungsleistung (ERP) von 14 dBm.

Von außen zugänglich ist ein per Gummilasche geschützter Micro-USB-Port, über den der fest integrierte Akku geladen wird. Auf der Oberseite des Sens'it finden Nutzer überdies einen Taster sowie verschiedene per LED realisierte Statusanzeigen für Funkverkehr, Energieversorgung sowie aktiviertem Sensor.

Der Sens'it ist in verschiedenen Varianten verfügbar: Das Angebot „Sens'it Generic“ richtet sich an erfahrene Entwickler und beinhaltet lediglich Hardware sowie eine minimale Firmware. Käufer dieses Systems müssen sich selbst um einen Vertrag mit einem Sigfox-Provider sowie die Implementierung des Sens'it kümmern. Hierfür bietet Sigfox dann auch ein SDK an.

Für unsere Tests konnten wir dagegen auf die Discovery-Variante zurückgreifen. Hier ist der Datenverkehr im Sigfox-Netz bereits inklusive. Zudem gibt es Zugang zu einer Webplattform und 50 freie SMS-Benachrichtigungen. Zum Lieferumfang zählen überdies Kurzanleitung, USB-Ladekabel sowie ein Magnet und ein Stückchen selbstklebendes Klettband für experimentierfreudige Anwender.

Einrichtung

Bei besagter Webplattform haben wir selbst per E-Mail, den Sens'it mit der auf seiner Unterseite aufgedruckten, sechsstelligen ID registriert. Auf Wunsch hätten wir hier auch weitere Geräte hinzufügen, individuell benennen und zentral verwalten können.

Das Portal liefert einerseits ausführliche Informationen zum Status der genutzen Geräte, darunter Details zu Ladezustand, Position, Netzstärke oder empfangenen Meldungen. Diese sind als Listen oder Diagrammen einsehbar.

Zudem konfigurieren Discovery-Nutzer per Weboberfläche die Feinheiten der Betriebsmodi – etwa die Art der Datenübermittlung im Sigfoxnetz. Informationshappen können dabei periodisch in Intervallen zwischen zehn Minuten und 24 Stunden übertragen werden; alternativ werden die Datentransfers ausgelöst, wenn ein bestimmtes Event eintritt.

Nichtdestotrotz sind sind die sechs grundlegenden Betriebsmodi stets am Gerät selbst zu wechseln. Hierfür halten Anwender den per LED beleuchteten Knopf am Sens'it gedrückt; die wechselnde Farbe gibt dabei Auskunft über den gewählten Modus, ein Loslassen des Knopfes bestätigt diesen. Je nach Betriebsart misst das IoT-Device damit entweder Temperatur und Luftfeuchtigkeit, Lichtstärke, Vibration, den Zustand einer Tür oder das Magnetfeld oder nichts dergleichen (Standby). Der Button ist in allen Modi aktiv und kann ein Event auslösen.

Benachrichtigungen

Über das Webportal lassen sich zudem Notifications einrichten. Hierbei fungiert die Plattform als Gateway und leitet per Sigfox empfangene Daten via SMS, E-Mail oder HTTP-Request weiter.

Insbesondere letztgenannte Option taugt bestens für Automatisierungs- oder Archivierungsaufgaben. So lassen sich mit HTTP verschickte Daten als Webhook auswerten respektive in Datenbanken ablegen. Hierfür genügen bereits wenige Zeilen PHP:

<?php

$daten = json_decode(file_get_contents("php://input"), true);

echo $payload = $daten['payload'];

?>

Noch bequemer geht das ganze es mit Cloud-Integrationsdiensten, wie Zapier.

Zu beachten ist dabei, dass die Notifications nicht deckungsgleich mit den Sens'it-Einstellungen sein müssen. Beispiel: Sendet der Sens'it Temperaturdaten periodisch, wird eine per Webportal eingerichtete Benachrichtigung eventuell nie oder nur mit Verspätung über einen plötzlichen, kurzzeitigen Temperatursturz informieren. Nutzer sollten hier also eine Event-basierende Übertragungsform wählen.

Hintergründe zum Netzwerkverkehr

Zudem sollten Anwender den beschränkten Charakter der Datentransfers im Hinterkopf behalten. Pro Stunde kann ein Sens'it maximal acht Meldungen verschicken. Sind diese verbraucht, verweigert das Gerät zeitweise den weiteren Datenaustauch und leuchtet rot.

Als Meldung zählt übrigens auch der Versand von Konfigurationeinstellungen beim Wechsel des Betriebsmodus. Zudem zählt der Sens'it auch nicht erfolgreiche Transfers mit.

Treten pro Stunde also mehr Events ein, sind Benachrichtigungen in Echtzeit nicht praktikabel. Immerhin besitzt der Sens'it aber offenbar einen internen Speicher und kann Events hochzählen. So hat uns das Gerät etwa mit einer Nachricht mitteilen können, dass 85 Events (Magnet) ausgelöst wurden.

Und noch eine Einschränkung gibt es: Aus der auf vier Byte begrenzten Payload (PDF) des Sens'it ergibt sich ein Zähler von 16 Bit sowie die Tatsache, dass nicht alle Sensordaten parallel abgefragt respektive übermittelt werden können.

Beschränkte Ortung

Daten zur Ortung sind in den vier Byte der übermittelten Nutzdaten des Sens'it nicht enthalten. Nichtsdestotrotz gibt das Webportal die ungefähre Position des IoT-Devices an – ungefähr bezeichnet dabei eine kreisrunde Fläche mit einem Radius von zirka 35 Kilometern. Die Lokalisierung basiert dabei auf dem Empfangbereich der zur Übermittlung genutzten Basisstation.

Für eine genauere Ortung im Sigfox-Netz bietet der Anbieter generell die zubuchbare Lokalisierungsfunktion ATLAS an, welche Funksignale per Machine Learnig auswertet und Positionen so genauer bestimmen soll. Zusätzlich gibt es Sigfox-Lösungen, die ihrer Position per WLAN oder GPS bestimmen.

Batterielaufzeit

Die Batterielaufzeit des Sens'it hängt naturgemäß vom jeweiligen Nutzungsszenario ab. Um einen Anhaltspunkt zu liefern, haben wir das Gerät komplett geladen und im Modus „Temperature & Humidity“ alle zehn Minuten eine Meldung verschicken lassen. Ergebnis: Der Akku reichte in unserem Test gut 21 Tage, also drei Wochen.

Fazit

Mit dem Sens'it Discovery bietet Sigfox tatsächlich eine komfortabel nutzbare Lösung für erste Gehversuche im Internet der Dinge an. Schon unerfahrene Nutzer können dank Webportal zahlreiche Sensoren für verschiedene Überwachungsprojekte einsetzen – der Fantasie sind dabei kaum Grenzen gesetzt, wie ein Werbevideo des Anbieters zeigt:

Anspruchsvollere Anwender dürften diese Grenzen jedoch recht schnell erreichen. Positiv bewerten wir die Weiterleitung von Benachrichtigungen per HTTP, SMS oder E-Mail. Damit lassen sich bereits einfachere Automatisierungsaufgaben umsetzen. Die Batterielaufzeit geht für die beschriebenen Anwendungen in Ordnung.

Negativ aufgefallen sind uns allerdings die prinzipbedingten Schwächen des Sigfox-Netzes, namentlich: Die begrenzte Informationsübermittlung mit wenigen und sehr beschränkten Datenpaketen. Zudem hätten wir uns einen GPS-Sensor und eine Weiterleitung selbst grob geschätzter Positionsdaten gewünscht, um diese bequem in eigenen Projekten zu nutzen.

Verfübarkeit

Je nach Anbieter ist der Sens'it zu Preisen zwischen 70 und 90 Euro zu haben; einige Bezugsquellen gibt es direkt beim Anbieter. Wir haben das Gerät zudem im Online-Shop von Conrad gefunden; dort kostet es aktuell knapp 90 Euro.

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