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Technik hinter den Wetterdaten

Die Wetterdaten auf dieser Website stammen von einer selbst entwickelten LoRaWAN-Wetterstation auf dem Hof in Großkonreuth. Hardware, Platine und Firmware sind Open Source: github.com/franzenhof/universal-weather-node.

Sensoren

Davis-Anemometer und Regensammler auf dem Sensormast
Davis-Anemometer (6410) und Regensammler (6466M) auf dem Sensormast.

Wind — Davis Anemometer 6410: Schalenanemometer mit Reed-Kontakt für die Windgeschwindigkeit und einem 20-kΩ-Potentiometer für die Windrichtung. Laut Datenblatt: Geschwindigkeit ±2 km/h bzw. ±5 % (je nachdem, was größer ist), Messbereich bis 322 km/h; Windrichtung ±3° Genauigkeit, Auflösung 1°.

Niederschlag — Davis Regensammler 6466M (AeroCone): Kippwaage mit Magnetschalter, ein Impuls je 0,2 mm Regen. Laut Datenblatt ±4 % der Regensumme bzw. ±0,2 mm Genauigkeit (je nachdem, was größer ist), bei Regenraten bis 50 mm/h.

Außentemperatur — DS18B20: digitaler 1-Wire-Temperaturfühler.

Luftdruck, Luftfeuchte, Temperatur — BME280: kombinierter I²C-Sensor; der gemessene Luftdruck wird auf Meereshöhe (QNH) umgerechnet, damit er mit anderen Wetterberichten vergleichbar ist.

Die Elektronik

Herzstück ist ein Heltec WiFi LoRa 32 V3 (ESP32-S3 mit integriertem LoRa-Funkmodul SX1262 und einem kleinen OLED-Display), gesteckt auf eine selbst entwickelte Platine. Die Platine übernimmt ESD-Schutz, Strombegrenzung und eine RC-Filterung mit Schmitt-Trigger, damit die mechanischen Reed-Kontakte von Wind- und Regensensor kein elektrisches "Prellen" verursachen und die Zählung nicht verfälschen.

Untergebracht ist alles in einem eigenen, 3D-gedruckten Gehäuse. Der Knoten läuft durchgehend (kein Tiefschlaf) und sendet die Werte alle 60–300 Sekunden per LoRaWAN.

Selbst entwickelte Platine mit Heltec WiFi LoRa 32 V3, BME280 und Anschlüssen für die Davis-Sensoren
Eigene Platine (Rev. 1.2): Heltec WiFi LoRa 32 V3, BME280 sowie die Anschlüsse für Davis-Wind- und Regensensor.
3D-gedrucktes Gehäuse des Wetterknotens mit Antenne
Das 3D-gedruckte Gehäuse mit Antenne und kleinem Statusdisplay.
Eingebautes Live-Dashboard des Wetterknotens im Browser, inklusive Windrose
Der Knoten hat zusätzlich ein eigenes, direkt im lokalen Netz abrufbares Live-Dashboard.

Der Datenweg

Von der Messung bis zur Anzeige hier auf der Website durchlaufen die Werte mehrere Stationen:

LoRaWAN MQTT parallel subscribe INSERT liest Wetter-Node Sensoren + ESP32 LoRaWAN-Gateway RAK7289V2 ChirpStack LoRaWAN-Server MQTT-Broker Mosquitto weather-data- bridge Python MySQL Replikation franzenhof.com diese Website InfluxDB2 Zeitreihen-DB Grafana eigenes Dashboard meldet an AWEKAS Wetternetzwerk Wunderground Weather Underground Weathercloud Wetternetzwerk Wetternetzwerk wetternetzwerk.pro
Vom Sensor bis zur Website: LoRaWAN-Übertragung an das Gateway, ChirpStack verteilt die Werte parallel an InfluxDB2 mit eigenem Grafana-Dashboard und an einen MQTT-Broker. Von dort übernimmt weather-data-bridge, schreibt nach MySQL, aus dem diese Website liest, und meldet die Werte zusätzlich an AWEKAS, Weather Underground, Weathercloud und Wetternetzwerk.pro (gestrichelt — beides nicht Teil des Website-Datenwegs selbst). Alle vier Boxen sind anklickbar und führen zur jeweiligen Stationsseite.

Mehr Details zu Firmware, Platine und Messprinzipien: github.com/franzenhof/universal-weather-node. Die Weiterleitung vom MQTT-Broker nach MySQL übernimmt ein kleines, separates Python-Programm (weather-data-bridge).

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