Aufgrund der Coronapandemie wurde die Luftqualität ein relevantes Thema. Ab einem Schadstoffwert von 2000ppm in der Luft kann sich der Erreger vermehrt verbreiten. Daher sollte man darauf achten, dass ein Raum regelmäßig gelüftet wird und der CO2-Wert diesen Grenzwert nicht überschreitet. Mithilfe einiger Sensoren kann man diese Werte messen und sich einen Überblick über die Luftqualität eines Raumes schaffen. Damit die Werte für den Anwender ersichtlich sind, wurde eine Handyapplikation erstellt. Die Sensoren können in jeglichen Innenräumen aufgestellt werden. Für unseren Auftraggeber hat das Projekt einen zusätzlichen Anwendungszweck, da wir mithilfe unserer Sensoren die Qualität der Luftreiniger des Unternehmens messen.
Ziel des Projektes ist ein funktionierendes System, welches die Schadstoffwerte misst, diese mithilfe eines Servers an eine Datenbank weiterleitet und dann in der Handyapp angezeigt werden. Die Benutzer sollen einen guten Überblick über die Lage der Luftqualität haben und diese jederzeit abrufen können.
Generell wollen wir mit unserer Arbeit auf Probleme einer unreinen Luft hinweisen. Durch unsere Handyalarmapp können unsere Benutzer leicht verstehen, wann die Luftqualität in den Innenräumen schädlich für ihre Gesundheit ist. Damit wir dieses Ziel erreichen, ist ein benutzerfreundliches Design des Frontend genauso unerlässlich, wie eine korrekte Verbindung zwischen aller Komponenten und der Datenbank. Auch richtig kalibrierte Sensoren sind wichtige Bestandteile der Diplomarbeit.
Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)
- 1. Anforderungsanalyse
- 2. Einleitung
- 3. Hardware
- 3.1. ESP8266
- 3.2. Probleme mit dem ESP8266
- 3.3. ESP32
- 3.4. CCS811
- 3.5. I²C-Protokoll
- 3.6. MH-Z19b
- 3.7. MQ-131
- 3.8. MQ-135
- 3.9. Hilfskomponenten
- A. Breadboard
- B. Jumperkabel
- C. Micro USB 2.0 Kabel
- D. Widerstände
- 4. Software
- 4.1. Inbetriebnahme
- 4.2. CCS811
- 4.2.1. Deklarationen & Includes
- 4.2.2. Sensor in Betrieb nehmen
- 4.2.3. Messen & mögliche Fehler
- 4.3. Probleme CCS811
- 4.3.1. CCS811_ERRSTAT_NOTOK
- 4.3.2. CSS811_ERRSTAT_I2CFAIL
- 4.3.3. CSS811_ERSTAT_OK_NODATA
- 4.3.4. Recherche neuer CO2-Sensor
- 4.4. MH-Z19b
- 4.4.1. Onlineschnittstelle
- 4.4.2. Includes und Deklarationen
- 4.4.3. Messung von CO2- und Temperaturdaten
- 4.4.4. Probleme MH-Z19b
- 4.5. MQ-131
- 4.5.1. GitHub-Bibliothek MQ-131
- 4.5.2. Umsetzung und Programmierung
- 4.6. MQ-135
- 4.6.1. GitHub-Bibliothek MQ-135
- 4.6.2. Umsetzung und Programmierung
- 4.7. OTA
- 5. Probleme beim Kauf
- 5.1. Begründung Themenauswahl
- 5.2. Mangelhafte Ware
- 5.2.1. Umgang mit Mängeln
- 5.2.2. Arten von Mängeln
- 5.2.3. Gewährleistung
- 5.2.4. Garantie und Produkthaftung
- 5.3. Anwendung des Themas auf unsere Diplomarbeit
- 6. Reflexion Andreas Rieger
- 7. Forschungsfrage
- 7.1. Wie wirkt sich schlechte Luft auf die menschliche Gesundheit aus?
- 7.1.1. Grundlagen:
- 7.1.2. CO2 Konzentration in Schulen:
- 7.1.3. Allgemeine Wirkungen auf den Menschen
- 7.1.4. Bewertung der CO2 Konzentration
- 7.1.5. Innenraumluftqualität und Virenausbreitung
- 7.1.6. Das richtige Lüften!
- 8. Beschreibung der verwendeten Software und Funktionen
- 8.1. Vorwort
- 8.2. Grundlagen von Datenbanken
- 8.2.1. Probleme die Datenbanken beseitigt haben
- 8.2.2. Relationale Datenbanken
- 8.3. MySQL-Datenbank
- 8.3.1. Was ist MySQL?
- 8.3.2. Definition
- 8.3.3. Funktion
- 8.3.4. Anwendungsgebiete von MySQL
- 8.4. Hypertext Transfer Protocol
- 8.4.1. Http-Request
- 8.4.2. Welche Methoden kann ein HTTP Request haben?
- 8.4.3. Welche Vorteile/Nachteile kann ein HTTP-Request haben?
- 8.5. Wie sieht eine SQLite-Datenbank aus?
- 8.6. REST API
- 8.7. Arduino
- 8.8. Ionic
- 8.9. IONOS
- 9. Entwicklungsprozess
- 9.1. SQLite
- 9.2. REST-Webservice (Beispieldaten)
- 9.3. Überarbeitung unseres Projekts
- 9.4. Erstellung einer MySQL Datenbank
- 9.5. Createjsonfile.php
- 9.6. Arduino
- 9.7. Index.php
- 9.8. IONOS
- 10. Aufgetretene Schwierigkeiten bei der Erstellung beschreiben und Lösungswege aufzeigen
- 11. Cyber Law
- 11.1. Begründung Themenauswahl
- 11.2. Rechtmäßige Datenverarbeitung
- 11.3. Rechtmäßige Verarbeitung sensibler Daten
- 11.4. Rechte auf Datenschutz
- 11.5. Datenschutz in sozialen Netzwerken
- 11.6. E-Commerce-Gesetz
- 11.7. Elektronische Signatur:
- 11.8. Spezifische Anwendung (Datenbank)
- 12. Reflexion Raphael Suppan
- 13. Software
- 13.1. IONIC/FRAMEWORKS
- 13.2. Angular
- 13.3. Node.js
- 13.4. Installation von IONIC
- 13.5. Erste Schritte in IONIC
- 14. Registerkartenauswahl
- 14.1. Ion-icon
- 15. Registerseite 1
- 15.1. Ion-Content
- 15.2. Ion-Header
- 15.3. Http-Request
- 15.4. Async
- 15.5. Daten sortieren
- 15.6. Beispiel
- 15.7. Liste von Räumen
- 15.8. Ion-List
- 15.9. Ion-Item
- 15.10. Ion-Label
- 16. Registerkarte 2
- 16.1. Chart.js
- 16.2. Liste
- 16.3. Ion-Select
- 16.4. Ion-Select-Option
- 16.5. Action-sheet
- 16.6. Aktualisieren
- 16.7. Ion-Refresher
- 17. Registerseite 3
- 17.1. Ion-Img
- 17.2. Impressum
- 17.3. Design/Logo
- 17.4. Logo
- 17.5. Konzepte
- 18. Marketing, USP und Corporate Identity unserer Diplomarbeit
- 18.1. Marketing
- 18.1.1. 4-Ps
- 18.1.2. Ziele
- 18.2. USP (Unique Selling Proposition)
- 18.3. Corporate Identity
- 18.4. Unsere Diplomarbeit
- 19. Reflexion Julian Rainer
- 20. Zusammenfassung
- 21. Literaturverzeichnis
- 22. Abbildungsverzeichnis
- 23. Tabellenverzeichnis
- 24. Begleitprotokolle
- 24.1. Begleitprotokoll Andreas Rieger
- 24.2. Begleitprotokoll Raphael Suppan
- 24.3. Begleitprotokoll Julian Rainer
- 25. Projektdokumentation
- 25.1. Diplomarbeitsantrag
- 25.2. Projektstrukturplan
- 25.3. Meilensteinplan
Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objectives and Key Themes)
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines funktionierenden Systems zur Überwachung der Luftqualität in Innenräumen. Das System besteht aus Sensoren, die Schadstoffwerte messen, einem Mikrocontroller, der diese Daten verarbeitet und an eine Datenbank überträgt, sowie einer Handyapplikation, die die Daten visualisiert und dem Benutzer zugänglich macht.
- Messung und Übertragung von Schadstoffwerten (CO2, Ozon, Mischwert)
- Entwicklung einer benutzerfreundlichen Handyapplikation
- Integration einer Datenbank zur Datenspeicherung und -verwaltung
- Optimierung der Hardware- und Softwarekomponenten für eine zuverlässige Datenübertragung
- Analyse der Auswirkungen von schlechter Luftqualität auf die menschliche Gesundheit
Zusammenfassung der Kapitel (Chapter Summaries)
Das Dokument beginnt mit einer detaillierten Beschreibung der Anforderungsanalyse, welche die technischen Anforderungen an das System und die gewünschte Funktionalität der Handyapplikation beschreibt. Es folgt eine Einleitung, welche das Projekt aus dem Kontext der Coronapandemie heraus beleuchtet und die Bedeutung der Luftqualität in Innenräumen hervorhebt. In den anschließenden Kapiteln wird die Hardware und Software des Systems vorgestellt, wobei ein besonderes Augenmerk auf die verwendeten Sensoren und den Mikrocontroller liegt. Zudem werden in diesem Abschnitt die Probleme, die während der Entwicklungsphase aufgetreten sind, detailliert beschrieben und Lösungswege aufgezeigt.
Das Dokument beleuchtet auch rechtliche Aspekte im Zusammenhang mit dem Projekt, insbesondere im Hinblick auf den Datenschutz, den Umgang mit sensiblen Daten und die Rechte des Benutzers. Schließlich wird die Entwicklung der Handyapplikation und die Gestaltung des Logos im Detail beschrieben.
Schlüsselwörter (Keywords)
Die Diplomarbeit befasst sich mit der Überwachung der Luftqualität in Innenräumen mithilfe von Sensoren, Mikrocontrollern, einer Datenbank und einer Handyapplikation. Wichtige Schlüsselwörter sind: Luftqualität, Schadstoffe, Sensoren (MH-Z19b, MQ-131, MQ-135), Mikrocontroller (ESP8266, ESP32), Datenbank (MySQL, SQLite), REST-API, Handyapplikation (IONIC, Angular), Datenschutz, Corporate Identity, Logo.
- Quote paper
- Andreas Rieger (Author), Luftqualitätsbestimmung. Entwicklung einer Handyapplikation zur Messung von Schadstoffwerten, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1369006
