{"id":3970,"date":"2023-11-27T18:53:27","date_gmt":"2023-11-27T17:53:27","guid":{"rendered":"https:\/\/cbrell.de\/blog\/?p=3970"},"modified":"2024-01-29T20:07:57","modified_gmt":"2024-01-29T19:07:57","slug":"unboxing-bienenstockwaage-beeconn","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cbrell.de\/blog\/unboxing-bienenstockwaage-beeconn\/","title":{"rendered":"unboxing Bienenstockwaage BeeConn"},"content":{"rendered":"

Auf der eurobee 2023 (gr\u00f6\u00dfte Messe der europ\u00e4ischen Berufsimker) hat die Fa. BeeConn eine Trachtwaage zum Test bereitgestellt. Eine Bienenstockwaage steht bei vielen Imker:innen ganz oben auf der Wunschliste. Im Projekt Biene40 untersuchen wir Waagen verschiedener Anbieter und Projekte . Dieser Beitrag berichtet \u00fcber das unboxing (\u201eAuspacken\u201c) der BeeConn Trachtwaage, die Versuche der ersten Inbetriebnahme und Messungen an der Waage zur Konstanz und Temperaturabh\u00e4ngigkeit sowie einem Test im Freien.<\/em><\/p>\n

Weitere Trachtwaagen-Beitr\u00e4ge:<\/em><\/p>\n

unboxing Bienenstockwage xs Gateway 2G Solar beehivemonitoring<\/a><\/p>\n

youtube: Auspacken der BeeConn Trachtwaage<\/a><\/p>\n

Stand 29.01.2024, in Bearbeitung, wird fortgesetzt<\/strong><\/p>\n

 <\/p>\n

Bestandteile der BeeConn Trachtwaage<\/h2>\n

Die Waage selbst kommt in einem ordentlichen gelben, sehr flachen Pappkarton. Mitgegeben hat mir die Fa. BeeConn noch ein wei\u00dfes Paket mit einem 24V-Netzteil, ein weiteres gelbes Paket mit einem Gateway, das BeeConn „Konzentrator “ nennt und eine bebilderte deutsche Anleitung.<\/p>\n

Anleitung<\/h3>\n

Die Anleitung ist in lesbarem Deutsch auf 35 Seiten verfasst.\u00a0 Die Abbildungen der Anleitung sind ordentlich nummeriert und werden im Text referenziert. Damit schl\u00e4gt die Anleitung so manche Bachelorarbeit.<\/p>\n

Konzentrator \/ Steuereinheit<\/h3>\n

Die Anleitung nennt den Konzentrator durchg\u00e4ngig Steuereinheit. Die Steuereinheit hat eine externe Antenne, die in der Anleitung mit „GPRS“ bezeichnet ist. Das l\u00e4sst darauf schlie\u00dfen, dass die Daten \u00fcber das G2-Netz energie- und datensparend an das Internet geschickt werden.<\/p>\n

Aufstellung.<\/strong> Die Steuereinheit soll gem\u00e4\u00df Anleitung trocken aufgestellt werden, ist also nicht uneingeschr\u00e4nkt outdoorf\u00e4hig.<\/p>\n

Display.<\/strong> Die Steuereinheit hat ein Touch-Display.<\/p>\n

Stromversorgung.<\/strong>\u00a0Die Steuereinheit enth\u00e4lt optional als Backup zwei LiIon-Zellen. F\u00fcr den betrieb ben\u00f6tigt sie im Schnitt 50 mA. Die Steuereinheit enth\u00e4lt eine Echtzeit-Uhr mit eigener CR2032-Lithium-Batterie.<\/p>\n

Erstes Einschalten.<\/strong> Nach Anschluss des 24V-Steckernetzteils und Einschalten gem\u00e4\u00df Anleitung meldet die Steuereinheit, dass keine SD eingelegt ist und sie keine Verbindung zum mobilen Netzwerk aufnehmen kann. Das Datum steht auf 2002. Die Steuereinheit l\u00e4sst sich auf Deutsch umstellen, die Ergebnisse sind teilweise lustig. Die englische Oberfl\u00e4che ist besser.<\/p>\n

WLAN-Einbindung.<\/strong> In der Konfiguration l\u00e4\u00f6sst sich als Online-Verbindung „WiFi“ oder „Handy“ ausw\u00e4hlen. Mit Handy ist allerdings die interne SIM gemeint, die englische Oberfl\u00e4che ist hier pr\u00e4ziser. Die Verbindung zum heimischen WLAN gelingt leicht ohne weiteren Blick in die Anleitung.<\/p>\n

Zeitzone.<\/strong> Die Einstellung der Zeitzone und der Korrekten Uhrzeit gelingt im ersten Schritt nicht. Statt 18:52 wird 17:52 angezeigt. In der Webanwendung scheint die Zuordnung der Daten allerdings richtig entsprechend der Zeitzone in Deutschland.<\/p>\n

Waage<\/h3>\n

Die Waage hat vier „Nupfe“, die die Kraft auf die W\u00e4gezellen \u00fcbertragen. Die Beute muss passend auf die Nupfe gestellt werden. Geht das aufgrund der Beutenabmessung nicht, empfiehlt die Anleitung zwei Auflageleisten.<\/p>\n

Angetrieben wird die Waage durch einen ESP32-WROOM-32D (siehe Abb. 1).<\/p>\n

\"Das<\/a><\/p>\n

Abb. 1: Innenleben der BeeConn Stockwaage. Die Platine. befindet sich sicher hinter einer Aluminiumabdeckung.<\/em><\/p>\n

Stromversorgung.<\/strong> Die Waage kann wahlweise mit dem beiliegenden Batteriepack f\u00fcr 3*AA Batterien oder einem 5V-Netzteil, das einen 5,5 mm Hohlstecker hat, betrieben werden. Die drei Batterein sollen eine Waage bis zwei Jahre mit Strom versorgen. Achtung: das Batterie-Pack hat einen Einschalter, der zum Koppeln auch eingeschaltet werden muss.<\/p>\n

Koppeln<\/strong>. War die Waage bereits gekoppelt, muss sie nach Anleitung entkoppelt werden. Die Kopplung selber gelingt leicht, die Steuereinheit ust auf Koppeln zu stellen, erst dann wird die Waage mit Strom versorgt. Die Kopplung selbst dauert wenige Sekunden.<\/p>\n

Software und Anzeige<\/h2>\n

Die aktuellen Gewichtsdaten lassen sich auf dem Display der Steuereinheit (Abb. 2) ablesen, den Verlauf sieht man in der Web-App (Abb. 3). Die Anzeige in der Web-App l\u00e4sst sich nicht konfigurieren, es ist eine Grafik-Ansicht und eine Tabellen-Ansicht m\u00f6glich. Es wurde keine<\/strong> M\u00f6glichkeit gefunden<\/p>\n

    \n
  1. Das Gewicht auf Null zu setzen (Tara)<\/li>\n
  2. Die Skalierung anhand von Messwerten zu korrigieren<\/li>\n
  3. Daten in einem maschinenlesbaren Format zu exportieren.<\/li>\n<\/ol>\n

    \"\"<\/a><\/p>\n

    Abb. 2: Anzeige auf der Steuereinheit<\/p>\n

    \"\"<\/a><\/p>\n

    Abb. 3: Anzeige im Dashboard<\/p>\n

    Tests<\/h2>\n

    Linearit\u00e4tstest<\/h3>\n

    Der Linearit\u00e4tstest dient dazu, den Grad der Proportionalit\u00e4t des „wahren Gewichts“ und des gemessenen Gewichts aufzuzeigen. Ist die Waage linear, so f\u00fchrt eine Verdopplung des Gewichts auch zu einer Verdopplung des gemessenen Gewichts – abz\u00fcglich eines Offsets. Der Test besteht in der Auflage von konsekutiv gleichen Gewichten. Die Korrelation (Pearsons r) und die lineare Regression des „wahren Gewichts“ und des gemessenen Gewichts liefern dann die Ma\u00dfzahlen f\u00fcr die Linearit\u00e4t. Die Messungen erfolgten ab 27.11.2023 mit Gewichten bis insgesamt 17 kg.<\/p>\n

    Der Zusammenhang ist linear (Tab. 1), das Bestimmtheitsma\u00df ist mit \u00fcber 99,9987 sehr hoch.<\/p>\n

    Mesungen<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
    Datum<\/td>\nZeit<\/td>\nGewicht real kg<\/td>\nGewicht gemessen kg<\/td>\n<\/tr>\n
    <\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
    27.11.23<\/td>\n20:38<\/td>\n1,063<\/td>\n1,03<\/td>\n<\/tr>\n
    <\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
    <\/td>\n<\/td>\n3,191<\/td>\n3,15<\/td>\n<\/tr>\n
    <\/td>\n<\/td>\n4,254<\/td>\n4,22<\/td>\n<\/tr>\n
    <\/td>\n<\/td>\n5,317<\/td>\n5,3<\/td>\n<\/tr>\n
    <\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
    <\/td>\n<\/td>\n7,443<\/td>\n7,45<\/td>\n<\/tr>\n
    <\/td>\n<\/td>\n8,506<\/td>\n8,52<\/td>\n<\/tr>\n
    <\/td>\n<\/td>\n10,638<\/td>\n10,69<\/td>\n<\/tr>\n
    <\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/td>\n<\/tr>\n
    <\/td>\n<\/td>\n14,902<\/td>\n14,95<\/td>\n<\/tr>\n
    28.11.23<\/td>\n13:01<\/td>\n17,034<\/td>\n17<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

    Tab. 1: Messungen bei verschiedenen Auflagegewichten.<\/p>\n\n\n\n\n\n
    Korrelation<\/td>\n0,99999383<\/td>\n<\/tr>\n
    Bestimmtheitsma\u00df<\/td>\n0,99998766<\/td>\n<\/tr>\n
    Regression<\/td>\ny=1,0033*x+0,031<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

    Tab. 2: Kennzahlen des Linearit\u00e4tstests<\/p>\n

    Test auf Konstanz<\/h3>\n

    Die Waage wird mehrere Tage mit einem unver\u00e4nderlichen Gewicht (10 Liter Wasserkanister) mittig belegt. Die Temperatur wird konstant gehalten, hier im Schnitt 22\u00b0C. Das Minimum und Maximum (und wenn m\u00f6glich die statistischen Kennwerte Mittelwert, Median, Standardabweichung) werden bestimmt.<\/p>\n

    Die Messung ging \u00fcber 4 Tage. Die Messergebnisse sind in Tab. 1 zusammengestellt.<\/p>\n

    Start 29.12.2023 21:00 9,94kg\r\nkleinster Wert.        9,78kg\r\ngr\u00f6\u00dfter Wert.          9,94kg\r\nEnde 03.12.2023 21:00  9,84kg\r\nSchwankung             0,16kg<\/pre>\n
    Tab. 1: Messergebnisse Test auf Konstanz<\/em><\/p>\n
     <\/p>\n
    \"\"<\/a><\/p>\n
    Abb. 4: Waage mit Multiplex-Ausgleichsbalken und einem Wasserkanister als unver\u00e4nderliches Gewicht.<\/em><\/p>\n
    Test auf Lageabh\u00e4ngigkeit des Gewichts<\/h3>\n
    Das Gewicht, das l\u00e4ngere Zeit mittig auf der Waage positioniert war, wird soweit m\u00f6glich auf einen Auflagepunkt in einer Ecke verschoben (Abb.5).<\/p>\n
    \"Bild<\/a><\/p>\n
    Abb. 5: Waage mit asymmetrisch positioniertem Gewicht. Je nachdem in welcher Ecke das Gewicht positioniert wird, werden andere Gewichtswerte angezeigt. Die Multiplexleisten leiten die Gewichtskraft auf die W\u00e4gezellen und verhindern einen Kontakt zum nichtwiegenden Waagenmaterial.<\/em><\/p>\n
    \"Screenshot,<\/a><\/p>\n
    Abb. 6: Screenshot der Gewichts\u00e4nderung durch Lage\u00e4nderung des Gewichts. Es bedeuten: (1) Bis hierhin stand das Gewicht mittig auf der Waage. (2) Das Gewicht wird auf die Position eines Auflagepunktes der Waage verlagert. (3) Umlagerung auf eine andere Stelle \/ anderer Auflagepunkt (4) Dritte Stelle. Jedesmal \u00e4ndert sich das Gewicht.<\/em><\/p>\n
    Zusammenfassung der Messergebnisse<\/h2>\n
    Die folgenden Messungen wurden mit einem konstanten Gewicht von 10 kg durchgef\u00fchrt<\/p>\n
    Linearit\u00e4t der Waage<\/p>\n
    Die Linearit\u00e4t ist sehr hoch, Bestimmtheitsma\u00df > 99,9987%. Die Steigung weicht um 0,33% ab<\/p>\n
    Konstanz der Anzeige bei konstantem Gewicht:<\/p>\n
    Maximale Abweichung 160g<\/p>\n
    Abweichung bei Lagever\u00e4nderung des Gewichts:<\/p>\n
    Maximale Abweichung 170g<\/p>\n
    Abweichungen bei Temperatur\u00e4nderungen der ganzen Waage<\/p>\n