Datenaggregator

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Datenaggregator

Projekt: MQTT-Datenaggregator mit ESP32 link symbol

Ziel link symbol

Entwicklung eines Systems zur Datenerfassung, -aggregation und -speicherung. Mehrere ESP32-Module erfassen Sensor- und GPIO-Daten (z. B. ADC-Werte, Digital-Inputs) und senden diese per MQTT an ein zentrales System, das die Daten speichert und visualisiert.

Beschreibung link symbol

Hardware link symbol

  • ESP32:
    • Datenerfassung über ADC-Pins (z. B. Spannung, Temperatur, Lichtintensität).
    • Überwachung von Digital-Inputs (z. B. Tasterzustände, Bewegungsmelder).
  • Zentrales System:
    • Raspberry Pi, PC oder Server mit installiertem MQTT-Broker (z. B. Mosquitto).
    • Speicherlösung für aggregierte Daten:
      • Datenbank (z. B. InfluxDB, SQLite, MySQL).
      • Optionale lokale Speicherung in JSON- oder CSV-Dateien.
  • Optional:
    • Sensoren (z. B. DHT22, LDR, Spannungsmessmodule).
    • Anzeigeeinheit (OLED oder LCD für vor-Ort-Datenanzeige).

Software link symbol

1. ESP32-Firmware link symbol

  • Funktionalität:
    • Periodische Abfrage der ADC-Werte und Digital-Inputs.
    • Versand der Messwerte an den MQTT-Broker.
    • MQTT-Client-Setup mit Topics für jeden Datenpunkt (z. B. esp32_1/adc1, esp32_1/input1).
    • Konfiguration der Abfrageintervalle (z. B. 1 Sekunde, 10 Sekunden).
  • Erweiterungen:
    • OTA-Update (Over-the-Air) für Firmwareaktualisierungen.
    • MQTT-Kommunikation für Konfigurationsänderungen (z. B. Samplingrate).

2. Zentrales System link symbol

  • Funktionalität:
    • MQTT-Broker für die Kommunikation.
    • Aggregation der Daten von mehreren ESP32-Modulen:
      • Strukturierte Speicherung der Daten mit Zeitstempel.
      • Gruppierung nach Quelle (ESP32-Modul) und Datentyp (ADC, Digital-Input).
    • Speicherung der Daten in einer Datenbank oder als CSV-/JSON-Dateien.
    • Optionale Visualisierung der Daten:
      • Verwendung von Tools wie Grafana, Node-RED oder eigener Webanwendungen.
  • Erweiterungen:
    • Webinterface zur Anzeige der gespeicherten Daten.
    • Alarm- oder Benachrichtigungssystem bei Grenzwertüberschreitungen.

Funktionalität link symbol

  • Mehrere ESP32-Module sammeln Daten und senden sie per MQTT an den zentralen Broker.
  • Das zentrale System speichert und verarbeitet die empfangenen Daten.
  • Visualisierung der aggregierten Daten in Echtzeit über Dashboards.
  • Benutzerdefinierte Benachrichtigungen bei kritischen Ereignissen (z. B. ADC-Werte außerhalb eines sicheren Bereichs).

Lernziele link symbol

  • Einführung in das MQTT-Protokoll und dessen Implementierung auf ESP32.
  • Sensordatenerfassung über ADC und GPIOs.
  • Aufbau eines zentralen Datenmanagementsystems mit MQTT-Broker.
  • Speicherung und Visualisierung von Echtzeitdaten.
  • Grundlagen von Datenbanken und Webvisualisierung.