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Steffen Vogel
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8f7683bf39
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cbfccdfd7b
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@ -127,51 +127,6 @@ Einführung
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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In diesem Artikel werden wir das Projekt vorstellen, einen generellen Überblick
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über die einzellnen Kompontenten geben und auf die Implementierung eingehen.
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Ich möchte damit den Einstieg in das Projekt erleichtern und neue Entwickler
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motivieren sich zu beteiligen.
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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Einzellheiten zur Installation/Konfiguration eines eigenen volkszaehler.org
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Setups finden Sie unsere Mailingliste
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\begin_inset Foot
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status collapsed
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\begin_layout Plain Layout
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volkszaehler-dev@lists.volkszaehler.org
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\end_inset
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und im Wiki
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\begin_inset Foot
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\begin_layout Plain Layout
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\begin_inset Flex URL
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\begin_layout Plain Layout
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http://wiki.volkszaehler.org
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\end_inset
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\end_inset
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.
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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\begin_inset VSpace defskip
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\end_inset
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Neben dem
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\series bold
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Schutz der Privatsphäre
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@ -180,12 +135,11 @@ Schutz der Privatsphäre
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\end_layout
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\begin_layout Itemize
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eine kostenfreie Alternative gegenüber den kommerziellen Messstellenbetreibern
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anbieten
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kostenfreie Alternative gegenüber den kommerziellen Messstellenbetreibern
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\end_layout
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\begin_layout Itemize
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dem Nutzer ein Bewusstsein über seinen Verbrauch/Nutzungsverhalten aufzeigen
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Bewusstsein über Verbrauch/Nutzungsverhalten bilden
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\end_layout
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\begin_layout Itemize
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@ -224,6 +178,48 @@ Wir haben es uns zur Aufgabe gemacht diese Ziele durch eine lückenlose Kette
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ist.
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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In diesem Artikel werden wir das Projekt vorstellen, einen generellen Überblick
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über die einzellnen Kompontenten geben und auf die Implementierung eingehen.
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Ich möchte damit den Einstieg in das Projekt erleichtern und neue Entwickler
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motivieren sich zu beteiligen.
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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Einzelheiten zur Installation/Konfiguration eines eigenen volkszaehler.org
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Setups finden Sie unsere Mailingliste
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\begin_inset Foot
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status collapsed
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\begin_layout Plain Layout
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volkszaehler-dev@lists.volkszaehler.org
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\end_layout
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\end_inset
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und im Wiki
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\begin_inset Foot
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status collapsed
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\begin_layout Plain Layout
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\begin_inset Flex URL
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status collapsed
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\begin_layout Plain Layout
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http://wiki.volkszaehler.org
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\end_layout
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\end_inset
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\end_layout
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\end_inset
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.
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\end_layout
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\begin_layout Section
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Was ist ein intelligenter Zähler, Smart Meter oder elektronischer Heimzähler
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\end_layout
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@ -272,52 +268,6 @@ Dem Energieversorger dienen die genaueren Verbrauchszahlen im Falle eines
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Um dies zu erreichen sind die intelligenten Zähler in der Regel aus der
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Ferne vom Versorger auslesbar.
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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Wikipedia schreibt zum Thema intelligente Zähler:
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\end_layout
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\begin_layout Quotation
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Ein intelligenter Zähler (auch Smart Meter genannt) ist ein elektronischer
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Stromzähler, der dem Energieversorgungsunternehmen über eingebaute Zusatzfunkti
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onen oder nachträgliche Module ermöglicht, die erfassten Zählerstände über
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die Ferne auszulesen.
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\end_layout
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\begin_layout Quotation
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||||
[…] Neben dem reinen Einsatz von intelligenten Zählern zur Messung des Stromverb
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rauchs ist es auch möglich, in einem Haushalt den Wasser-, Gas-, und Wärmeverbra
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uch intelligent zu überwachen.
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\end_layout
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\begin_layout Quotation
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[…] Der Zweck intelligenter Zähler ist vornehmlich, variable Leistungsentgelte
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in Abhängigkeit von der Gesamtnachfrage und Netzauslastung erheben zu können.
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Damit erhoffen die Energieversorger, das Netz und die vorhandene Kraftwerkinfra
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struktur besser auszunutzen sowie Investitionen für Spitzenlastausbau zu
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vermeiden oder zumindest zurückzustellen.
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\begin_inset Foot
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status collapsed
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\begin_layout Plain Layout
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Quelle:
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\begin_inset Flex URL
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status open
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\begin_layout Plain Layout
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http://de.wikipedia.org/wiki/Intelligenter_Zähler
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\end_layout
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\end_inset
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\end_layout
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\end_inset
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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@ -404,37 +354,7 @@ Das Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) schreibt den Versorgern nur vor, das
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\end_layout
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\begin_layout Section
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Was ist der Volkszaehler?
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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volkszaehler.org ist ein freier intelligenter Stromzähler im Selbstbau, bei
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dem die anfallenden Stromprofile unter der Kontrolle des Nutzers verbleiben.
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Die Daten des Volkszaehlers sind nicht duch den Versorger auslesbar.
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Mit einem Materialeinsatz von ca.
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EUR 100, etwas Geschick und Zeit lässt sich ein solcher Volkszaehler auf
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Basis eines Standard-µC-Moduls aufbauen.
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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Der Volkszaehler kann nicht als fertiges Gerät gekauft werden.
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Es ist ein Selfmade-Projekt.
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Der Volkszaehler besteht nicht aus einem einzigen Element sondern aus insgesamm
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t 4 Modulen (Messung, Verarbeitung, Speicherung & Auswertung).
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Das Modul zur Messung muss in der Regel von einem Elektriker im Schaltschrank
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der Hausinstallation eingebaut werden.
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Es gibt auch Varianten die keinen Eingriff in die Hausinstallation benötigen.
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Alle anderen Module lassen sich von interessierten Tüftlern selber nachbauen.
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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Die einzelnen Module und deren Zusammenspiel wird etwas weiter unten genauer
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erklärt.
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\end_layout
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\begin_layout Section
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Warum brauche ich einen Volkszaehler?
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Warum brauche ich einen volkszaehler?
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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@ -468,7 +388,7 @@ So Lustig diese Gedankenspiele auch sind - mit einem intelligenten Zähler
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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Wer dies nicht möchte, hat mit dem Volkszaehler die Möglichkeit sich einen
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Wer dies nicht möchte, hat mit dem volkszaehler die Möglichkeit sich einen
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intelligenten Zähler selbst zu bauen und die Verbrauchsdaten selbst auszuwerten.
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Die Daten bleiben beim Kunden und der Versorger hat keinen Zugriff auf
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diese Daten.
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@ -476,15 +396,15 @@ Wer dies nicht möchte, hat mit dem Volkszaehler die Möglichkeit sich einen
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\end_layout
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\begin_layout Section
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||||
Wie funktioniert der Volkszaehler?
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Wie funktioniert der volkszaehler?
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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Der Volkszaehler besteht aus mehreren Modulen.
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Der volkszaehler besteht aus mehreren Modulen.
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Für jedes Modul gibt es unterschiedliche Ideen der Umsetzung.
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Es gibt also nicht den einen Volkszaehler, sondern in der technischen Ausführun
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Es gibt also nicht den einen volkszaehler, sondern in der technischen Ausführun
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g verschiedene Varianten.
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Grundsätzlich funktionieren aber alle diese Varanten nach dem gleichen
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Grundsätzlich funktionieren aber alle diese Varianten nach dem gleichen
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Prinzip.
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\end_layout
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@ -517,52 +437,40 @@ Die folgende Zeichnung zeigt die Position der Sensoren im Schaltschrank.
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\end_layout
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\begin_layout Section
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Woraus besteht ein Volkszaehler?
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Woraus besteht ein volkszaehler?
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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Der Volkszaehler besteht aus 4 Modulen:
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Der volkszaehler besteht aus vier Modulen:
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\end_layout
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\begin_layout Itemize
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Messen
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Sensor(en)
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\end_layout
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\begin_layout Itemize
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Verarbeiten
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Controller
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\end_layout
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\begin_layout Itemize
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Protokollieren/Speichern
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Backend
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\end_layout
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\begin_layout Itemize
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Auswerten
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Frontend(s)
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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Für jedes dieser Module gibt es verschiedene Ideen diese zu realisieren.
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Diese vier Module grenzen sich lokal, durch die verwendeten Technologien
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und ihre Aufgabe voneinder ab.
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Alle Module sind in mehreren Varianten verfügbar.
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So den individuellen Bedürfnissen entsprechend ein angepasstes Setup aufgebaut
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werden.
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Mehr dazu findet Ihr im Wiki unter Morphologischer Kasten.
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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Hier möchte ich für jedes Modul eine Beispielkonfiguration vorstellen und
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kurz ein paar Infos dazu schreiben:
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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Das Projekt lässt sich in drei Bereiche aufteilen, die untereinander über
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eine spezifizierte API kommunizieren.
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Diese drei Module grenzen sich lokal, durch die verwendeten Technologien
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und ihre Aufgabe voneinder ab.
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Alle Module sollen untereinander austauschbar sein und sind in mehreren
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Varianten verfügbar.
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||||
So kann den individuellen Bedürfnissen nach ein angepasstes Setup aufgebaut
|
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werden.
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\end_layout
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\begin_layout Subsection
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Messen
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Sensoren
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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@ -573,38 +481,54 @@ sautomaten eingeschleift wird.
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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\begin_inset Note Comment
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status open
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\begin_layout Plain Layout
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hier ein Foto der Wattmeter im Schaltschrank einfügen!
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\end_layout
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\end_inset
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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Auf dem Foto sieht man unten die Stromanschlüße und oben - die etwas dünnere
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Kabel - die Signalleitungen die dann zum µController-Board gehen.
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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\begin_inset Note Comment
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status open
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\begin_layout Plain Layout
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||||
kurz die Funktionsweise der Wattmeter erklären
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\end_layout
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\begin_layout Subsection
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Verarbeiten
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\end_inset
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\end_layout
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\begin_layout Standard
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Die Aufgabe der Controller ist es Sensoren auszulesen und diese Daten direkt
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an das Backend zu senden.
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Meist sind sie direkt mit den Zählern/Sensoren verbunden.
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Ein typischer Ort wäre also der Sicherungskasten.
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Diese Controller sind dann meist in das lokale IP Netzwerk eingebunden
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und senden ihre Daten an ein Backend.
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Ausgehend von Prototyp sind im volkszaehler.org Projekt bisher die Atmel
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AVR/Ethersex basierenden Controller am meisten verbreitet.
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\end_layout
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Diese S0-Impulszähler waren die ersten unterstützten Sensoren.
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\begin_inset Quotes eld
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\end_inset
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\begin_layout Standard
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Als Sensoren werden hier für das Erfassen des Verbrauchs Impulszähler eingesetzt.
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Diese signalisieren dem Controller durch einen elektrischen Impuls, das
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eine bestimmte Menge an elektrischer Energie, Wasser oder Gas verbraucht
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wurde.
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S0
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\begin_inset Quotes erd
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\end_inset
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steht hier für den Standard, der die Sensoren mit dem Controller verbindet
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und darf nicht mit dem S0-Bus aus der ISDN Technik verwechselt werden.
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Dieser sehr einfache Bus steht nur aus zwei Adern.
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Nach einer zählerspezifischen Verbrauchseinheit wird ein elektrischer Impuls
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erzeugt, der vom Controller verarbeitet werden kann.
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Bei Stromzählern sind dies meist um die 1000 Impulse pro kWh.
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Die gleiche Technik wird häufig auch bei Gas- und Wasserzählern eingesetzt.
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Da lag es nahe mit dem volkszaehler auch gleich diese Gräßen zu erfassen.
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Auch skalare Messgrößen wie z.B.
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Temperatur, Luftdruck oder Luftfeuchtigkeit sind möglich, werden dann aber
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nicht mehr durch Impulse erfasst.
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@ -615,17 +539,7 @@ Ein typisches Setup für ein Einfamilienhaus könnte folgendermaßen aussehen:
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\end_layout
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\begin_layout Itemize
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3x 1-phasige S0-Stromzähler für den Hausanschluss
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\begin_inset Foot
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status collapsed
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\begin_layout Plain Layout
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||||
jede Phase erhällt einen Zähler
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\end_layout
|
||||
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\end_inset
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||||
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3x S0-Stromzähler für den Hausanschluss
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\end_layout
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|
||||
\begin_layout Itemize
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|
@ -641,7 +555,22 @@ jede Phase erhällt einen Zähler
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\end_layout
|
||||
|
||||
\begin_layout Subsection
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||||
Protokollieren/Speichern
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||||
Controller
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||||
\end_layout
|
||||
|
||||
\begin_layout Standard
|
||||
Die Aufgabe der Controller ist es Sensoren auszulesen und diese Daten direkt
|
||||
an das Backend zu senden.
|
||||
Meist sind sie direkt mit den Zählern/Sensoren verbunden.
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Ein typischer Ort wäre also der Sicherungskasten.
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||||
Diese Controller sind dann meist in das lokale IP Netzwerk eingebunden
|
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und senden ihre Daten an ein Backend.
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||||
Ausgehend von Prototyp sind im volkszaehler.org Projekt bisher die Atmel
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AVR/Ethersex basierenden Controller am meisten verbreitet.
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\end_layout
|
||||
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||||
\begin_layout Subsection
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||||
Backend
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\end_layout
|
||||
|
||||
\begin_layout Standard
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||||
|
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@ -658,7 +587,7 @@ n um sie gegen Zugriff über das Internet zu schützen.
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\end_layout
|
||||
|
||||
\begin_layout Subsection
|
||||
Auswerten
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||||
Frontend
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||||
\end_layout
|
||||
|
||||
\begin_layout Standard
|
||||
|
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@ -735,6 +664,10 @@ Die möglichen Visualisierungsmethoden sind praktisch endlos.
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|||
API
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||||
\end_layout
|
||||
|
||||
\begin_layout Standard
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||||
Die zuvor besprochenen Module kommunikzieren über eine spezifizierte API.
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\end_layout
|
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||||
\begin_layout Standard
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||||
Die API definiert eine Schnittstelle zwischen Controllern und Backend, sowie
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||||
zwischen Backend und Frontends.
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