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Prototyp (Spannungsversorgung und Schnittstelle nicht im Bild) |
eingebaut in Klappe eines Schwegler-Kastens |
Die Aktivität in einem (künstlichen) Fledermausquartier soll automatisch überwacht werden, ohne die Tiere zu stören (Arten der roten Liste!) und ohne stundenlang bzw. täglich anwesend zu sein. Die Lösung müßte eine Infrarot-Lichtschranke am Ausflugschlitz sein, die die Aktivitätsdaten über mindestens eine Woche hinweg loggen und speichern kann. Die ersten Platinen sind bereits aufgebaut und installiert. Es handelt um ein einfach nachzubauendes Low-Cost-Projekt (ca. 10 Euro ohne Akkus) und alle benötigten Projektdateien stehen in dieser ZIP-Datei zum Download bereit. Aus der letzten Bestellung sind aktuell noch vier Platinen übrig und bei der Programmierung der PIC 16f629 Prozessoren kann ebenfalls geholfen werden.
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Prototyp (Spannungsversorgung und Schnittstelle nicht im Bild) |
eingebaut in Klappe eines Schwegler-Kastens |
Der Prototyp zeigt den geringen Bauteileaufwand. Zwei PIC-Prozessoren sorgen für die Funktion einer unsichtbaren IR-Lichtschranke, die Erzeugung eines Zeittaktes, Speicherung der Daten und die Ausgabe der Daten auf Tastendruck. Die Lichtschranke soll vor dem Einzug der Bewohner am Kasten angebracht werden und ein ca. 10m langes Kabel wird zu einem Batteriekasten mit Ausleseschnittstelle führen. Die Batterien bzw. Akkus (4x Mignon) können dann während der Saison jederzeit angeschlossen werden, ohne die Tiere dabei zu stören. Die Daten werden seriell ausgegeben und können z.B. mit Hilfe eines Palms (z.B. Palm III, IIIe oder IIIc) gelesen und gespeichert werden.
Wichtig: Die kleine rote LED ist zwischen Klappe und Kasten nach außen geführt und dient im Moment zur Funktionsanzeige. Später muß sie abgeklebt, abgeklemmt oder durch eine unsichtbare IR-LED ersetzt werden, um anfliegende Tiere nicht zu irritieren (eine IR-LED wäre mit einem Nachtsichtgerät leicht zu erkennen).
Die zu erwartende Akku-Laufzeit beträgt je nach Kapazität 10-20 Tage (angepeilt ist 1 Woche sicherer Betrieb), daher wird der knappe Speicher nach einer Strategie verwaltet, die für max. 2 Wochen die Speicherung einer gewissen Anzahl von Ereignissen erlaubt. Die Lichtschranke zählt Unterbrechungen in Intervallen von 5 Minuten Dauer und speichert nur dann Daten, wenn mindestens eine Unterbrechung festgestellt wurde. Bei ca. 20 Minuten Aktivität pro Tag ist der Speicher nach 2 Wochen voll, bei 40 Minuten Aktivität reicht der Speicher noch für eine Woche. Es werden 1-15 Ereignisse gezählt, bei mehr als 15 Ereignissen bleibt der Zähler auf 15 stehen. Dies sollte eigentlich für normale Quartiere reichen, so daß auf externen Speicher verzichtet und der Schaltungsaufwand minimal gehalten werden kann.
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Screenshots der Palm-Software mit Testdaten
Eine für die Lichtschranke geschriebene Palm-Software ermöglicht die Ansicht der Daten noch vor Ort und die Konvertierung in sogenannte Memos, die sich später zur weiteren Auswertung auf einen PC übertragen lassen. Ein Palm hat den Vorteil, daß man ihn für wenige Euro gebraucht bekommen kann (altes IIIer oder M10x Modell, derzeit ca. 20 Euro bei ebay), während andere Geräte wie z.B. Notebooks in einer ganz anderen Preisklasse liegen und von der Leistung her völlig überdimensioniert wären. Das elektronische Auslesen der Daten vor Ort macht es übrigens erst möglich, das Prozessorboard fest (wasserdicht, vor Blicken und Zugriff geschützt) in den Kasten einzubauen.
Test: umgebauter Kasten, langes Kabel, Stromversorgung und Palm zwecks Datenübernahme
Es gibt zwei Testgebiete in Kiel. Außerdem haben sich schon zwei weitere Tester gefunden, die an Quartieren außerhalb Kiels mittesten wollen.
Ein erster Langzeittest hat bereits wie erwartet gezeigt, daß ganz gewöhnliche Akkus für mehr als eine Woche Betrieb ausreichen. Die Anzahl der Durchgangsprüfungen pro Sekunde kann daher sogar noch etwas höher sein. Weil 5mm LEDs schon zu lichtstark sind, werden kleine 3mm LEDs zum Einsatz kommen. Der Empfänger TSOP 1730 kann in Zukunft gegen einen kleineren SFH 5110-36 ersetzt werden (dazu ist eine Programmänderung erforderlich).
Am 3. März fanden wir in einem Kasten die ersten beiden Abendsegler vor. Die Klappe des Kastens wurde vorsichtig ausgetauscht und so ließ sich erkennen, daß die Abendsegler den Kasten in der Dämmerung verlassen haben. Sie kehrten in den nächsten Tagen nicht wieder zurück. Am siebten Tag wurden morgens um 9 Uhr viele Aktivitäten geloggt. Dies könnten Vögel gewesen sein, wahrscheinlicher ist jedoch, daß die Spannung der Akkus nachgelassen hatte (in den letzten Tagen gab es leichten Nachtfrost). Es hatte sich bereits vorher gezeigt, daß es bei zu niedriger Spannung zu fehlerhaften Messungen kam. Durch die steigenden Temperaturen wird sich das Problem bald von selbst erledigen.
Inzwischen liefern die Lichtschranken gute Hinweise auf Aktivität. Es sind keine absoluten Zahlen, aber es lassen sich Ein- und Ausflugszeiten und die ständig wechselnde Nutzung erkennen. Ein bereits ausgestatteter - in den Jahren zuvor gut besuchter - Kasten war zwecks Reparatur eine Woche lang abgehängt, wurde aber gleich "wiederentdeckt". Hier die Daten von 6 aufeinanderfolgenden Tagen und Nächten:
Kasten 33 Daten ab 10.07.2007, Zeiten in MEZ! TT:HH:MM Events Kommentar 01:02:20 6 oh, der Kasten ist wieder da ! 02:01:45 13 erstmal um den Kasten schwärmen 02:01:50 6 und dann einziehen 02:22:30 2 Frühaufsteher 02:22:45 15 allgemeiner Ausflug 03:02:00 12 einige wieder zurück, 03:02:25 2 auch die Nachzügler 03:22:50 6 und wieder los 05:01:20 2 05:01:35 13 wieder zurück 05:02:10 3 05:02:45 10 keine klare Meinung, soll es 05:02:55 10 heute mal ein anderer Kasten sein ? 05:03:00 4 Nebenan hängen auch noch welche, 05:03:05 7 ziehen wir mal um ! 05:13:35 2 Fehlauslösung ? 05:23:30 2 war doch noch jemand drin ? 06:01:20 2 06:02:00 2 06:02:05 6
Es sei noch einmal auf das oben skizzierte Einsatzgebiet hingewiesen, d.h. die Lichtschranke kann nicht für größere (Winter-) Quartiere, Laufzeiten länger als 14 Tage, absolute Ein- Ausflugszählungen oder Vogelkästen eingesetzt werden. Dafür müßten Hard- und Software grundsätzlich anders entworfen werden.