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Dipl. Informatiker/in HF Fachrichtung Systemtechnik

Welpenüberwachung

Evaluation, Umsetzung und Auswertung eines Überwachungssystems für Welpen


Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Inbetriebnahme eines technologiebasierten Überwachungssystems und hat zum Ziel, Züchter/-innen während den ersten Lebenstagen der Welpen zu entlasten.

12. November 2020
Oliver Aegerter

Management-Summary


Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Evaluation, Umsetzung und Auswertung eines Überwachungssystems für Welpen innerhalb der Wurfbox. Das technologiebasierte Überwachungssystem hat zum Ziel die Züchter/-innen während den ersten Lebenstagen der Welpen zu entlasten. In dieser sensiblen Phase muss sichergestellt werden, dass die neugeborenen Tiere warm gehalten werden und eine konstante Gewichtszunahme verzeichnen. Insofern stellen die ersten Lebenstage für Züchter/-innen eine herausfordernde und kräftezehrende Phase dar, im Zuge derer sie die Welpen Tag und Nacht überwachen müssen. 

Zielsetzung der vorliegenden Arbeit ist es, den Aufbau und die Inbetriebnahme eines technologiebasierten Überwachungssystems für Welpen exemplarisch aufzuzeigen. Die Konfigurationen des Systems lassen sich bedürfnisorientiert auf den Endnutzer ausrichten. Das Endresultat dieser Diplomarbeit ist ein Grundlagendokument, welches eine konkrete Einsatzmöglichkeit bei der Welpenaufzucht aufzeigt.

Anhand von Recherchen und im Austausch mit Fachleuten wurde ein mögliches Vorgehen festgelegt, erprobt, dokumentiert und evaluiert. Das methodische Vorgehen und die Orientierung an Projektphasen und Meilensteinen haben sich bei der konkreten Projektumsetzung als äusserst hilfreich herausgestellt. Im Zuge der Umsetzung kam es zu unterschiedlichen Herausforderungen, welche der Suche einer adäquaten Lösung bedurften. Ausserdem entstand die Haupterkenntnis, dass hinsichtlich des ständigen technologischen Fortschritts Lösungen für die flexible Kombination unterschiedlicher Komponenten gefunden werden müssen. Alles hat seine Zeit, daher muss man sich in Bezug auf Technologien und deren Einsatzmöglichkeiten ständig auf dem Laufenden halten und stets bemüht sein, sich diesbezüglich weiterzubilden. Aus der Diplomarbeit resultiert eine Standardlösung, welche exemplarisch, anhand eines konkreten Beispiels, die einzelnen Arbeitsschritte aufzeigt. Die Resultate und Erfahrungen eigenen sich zum Wissenstransfer, ausserdem besticht die präsentierte Lösung durch ihre Erweiterbarkeit und Anpassungsfähigkeit auf verschiedene Kontexte und Bedürfnisse. 

Testlauf Pixy vs. Arduino
1/6 Testlauf Pixy vs. Arduino
Testlauf Pixy vs. Arduino
2/6 Testlauf Pixy vs. Arduino
Aufbau Prototyp
3/6 Aufbau Prototyp
Aufbau Prototyp
4/6 Aufbau Prototyp
Aufbau beim Kunden
5/6 Aufbau beim Kunden
6/6 Das System
Testlauf Pixy vs. Arduino
Testlauf Pixy vs. Arduino
Aufbau Prototyp
Aufbau Prototyp
Aufbau beim Kunden
Das System

Beschreibung meiner Diplomarbeit


Im Rahmen des Projekts soll ein Überwachungssystem entwickelt werden, welches die Überwachung von Welpen in der Wurfbox erleichtert. Dies ist insbesondere in den ersten Lebenstagen von Welpen sehr wichtig und stellt eine gute Entwicklung der Welpen sicher. Beim Ausbruch eines Welpen aus der Wurfbox soll das System den Züchter bzw. die Züchterin per SMS alarmieren. Eine wichtige Spezifikation ist die Blockierung des Alarms in bestimmten Situationen, beispielsweise, wenn die Welpen bewusst aus der Box herausgenommen werden.


Nach eingehender Evaluation und Pilotierung wurden folgende Hardware-Komponenten im System integriert (vgl. mit dem Kontextdiagramm Realisierung):

  • Pixy Cam2 
    Die Pixy Cam2 detektiert die Objekte und leitet die Information an dem Microcontroller weiter.
  • Arduino Uno Rel 3
    Das Herzstück des Systems. Auf dem Arduino ist die Software programmiert, es schaltet und verwaltet das System.
  • Breadboard
    Auf dem Breadboard sind 5 gelbe LEDs verbaut. Jedes LED steht für einen Welpen. Das Grüne LED zeigt nur an, ob alle fünf Welpen detektiert werden.
  • Schalter
    Der Blockier-Schalter ist mit einem roten und grünen LED ausgestattet. Die LEDs zeigen den Schalterzustand an. 
  • 4-Kanal Relais Modul
    Übermittelt das Signal vom Arduino auf das Übermittlungsgerät. Drei Kanäle sind als Reserve für Erweiterungen gedacht.
  • Übermittlungsgerät ipONEgprs
    Das Übermittlungsgerät sendet bei einem Ausbruch eines oder mehrerer Welpen dem Kunden eine Alarm-SMS 
  • gprs Antenne
    Übermittelt die Nachricht (SMS) an den Kunden. 

Das Projekt soll eine bedürfnisgerechte auf den Kunden abgestimmte Lösung aufzeigen, aber auch als Basis für Erweiterungen dienen. So ist das Resultat dieser Diplomarbeit je nach Wunsch mit weiteren Komponenten erweiterbar und kann mit weiteren Alarmierungsmitteln ausgestattet werden.

Oliver Aegerter Bauleintender Elektromonteur bis 2014, danach Systemtechniker bei der Securiton AG. 2018 Beförderung zum Fachtechniker (Support und Betrieb von Sonderbrandsystemen). Weiterbildung: Büro- und Handelsdiplom
Diagramme aus der Diplomarbeit Nachfolgend sind die realisierten Diagramme und das Schema vom Gesamtsystem in PDF-Form zum Herunterladen Blockdiagramm_Realisierung.pdf (PDF) Kontextdiagramm_Realisierung.pdf (PDF) Stromlaufschema_Realisierung.pdf (PDF) Flussdiagramm_Realisierung.pdf (PDF)

Hier geht es zu meiner Diplomarbeit

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