Raspberry Pi Seismograph: Raspberry Shake

Seit einiger Zeit wird auf Kickstarter das Projekt Raspberry Shake vorgestellt, eine Platine und ein Geophon die zusammen einen Raspberry Pi Seismograph ergeben. Damit hat man für wenig Geld einen sehr leistungsfähigen Seismographen und kann damit eigene Messungen machen und neben Erdbeben auch Daten zu weitere Ereignissen sammeln. Auf der offiziellen Homepage findet man weiterführende Informationen.

Raspberry Pi Seismograph: Raspberry Shake

Das Projekt Raspberry Shake hat es sich zur Aufgabe gemacht den Raspberry Pi in der Forschung einzusetzen. Raspberry Shake besteht dabei aus folgenden drei Teilen:

• ein Sensor
  der Sensor ist ein so genanntes Geophon, ein Microphon mit dem man vibrationen der Erde messen kann. Technisch gesehen ist es ein 4,5 Hz Geophon dessen Daten 18 bit digitalisiert werden und 50 mal pro Sekunde ausgelesen werden können. Das bedeutet, man kann damit Erdstöße ab einer Magnitude von 2 bis zu einer Entfernung von ca. 70 km messen. Ab einer Magnitude von 4 fast 500 km weit.
• eine Platine
  über die Platine werden die Daten des Sensors digitalisiert und in ein Sekunden Datenpakete an den ARM Prozessor geschickt.
• Software
  dargestellt werden die Daten mittels der SWARM Software, ein Open Source Projekt vom USGS Alaska Volcano Observatory.

Der Sensor in der Praxis

Raspberry Shake ist kompatibel mit allen Raspberry Pi Versionen, die eine GPIO Schnittstelle besitzen, das sind: Raspberry Pi B, B+, 2 B und 3. Da die Schnittstelle auf die alte 26 Pin GPIO Schnittstelle ausgelegt ist ist sie auch mit den älteren Pi Versionen kompatibel. Die folgende Grafik zeigt dabei die Schnittstelle und welche Pins tatsächlich verwendet werden (könnte relevant sein, wenn man eine eigene Software schreiben will):

Insgesamt werden nur 5 Pins davon verwendet. Neben der Spannung und der Erdung sind da ein Reset Pin und 2 Pins für die Kommunikation (RX und TX). Schade ist, dass die GPIO Pins nicht nach oben verlängert werden und man so die nicht verwendeten Pins für weitere Sensoren verwenden kann. Dafür müsste man basteln.

Qualität

Laut den Projektteam ist die Qualität vom Raspberry Shake vergleichbar mit einem professionellen Seismographen, der ganze 50000 Dollar kostet. Als Vergleich und Beweis liefert man noch einen Screenshot aus Messdaten beider Geräte, die nahezu identisch aussehen.

Sofern diese Information korrekt ist würde sich das ganze Kickstarter Projekt schon finanzieren, wenn man einen Raspberry Pi Shake statt einem teuren professionellen Gerät zulegt. Bleibt abzuwarten, ob das Studenten aus dem Fachbereich bestätigen können.

Messen, analysieren und auswerten

Die Frage die man sich stellen muss ist: wofür brauche ich zuhause einen Seismographen? Vor allem dann, wenn man nicht in einer Erdbebengegend wohnt. Der erste Punkt wird im Projekt schon erwähnt. Es wäre eine nette Idee eine Webseite zu betreiben auf der man Live diese Daten sehen und abrufen kann. Im Fall der Fälle könnte man dann daraus wirklich interessante Daten erfassen. Tatsächlich ist es aber so, dass nicht nur Erdbeben eine Rolle spielen. Man kann mit so einem Sensor auch andere Daten sammeln, man könnte den Sensor neben einer Straße anbringen und aus den Erschütterungen lesen wann wie viel Verkehr ist. Theoretisch könnte man aus den Signalen auch schließen ob ein PKW oder LKW gerade vorbeigefahren ist. Man könnte auch versuchen rauszurinden, wann im Wohnhaus eine Waschmaschine läuft und den Boden zum beben bringt.

Fazit

Das Raspberry Pi Seismograph Raspberry Shake Projekt ist eine nette Idee. Vor allem weil man damit einen sehr günstigen aber qualitativ hochwertigen Seismographen bauen kann. In bestimmten Forschungsfeldern der Erdforschung wird das sicher eingesetzt werden, man stelle sich vor jeder Student hat ein eigenes Messgerät und ist nicht auf Geräte einer Universität abhängig. Man kann auch ohne qualifizierte Ausbildung als Amateur in dem Forschungsgebiet mitmachen und eventuell sogar wichtige Daten beisteuern.

Was denkt ihr darüber? Würdet ihr für das Projekt spenden und euch den Sensor zulegen?