Modulseite

Kurs · Modul 216

Internet-of-Everything-Endgeräte in bestehende Plattform integrieren

Nach diesem Kurs bindest du IoT-Geräte so in eine bestehende Plattform ein, dass sie zuverlässig messen, sauber in die vorhandene Struktur passen und das Firmennetz nicht gefährden. Du ordnest Sensoren, Aktoren, Mikrocontroller und Gateways ein und wählst begründet zwischen WLAN, Zigbee, Bluetooth LE und LoRaWAN, inklusive Batterielaufzeit. Du schliesst einen Sensor nach Datenblatt an einen ESP32 an, findest Adressfehler mit dem I2C-Scanner und erkennst unplausible Werte und ihre Ursachen. Du sendest Messwerte per MQTT als JSON, entwirfst eine Topic-Struktur für ein ganzes Gebäude und setzt QoS, Retain und Last Will gezielt ein. Du bindest Geräte per MQTT Discovery, ESPHome oder Integration in Home Assistant ein, hältst Namenskonventionen ein und baust Automationen mit Hysterese, Verzögerung und Heartbeat. Zum Schluss setzt du IoT-Geräte in ein eigenes VLAN, schreibst Firewall-Regeln nach dem Prinzip der geringsten Rechte und sicherst den Broker mit TLS und ACL ab. Ehrlich gesagt: Löten und Verkabeln lernst du nur, wenn du es selbst tust. Die zwölf Code-Labore, das Projekt in der Kellerei Rhonetal und die Prüfungssimulation sind genau dafür gebaut, und wer keine Hardware hat, kann den Datenfluss mit Broker und simuliertem Sensor trotzdem vollständig üben.

9 Lektionenca. 7 Std. Lernzeit59 Aufgaben12 Code-Labore38 KarteikartenPraxisprojekt (5 Meilensteine)Prüfungssimulation (90 Min.)

Dein nächster Schritt

Bausteine einer IoT-Lösung

Du unterscheidest Sensor, Aktor, Mikrocontroller, Gateway und Plattform, ordnest Geräte nach ihrer Hauptaufgabe ein und verfolgst den Datenfluss vom Messwert bis zum Dashboard. · 35 Min.

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Deine Kompetenzen

offen begonnen sicher gemeistert

Berechnet aus deinen gelösten Aufgaben. Ziel für den Kompetenznachweis: überall mindestens «sicher» auf Stufe 2.

1 · Grundlagen2 · Fortgeschritten3 · Erweitert
A · Geräte und Funkstandards einordnen0%––
B · Sensoren auslesen–––
C · Daten per MQTT senden–––
D · In die Plattform einbinden–––
E · Automationen und Alarme–––
F · IoT-Geräte absichern–––

Abzeichen

Gestartet
Halbzeit
Durchgezogen
Lauf
Code-Held
Gedächtnis
Praxisprofi
Prüfungsreif
Meisterschaft
Neugierig
KI-Trainer
Fachgespräch bestanden

Lektionen

  1. 1Bausteine einer IoT-LösungDu unterscheidest Sensor, Aktor, Mikrocontroller, Gateway und Plattform, ordnest Geräte nach ihrer Hauptaufgabe ein und verfolgst den Datenfluss vom Messwert bis zum Dashboard.
  2. 2Funkstandards und GerätewahlDu wählst begründet zwischen WLAN, Zigbee, BLE und LoRaWAN, rechnest Batterielaufzeiten und beurteilst, ob ein Gerät in die bestehende Plattform passt.
  3. 3Einen Sensor am ESP32 anschliessenDu verkabelst einen I2C-Sensor nach Datenblatt, findest seine Adresse mit dem I2C-Scanner und liest die ersten Messwerte im seriellen Monitor aus.
  4. 4Messwerte prüfen und Fehler eingrenzenDu prüfst Messwerte auf Plausibilität, führst typische Fehlerbilder auf ihre Ursachen zurück und glättest Ausreisser mit Median und Offset.
  5. 5MQTT: Broker, Topics und JSONDu verstehst Publish/Subscribe, baust Topics mit Wildcards, testest den Broker von der Kommandozeile und sendest Messwerte als JSON vom ESP32.
  6. 6MQTT im Betrieb: Topic-Design, QoS, Retain und Last WillDu entwirfst eine Topic-Struktur für ein ganzes Gebäude und setzt QoS, Retain und Last Will begründet ein, damit Werte sofort da und Ausfälle sichtbar sind.
  7. 7Geräte in die Plattform einbindenDu bindest eigene Sensoren per MQTT Discovery oder ESPHome und fertige Geräte über ihre Integration in Home Assistant ein, hältst die Konventionen ein und baust ein Dashboard.
  8. 8Automationen und AlarmeDu baust Automationen mit Hysterese, Verzögerung, Rate Limiting und Heartbeat, die bei echten Problemen auslösen und bei Schwankungen ruhig bleiben.
  9. 9IoT-Geräte absichernDu setzt Grundhygiene, ein IoT-VLAN mit Firewall-Regeln und einen abgesicherten Broker um und priorisierst Risiken in gewachsenen Umgebungen.