Features
Neben der Integration in Home Assistant, welche wir im kommenden Kapitel näher behandeln, wird der Panda Sense Pro auch mit einer Moonraker Integration geliefert. Hierdurch können die ausgelesenen Werte direkt an 3D Drucker, die auf der Klipper Firmware basieren, wie z.B. Modelle von Anycubic, Creality, Elegoo und Qidi gesendet werden. Somit auch im entsprechenden Webinterface (Mainsail, Fluidd etc.) des Druckers gezeigt werden.
Direkt auf dem 3,5″ Display werden in 480 x 320 Pixeln alle aktuellen Messwerte präsentiert. Ebenso die IP Adresse für das Webinterface, Datum/Uhrzeit, Gerätenamen und der WLAN Empfang. Per Knopfdruck kann auf eine Graphen Ansicht für Partikel, Luftfeuchtigkeit, Luftqualität, Formaldehyd und eTVOC sowie in einem zweiten Menü Temperatur und CO² Belastung gewechselt werden.
Der Graph zeigt die letzten 60 Minuten, aktualisiert sich aber nicht so oft wie z.B. die ans Smart Home gesendeten Werte, sodass der Graph bei Home Assistant detaillierter und hochauflösender dargestellt werden kann. Wenn ihr die Daten genauer analysieren wollt, führt kein Weg an Home Assistant vorbei. Nachfolgend der selbe Zeitraum, wie im Bild zuvor. In diesem Diagramm kann jetzt jeder Datenpunkt, quasi im Sekundentakt abgefragt werden – für eine erste Übersicht ist das Display aber gut geeignet.
Das Webinterface hingegen muss noch einige UI Verbesserungen erfahren. Es ist stark auf die Nutzung mittels Smartphone ausgelegt, sodass eine Skalierung auf Monitorgröße nicht sinnvoll stattfindet:
Wohingegen die Balken mit niedrigstem sowie Spitzenwert auf dem Smartphone direkt nebeneinander angezeigt werden, so wird auf dem deutlich breiteren Desktop Monitor nur die selbe Anzahl von Balken präsentiert, lediglich der Abstand ist größer. Die Bildschirmbreite wird nicht genutzt und man muss zwingend scrollen – Graphen gibt es gar nicht im Webinterface, ausschließlich Balkendiagramme sind bei einer reinen Nutzung ohne Home Assistant nicht immer hilfreich.
Bei der 24 Stunden Ansicht werden jeweils die Mittelwerte der vorherigen Stunde angezeigt, beginnend bei 00:00 Uhr.
Ein Klick auf das „i“ oben rechts zeigt eine Erklärung des Messwerts sowie die Grenzwerte bzw. Einstufungen. Meistens sechs, farblich abgegrenzte Bereiche, die auch der Farbe des Messwerts auf dem Display entsprechen.
Bei manchen Werten war das Farbverhalten etwas inkonsistent, so war der eTVOC Wert bei 1.0 manchmal orange, Stufe „Fair“ und dann aber bei einem schlechteren Wert von 1.4 wieder türkis und „good“. Teils braucht es wohl noch ein Firmware Update. Ebenfalls nachgereicht werden soll eine entsprechende App fürs Smartphone, wir werden sobald verfügbar hier an dieser Stelle ein Update nachreichen.
Die geschätzten flüchtigen organischen Verbindungen (eTVOC) waren für uns schwierig einzuschätzen, da auch Möbel, Teppiche und Wände solche Verbindungen freisetzen. Auch bei einem ABS Druck ohne Absaugung stiegen die Werte nicht unbedingt schneller als bei einem nicht gelüfteten Raum. Durch Sonneneinstrahlung kann z.B. auch noch nach Jahren die lackierte Fensterbank ausgasen, ebenso die Wände. Obwohl der ABS Druck seinen bekannten, süßlichen Geruch von sich gab (trotz des Aktivkohlefilter-Umluftsystems im Drucker), stieg der Wert nicht übermäßig an. Es handelt sich beim eTVOC Wert aber auch um eine indirekte Ermittlung, also nicht um konkrete Messwerte. Ein vom Sensor erfasster Wert, meist eine Widerstandsänderung durch eine chemische Reaktion, sorgt für die Umrechnung und damit vermuteten organischen Verbindungen. Auch wenn der 3D Drucker nicht läuft, so können auch die Möbel für erhöhte flüchtige organische Verbindungen in der Luft sorgen.
Ähnlich sieht dies bei dem Formaldehyd Sensor aus. Dieser misst erzeugten Strom auf Basis einer chemischen Reaktion im Inneren und kann so einen Messwert ausgeben. Bei ABS Drucken ist es möglich eine Erhöhung festzustellen, bei unserem 1 h Testdruck entstand allerdings keine nennenswerte Veränderung. Ebenso bei den Partikelsensoren, diese arbeiten mit einem Laserstrahl der durch die Partikel gestreut wird. Eine Fotodiode kann dieses abgelenkte Licht aufnehmen und daraus Größe sowie Anzahl berechnen. Auch hier keine Auffälligkeiten bei ABS Druck, ebenso bei deutlich längeren Drucken in PETG oder PLA. Tendenziell sind vom Drucker abgegebene Partikel auch eher kleiner als 2.5 Mikrometer, sodass hier z.B. Hausstaub einen deutlich größeren Einfluss auf die Messung hat. Auf dem folgenden Bild zu sehen, nach dem Aufwirbeln von Hausstaub.
Der CO² Sensor misst mittels Absorption von Infrarotlicht durch die CO² Moleküle die Konzentration. Infrarotlicht wird ausgestrahlt, die Photonen der 4,26 µm-Wellenlänge werden vom CO² vereinnahmt. Die Absorption ist stärker, je mehr CO² Moleküle vorhanden sind, ein Sensor misst jetzt das Restlicht und kann dadurch auf die Anzahl schließen. Laut BIQU ist eine Autokalibrierung vorhanden, die normalerweise alle paar Tage auf den niedrigsten CO² Wert hin kalibriert. Dazu wird angenommen, dass die Frischluft von Außen einen Wert von ca. 410 ppm besitzt, ein solcher Sensor muss also hin und wieder frische Luft von Außen fühlen dürfen. Weitere automatische Kalibrierungselemente sind für den Partikelsensor verbaut, sowie eine Temperaturkompensation für den Formaldehyd Sensor, all dies können wir mit unserem Equipment allerdings nicht unabhängig verifizieren. So lassen sich von uns die Messwerte für die verschiedenen Kenngrößen nicht genau überprüfen, denn Partikel sowie eTVOC Sensor oder Formaldehydsensoren können auch durch Wasserdampf bzw. Luftfeuchtigkeit beeinfluss werden oder durch ähnliche Gase, die z.B. beim ABS Druck frei werden. Temperatur und Feuchtigkeit decken sich soweit mit anderen Sensoren, die wir im Smarthome Einsatz haben.
Dem AQI zu deutsch Luftqualitäts-Index ist kein konkreter Sensor zugeordnet, stattdessen ist der ausgegebene Wert hauptsächlich eine schnelle Zusammenfassung der Partikelanzahl. Bedeutet hohe Partikelanzahl, schlechtere Luftqualität.
Home Assistant
Neben der direkten Anzeige auf dem Display lassen sich die Daten auch via MQTT an Home Assistant übergeben und so nicht nur für die Überwachung, sondern auch für die Schaltung diverser Automationen nutzen. Euer Kreativität sind da eigentlich keine Grenzen gesetzt und wenn es mit einer simplen Schaltung, wenn Messwert X über einen gewissen Schwellwert steigt, schalte die smarte Steckdose am Luftreiniger. Da eine App seitens BIQU bisher nicht veröffentlicht wurde (soll nachgereicht werden), lassen sich auch über Home Assistant Mitteilungen aufs Smartphone senden – Thema lüften z.B.
Voraussetzung ist die installierte MQTT Integration direkt in Home Assistant. Das Panda Sense Pro bietet selbst einen Broker auf dem ESP32 Chip vorinstalliert, sodass die IP Adresse des Panda Sense im entsprechenden Einstellungsmenü hinterlegt werden kann. Ebenso später in Home Assistant, die ermittelten Messwerte tauchen direkt auf – BIQU hat dies in ihrem Guide entsprechend gut dokumentiert.
Da auf unserer Home Assistant Instanz bereits Mosquitto als Broker läuft, wollten wir natürlich diesen auch für die Einbindung nutzen. In diesem Fall wird die IP Adresse sowie der User im Panda Dashboard hinterlegt, ein Klick auf Bind und die Verbindung kann auch zu externen MQTT Brokern hergestellt werden.
Die Werte tauchen sofort innerhalb des Panda Sense Pro Gerätes auf und können entsprechend noch umbenannt werden. Der zuerst übergebene Name ist noch etwas sperrig, hat aber bereits die korrekte Zuordnung. Home Assistant bereitet die Daten entsprechend für die bekannten Graphen auf.
Wir haben das System so seit mehreren Wochen im Einsatz. Uns wurden keinerlei Verbindungsabbrüche vermeldet, die Graphen sehen sauber aus – der Panda Sense Pro Qualitätsmonitor arbeitet zuverlässig. Das aufgeräumte Design und die deutlich einfachere Handhabung erleichtern das Auswerten der Daten ungemein im direkten Vergleich zum Dashboard des Panda Sense Pro selbst. Hinzu kommt die Möglichkeit der Automationen durch die genommenen Werte.
