Identifying tools via current fingerprinting: Shelly hardware modified
heise author Johannes Börnsen tried flashing a Shelly EM Gen3 via serial port, distinguishing different power tools by inrush current and harmonics to achieve non-intrusive load monitoring (NILM). The approach is to first collect load profiles of each tool for training, then have software automatically identify them, thereby building a dashboard that displays tool runtimes.
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Angefangen hat alles mit einer Frage meines Kollegen Joey, Johannes Börnsen. Er hatte in zwei YouTube-Videos gezeigt, wie ein Shelly Plug erkennt, dass sein Akku fertig geladen ist. Ob man mit solchen Messdaten nicht auch mehrere Geräte auseinanderhalten könne, wollte er wissen. Ein Sensor im Verteiler, der weiß, welches Werkzeug gerade läuft, klang verlockend.
Shelly EM Gen3 über die serielle Schnittstelle flashen
Werkzeuge an Anlaufströmen und Oberwellen unterscheiden
Per Ratespiel Profile für Werkzeuge anlegen
Damit ließe sich ein Dashboard bauen, dachte ich, das übersichtlich zeigt, wann und wie lange welches Werkzeug läuft. Bei mir wandert etwa die Kreissäge je nach Arbeit von Steckdose zu Steckdose, ein Shelly-Zwischenstecker an jeder Steckdose hilft da also nicht weiter. Die Maschinen müssen sich irgendwie am Strom selbst erkennen lassen, so meine Überlegung.
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Werkzeug per Strom-Fingerabdruck erkennen: Shelly-Hardware gehackt
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Die Idee ist nicht neu und hat sogar einen Namen: Non-Intrusive Load Monitoring, kurz NILM. Ein einziger Zähler am Stromkreis soll anhand der Lastsprünge erkennen, welche Geräte ein- und ausgeschaltet werden. Zuerst ordnet man im Trainingsmodus verschiedene Abschnitte der Lastkurve einem Werkzeug zu, danach soll die Software die Maschinen selbst auseinanderhalten können.
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