Querx TH WLAN im Test: Wie heiß und feucht ist unser Serverraum?
Dass die Temperatur im Rechenzentrum wichtig ist, wissen die meisten. Dass auch die Luftfeuchtigkeit eine Rolle spielt, nicht ganz so viele. Ist sie zu hoch, kann an kalten Flächen Wasser kondensieren und Schäden verursachen. Ist sie zu niedrig, können durch bewegte Teile wie etwa Lüfter statische Aufladungen entstehen, die auch Schäden verursachen können.
Zumindest die Server, aber auch diverse andere Geräte in unserem Rechenzentrum, haben interne Temperatursensoren. Meist haben sie sogar getrennte Sensoren für die Warm- und Kaltgangseite(öffnet im neuen Fenster) . Feuchtigkeitssensoren haben sie aber nicht. Als die Golem.de-Redaktion anfragte, ob wir die Sensoren der Firma Egnite einem Praxistest unterziehen wollen, musste ich die Infra-Jungs daher nicht erst überreden.
Getestet werden zwei netzwerkfähige Sensoren, die Temperatur und Luftfeuchtigkeit messen und per Ethernet beziehungsweise WLAN übertragen können. Diese Werte zu kennen, ist im Rechenzentrum extrem wichtig. Die Messungen müssen allerdings nicht allzu genau sein, auf 1 °C genau reicht uns. Dafür sind uns die Netzwerkfähigkeiten der Geräte wichtig: Welche Protokolle werden gesprochen, wie lassen sich die Geräte absichern, welche Ports sind offen, welche Daten werden automatisch verschickt und wohin?
Der erste Kontakt
Kaum waren die Pakete mit den Testgeräten angekommen, wurden sie von gierigen Adminfingern ausgepackt und begutachtet. Da wir natürlich nicht einfach unbekannte Hardware in unsere Netzwerke integrieren, fanden die ersten Tests in einer abgeschlossenen Umgebung statt. Man weiß ja nie, mit wem so ein Internet-of-Things-Gerät von Haus aus so alles reden will. Zwei Geräte haben wir bekommen: den "kleinen" Querx TH und den größeren Querx TH WLAN. Beide haben einen Ethernet-Port, daher haben wir uns das WLAN für später aufgehoben.
Unser Testaufbau ist ein autarker Switch, an dem nur der Sensor und ein Laptop angeschlossen sind. Auf dem Laptop läuft ein Wireshark und protokolliert alles, was an Daten über das Netz geht. Zusätzlich schauen wir uns per nmap an, auf welchen Ports Dienste lauschen. Ohne weitere Konfiguration sehen wir zunächst nur DHCP-Requests im Netz, und auch nachdem das Gerät eine IP-Adresse bekommen hat, wird nicht nach Hause telefoniert. Beide Geräte sprechen nur IPv4, IPv6 wird nicht unterstützt.
Ein positiver Aspekt: Die Stromversorgung benötigt 5 V und kann über ein USB-Kabel mit Micro-USB-Anschluss erfolgen. Damit reicht ein beliebiges Gerät mit USB-Port zur Versorgung. PoE ( Power over Ethernet(öffnet im neuen Fenster) ) können die Sensoren noch nicht, für den größeren Querx TH WLAN ist das aber laut Hersteller anstelle des WLAN-Moduls geplant.
Beim Querx TH WLAN dürfen wir auch gleich noch das Updaten der Firmware testen. Da das Gerät das neuere von beiden ist, gibt es hier eine aktuellere Firmware zum Aufspielen. Auch in diesem Punkt überraschen die Geräte positiv, denn es gibt zwei Firmwareslots. Ein Update muss also nicht die aktuelle, funktionierende Firmware überschreiben, sondern kann in den jeweils anderen, zweiten Slot geladen und aktiviert werden. Geht das schief oder die Firmware macht doch wider Erwarten nicht, was sie soll, gibt es eine einfache Rollback-Möglichkeit. Da auch die Messwerte unabhängig gespeichert werden, gehen diese bei einem Upgrade nicht verloren.
Alte Bekannte
Die Plattform, auf der die beiden Querxe basieren, ist auch keine Unbekannte, denn Basis ist das Open-Source-Projekt Ethernut(öffnet im neuen Fenster) , das ebenfalls von Egnite betreut wird. In beiden Geräten läuft ein Nut/OS 5.
Die getesteten Geräte messen mit Hilfe eines Si7021-I2C-Sensors von Silicon Labs sowohl die Luftfeuchtigkeit als auch die Temperatur in einem Messbereich von -40 bis 85 °C bei 0,1 °C Genauigkeit sowie 0 bis 95 Prozent relative Luftfeuchte bei zwei Prozent Genauigkeit.
Der Sensor ist über ein etwa 30 cm langes Kabel fest mit dem Gerät verbunden. Damit wird zum einen verhindert, dass die Messung zum Beispiel durch die Wärmeentwicklung des Prozessors beeinträchtigt wird, zum anderen kann der kleine Sensor über das Kabel in einer Öffnung oder einem Kanal verbaut werden, während das Gerät selbst außen zugänglich bleibt. Da die Datenübertragung zwischen Sensor und Gerät digital (I2C / Link) erfolgt, hat das Kabel keinen Einfluss auf das Messergebnis. Wer es ganz genau mag, kann seinen Sensor auch noch zusätzlich kalibrieren lassen.
Ergänzend zu den gemessenen Werten wird der aktuelle Taupunkt(öffnet im neuen Fenster) berechnet. Beide Geräte gibt es auch in einer weiteren Ausführung, die den Anschluss eines PT100/PT1000-Sensors und damit Messungen bis 750 °C ermöglicht.
Datengrab und Plaudertasche
Beide Geräte können mit Hilfe eines internen Flash-RAMs Daten für einen recht großen Zeitraum lokal speichern: je nach eingestelltem Aufzeichnungsintervall zwischen zwei Monaten und mehreren Jahren. Über die Weboberfläche können die Daten dann bequem als CSV, XML, JSON automatisiert heruntergeladen werden. Damit kann ein Sensor auch ohne ständige Netzanbindung autark arbeiten.
Das Messintervall ist fest auf eine Messung pro Sekunde eingestellt, der Nutzer kann aber festlegen, in welchen Abständen die Werte gespeichert werden sollen. Eine batteriegepufferte Echtzeituhr sorgt dafür, dass auch nach einem Stromausfall die Daten nicht wieder ab dem 01.01.1970 aufgezeichnet werden(öffnet im neuen Fenster) .
Der Nutzer hat die Wahl zwischen verschiedenen Protokollen. Für die Einbindung in beliebige Monitoringsysteme können SNMP-Traps verschickt werden und Daten per SNMP abgefragt werden. Der Sensor selbst liefert dafür die passende MIBs-Datei zum Download mit, was sehr praktisch ist, wenn das Monitoring ein geschlossenes System ist. Das passt recht gut in unser Umfeld, daher haben wir mittels MRTG(öffnet im neuen Fenster) mal fix Graphen mit Temperatur und Luftfeuchtigkeit gebaut.
Wer seine Daten lieber in der Cloud speichern möchte, wird auch darin von beiden Querx-Geräten unterstützt. Die Geräte können die Daten sowohl zum IoT-Anbieter Thingspeak als auch zu Xively senden. Dort stehen dann wieder verschiedene Auswertungs- und Visualisierungsfunktionen zur Verfügung.
Ein weiteres Medium, das beide Sensoren unterstützen, ist E-Mail. Dabei werden Mails über zwei unterschiedliche Mailkonten (SMTP) wahlweise mit Authentifizierung an verschiedene Mailadressen verschickt.
Eine direkte Abfrage per HTTP ist auch möglich, es stehen hier sowohl die aktuellen Messdaten zur Verfügung als auch die gespeicherten Daten. Hier ermöglicht es die HTTP-Schnittstelle, über URL-Parameter das Format (XML, JSON, CSV), Start- und Ende-Zeit sowie die Zeitabstände zwischen den Messwerten zu definieren.
Die beiden Geräte sprechen auch das Syslog- und das Modbus-(TCP)-Protokoll. Über Syslog werden aktuell keine Messwerte übertragen, das wird sich aber nach einem Hinweis von uns in einer der nächsten Firmware-Versionen ändern. Modbus ist vor allem für Hausautomatisierungen und ähnliche Anwendungen interessant.
Sehr umfangreich sind nicht nur die Kommunikationsmöglichkeiten, sondern auch die Einstellungen für die Alarmierung selbst. Alarm und Entwarnung beim Über- und Unterschreiten bestimmter Schwellenwerte sind Standard für solche Geräte. Auch eine Schalthysterese, die eine erneute Alarmierung erst auslöst, wenn der Wert unter ein bestimmtes Niveau gesunken und dann den Schwellenwert wieder erreicht hat, kann man wohl erwarten. Das verhindert ständige Wechsel aus Alarm und Entwarnung, wenn der Messwert um den Alarmierungswert "pendelt".
Was uns positiv überrascht hat, ist die Möglichkeit, einen Alarm auszulösen, wenn sich der Messwert innerhalb einer bestimmten Zeit über einen definierten Betrag hinaus ändert, auch wenn der Schwellenwert selbst noch nicht erreicht ist. Das gilt auch mit unterschiedlichen Einstellungen für steigende und fallende Messwerte.
Die Weboberfläche selbst verfügt auf der Startseite bereits über ein interaktives Diagramm, das die gespeicherten Messwerte sehr übersichtlich darstellen kann.
Zusätzlich gibt es die Möglichkeit, dieses Diagramm direkt per IFrame in eine externe Seite einzubetten – vorausgesetzt, der Querx ist für den Browser direkt erreichbar.
Querx TH (der Kleine) und TH WLAN (der Große)
Herz des Gerätes ist ein ARM-Cortex-M3-Prozessor mit 512 KByte Flash und 64 KByte RAM. Zusätzlich ist noch ein 4 MByte Flash-Speicher für Firmware-Puffer und Sensordaten verbaut. Damit können, je nach Messintervall, zwischen zwei Monaten und mehreren Jahren lang Daten aufgezeichnet und gespeichert werden.
Mit 56 x 40 mm ist das Gerät erstaunlich klein. Auch der Stromverbrauch von maximal 1 W ist angenehm gering. Die Stromversorgung erfolgt über ein 5-V-Micro-USB-Kabel entweder per Netzteil oder von einem beliebigen USB-Port, der mindestens 200 mA liefern kann.
Unser erster Test erfolgt im Laboraufbau mit einem Switch, dem Sensormodul und einem Rechner, der mittels Wireshark schaut, was nach dem Einschalten so an Daten durchs Netz geschickt wird. Der Querx TH ist im Lieferzustand auf DHCP konfiguriert und auch unter einer Zeroconf-Adresse erreichbar. Für die Konfiguration gibt es ein Webinterface, über das alle notwendigen Einstellungen gemacht werden können.
Es gibt eine Nutzerverwaltung, die zwischen den Rechten für Daten lesen, Konfig lesen, Konfig schreiben und deren Kombinationen unterscheidet. Es können unterschiedliche User mit differenzierten Rechten angelegt werden.
Im Unterschied zum größeren Querx TH WLAN unterstützt der kleine TH kein SSL für das Webinterface.
Die Konfiguration ist in einem Textformat exportierbar und auch wieder importierbar. Gerade Letzteres ist in automatisiert verwalteten Umgebungen von Vorteil, wenn es nicht nur einen Sensor zu verwalten gibt. Der Sensor ist im Shop des Herstellers für 166,60 Euro verfügbar.
Querx TH WLAN (der Große)
Größer ist der Querx TH WLAN nicht nur in seinen Abmessungen von 66 x 50 mm, auch der Prozessor ist etwas dicker. Ein ARM-Cortex-M4 mit 2 MByte Flash und 256 KByte RAM ist hier verbaut, plus zusätzlichen 8 MByte externem RAM und 125 MByte externem Flash für Firmware-Buffer und Sensordaten.
Das sorgt auch für etwas mehr Strombedarf, hier sind es bis zu 300mA und damit 1,5 W Leistungsaufnahme, die sich der Querx TH WLAN genehmigt. Sie werden ebenfalls per USB geliefert.
Augenscheinlichster Unterschied ist natürlich die WLAN-Antenne. Sie ist abnehmbar. Damit ist der Rundstrahler zum Beispiel durch eine Yagi-Antenne(öffnet im neuen Fenster) ersetzbar. Verwirrend ist für uns am Anfang die Tatsache, dass entweder das WLAN oder das Ethernet-Modul aktiv ist. Steckt ein Kabel in der Netzwerkbuchse, ist das WLAN aus.
Auch der Zugriff auf 5-GHz-Netzwerke bleibt dem Querx TH WLAN verwehrt, aktuell werden nur 2,4-GHz-Netzwerke unterstützt. In puncto Sicherheit kann auf WEP, WPA und WPA2 mit preshared key zurückgegriffen werden. Der TH WLAN hat einen größeren internen Speicher, womit er deutlich mehr Messwerte speichern kann – bis zu 7,5 Jahre lang bei einem Messwert pro Minute. Das Webinterface ist identisch, ebenso die Kommunikationsmöglichkeiten. Anders als beim Kleinen können eingehende HTTP-Verbindungen mit SSL verschlüsselt werden. Im Shop des Herstellers kostet der Querx TH WLAN 279,65 Euro.
Fazit
Wir hatten beide Geräte über mehrere Wochen im Test und das Fazit lautet einhellig "praxistauglich". Die einfache Einrichtung und der recht große Funktionsumfang haben bei uns einen positiven Eindruck hinterlassen.
Den reinen LAN-Sensor hatten wir in unserem Serverraum im Office verbaut, wo er Temperatur und Luftfeuchtigkeit direkt am Rack gemessen hat.
Die Daten haben wir per SNMP abgerufen und per MRTG grafisch aufbereitet. Alarme wurden parallel per E-Mail verschickt. Das hat gut funktioniert, spätestens wenn mal wieder ein verspielter Admin im wahrsten Sinn des Wortes seine Finger im Spiel hatte.
Für einen schnellen Überblick über den Verlauf der Messdaten hat sich der interaktive Graph auf der vom Sensor selbst gelieferten Webseite als sehr hilfreich erwiesen.
Das WLAN-fähige Gerät haben wir an einen unserer Freifunk-Knoten angebunden und dessen Messdaten in Richtung Cloud in einen Account von Thingspeak geschrieben. Auch das funktionierte zuverlässig.
Die Querx-Sensoren sind zwar ein fertiges, aber kein statisches Produkt. Der Hersteller ist offen für Ideen und Vorschläge und die Firmware befindet sich in kontinuierlicher Weiterentwicklung. Auch unsere Anmerkungen sind schon mit auf die Todo-Liste gewandert.
Wir durften bei unseren Tests schon einen kleinen Blick in die Zukunft werfen, da wir die in Kürze offiziell veröffentlichten Firmware-Updates schon in der Betaversion testen konnten. Ein Template-System auf der Basis von Jinja und Django, das intern sowieso schon Verwendung findet, wird es ermöglichen, eigene HTTP-Requests für externe Dienste zu bauen. Damit können die Sensoren praktisch an alles gekoppelt werden, was eine HTTP-Schnittstelle hat.