Hausbus: Wlan im Kabel

#3831625
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Hallo,

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Beitrag "Wlan Antenne Kabel löten?"

Thema:
Im uC-Forum werden 2.4Ghz-WLAN-Module aus China für 2,30-2,50EUR 
diskutiert. Eigenschaften der Module:
. 11x11mm - 17x15mm
. UART, SPI
. GPIOs, ADC
. uC auf dem SoC kann selbst programmiert werden
. Sleep-Modus
. Station mode und Access-Point mode.
. WPA/PSK, usw.
. Antenne über Kondensator aus/eingekoppelt

Idee:
. Hausbus mit diesen Modulen über RG58-Kabel und SMA-Y-Stecker.
. Sternverkabelung
. Terminierung/DC-Auskopplung ohne Widerstand über 13cm 
impedanzkontrollierte Leiterbahn+Kodensator
. Accesspoint-Antennenanschluss als Master
. Multimaster-fähig: Kanäle 1-11 oder 1,6,11
. Es können auch "schnelle" Geräte angeschlossen werden:
  . WLAN-Kamera, Displays/Bilderrahmen
  . PC-Clients / WLAN-Kabel-Repeater

Vorteil gegenüber Ethernet:
. Sternverkabelung

Vorteil gegenüber anderen Bussen:
. Steuerung einfach mittels TCP/UDP.
. Hohe Performanz
. Ausgefeilte Transceiver zum low-cost (bedingt durch WLAN).
. Verschlüsselung

Vorteil gegenüber WLAN (Luft)
. Reichweite durch Wände
  . Senden: 14...20dB
  . Empfangen: -60...-80dBm
  . Kabel: 1dB/m
  . Dazu Stecker und Halbierung an jeder Verzweigung
  . Für ein Hochaus reicht's nicht, aber je nach Verzweigung 20-50m?
    . Darüber hinaus muss man dann mal ein Modul als Repeater einsetzen.
. Robust gegenüber Funkstörungen
. Strahlt nicht ab, kein Einbruch über Funk möglich (es sei denn, man 
designt es so)
. Luft bleibt frei für anderes WLAN

Frage:
Was spricht dagegen?
Für einen Bus, über den auch bei Stromausfall noch ein paar 
Kameras/Displays laufen können. Billiger und einfacher geht's doch nicht 
mehr.

Das kostengünstige Anlöten des RG58 mit halbwegs 50Ohm muss ich mir noch 
überlegen...
#3832185
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@blah (Gast):

Sternverkabelung war unpräzise von mir. Gemeint war, dass im Gegensatz 
zu RJ45-Ethernet alle Teilnehmer über selbe Ader kommunizieren. Im 
Gegensatz zu BNC-Netzwerk darf sich die Ader aber verzweigen.

@Christian Berger:
. Ja, RG58-Koaxialkabel mit Versorgungsspannung.
. Dass ich prinzipiell 60dB Dämpfungsglieder benötige, ist mir 
rechnerisch noch nicht klar. Allerdings sehe ich auch Handungsbedarf, 
wenn die Module zu nah beieinander sitzen. Guter Punkt.
. Eventuell stellt der Hersteller einen Befehl zur Einstellung der 
Sendeleistung bereit. Das ist im Moment jedoch unsicher.
#3835495
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Vorteile gegenüber RS485:
. Höherer Datendurchsatz
  . z.B. für Kameras, Touch-Displays, Audio, IP-Telefone
  . Türsprechanlagen
. WLAN-Reichweitenverlängerung passt auch mit über das Kabel
  . z.B. vom Keller auf den Dachboden (oder umgedreht)
  . notfalls inkl. Stromversorgung für den Router
. Verschlüsselte Übertragung (WKA, PSK)
. Es sind beliebig viele Verzweigungen beliebiger Länge möglich, solang 
dafür die Signalstärke ausreicht. WLAN-Transceiver wurden extra dafür 
entwickelt, mit Reflektionen und Laufzeitunterschieden umzugehen.
Gast #3835538
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Meines erachtens kombiniert diese Idee die Nachteile eines 
kabelgebundenen Hausbuses mit dennen von WLAN.

Wenn man sowieso Kabel verlegt, kann man auch einen Standarthausbus wie 
KNX und ein gutes Ethernetkabel verlegen. Die Steuerung läuft dann über 
KNX, die schnelle Netzwerkanbindung stationärer Geräte (Kameras, aber 
auch PCs, Server, Fernseher, Mediaplayer ...) über Ethernet. Dazu noch 
punktuelle Wlan für die Mobilgeräte. Hat insbesondere auch den Vorteil, 
dass jeder Elektriker das ganze warten kann, wenn man selbst (dauerhaft) 
verhindert ist oder auch das ganze Haus verkauft.  Auch gibts schon 
viele fertige Teile mit hohem WAF.

Wenn man dagegen WLAN nutzt, dann gleich richtig kabellos. Braucht man 
sowieso auch für die ganzen mobilen Geräte wie 
Tablets/Smartphones/Laptops usw. Was Reichweite angeht, sind Repeater 
billig zu haben. Wenn man sich darüber sorgt, dass die Hausvernetzung zu 
viel Bandbreite verbraucht, einfach für die mobilen Geräte ein zweites 
WLAN in einem entfernten Kanal oder besser gleich auf 5 GHz eröffnen. 
Solange keine gravierende Lücke in WPA2 gefunden wird, man WPS 
abschaltet und ein gutes Passwort nutzt ist das ganze auch sicher genug.
#3835581
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Scelumbro schrieb:
> Wenn man sowieso Kabel verlegt, kann man auch einen Standarthausbus wie
> KNX und ein gutes Ethernetkabel verlegen. Die Steuerung läuft dann über
> KNX, die schnelle Netzwerkanbindung stationärer Geräte (Kameras, aber
> auch PCs, Server, Fernseher, Mediaplayer ...) über Ethernet.

Bei Twistedpair-Ethernet benötigst Du für jeden Teilnehmer ein eigenes 
Kabel. An welchen Stellen verlegst Du wieviele für die Zukunft? 
Zusätzlich noch KNX verlegen. Wieviel Platz für Kabel hast Du?

Die Idee ist: Eine Ader inkl. Power für alles. Nur ein Kabel. Wo ein 
Abzweig erforderlich ist, wird einer gesetzt. 5GHz (dann mit höherer 
Sendeleistung) geht auch über das Kabel.

Im Artikel habe ich eine Kostenkalkulation für 30 Knoten aufgestellt, 
inkl. BUS-DC-Netzteil, WLAN-Router als Master, Kabel, 
Verbindungsstecker, Verzweigungen: 330 EUR.

Für KNX gibt es fertige Geräte mit hohem WAF, ja.


> Wenn man dagegen WLAN nutzt, dann gleich richtig kabellos.

Beeinflussungen von 2.4GHz WLAN (Luft) sind möglich durch Fehler oder 
mutwillige Störungen mittels:
. 2.4GHz RC Fernbedienung
. andere WLANs
. Bluetooth
. andere 2.4GHz Transceiver
. gezielte Angriffe

Wenn die Türsprechanlage oder die Jalousie im entscheidenden Moment 
nicht geht, kann das unschön sein.
Gast #3835641
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Lars R. schrieb:
> Scelumbro schrieb:
>> Wenn man sowieso Kabel verlegt, kann man auch einen Standarthausbus wie
>> KNX und ein gutes Ethernetkabel verlegen. Die Steuerung läuft dann über
>> KNX, die schnelle Netzwerkanbindung stationärer Geräte (Kameras, aber
>> auch PCs, Server, Fernseher, Mediaplayer ...) über Ethernet.
>
> Bei Twistedpair-Ethernet benötigst Du für jeden Teilnehmer ein eigenes
> Kabel. An welchen Stellen verlegst Du wieviele für die Zukunft?
> Zusätzlich noch KNX verlegen. Wieviel Platz für Kabel hast Du?
Man braucht doch je nach Raum nicht mehr als ein oder höchstens zwei 
Ethernetkabel. Ansonsten gibts ja noch Switches.


> Die Idee ist: Eine Ader inkl. Power für alles. Nur ein Kabel. Wo ein
> Abzweig erforderlich ist, wird einer gesetzt. 5GHz (dann mit höherer
> Sendeleistung) geht auch über das Kabel.
>
> Im Artikel habe ich eine Kostenkalkulation für 30 Knoten aufgestellt,
> inkl. BUS-DC-Netzteil, WLAN-Router als Master, Kabel,
> Verbindungsstecker, Verzweigungen: 330 EUR.
Die Kalkuluation berücksichtig ausschließlich die Infrastruktur. Dafür 
ist noch kein Sensor und kein Aktor wirklich eingebaut.

> Für KNX gibt es fertige Geräte mit hohem WAF, ja.
>
Nicht zu unterschätzen. Irgendeinen schalter mit WLAN an die Wand zu 
schrauben ist einfach. Einen schönen Unterputzschalter zu finden ist 
schon schwieriger. Da kommen einige Entwicklungskosten und vor allem 
-zeit auf dich zu, da man praktische keine fertigen Komponenten nehmen 
kann. Wenn man die Hausautomation als Lebensprojekt begreift geht das, 
wenn man selbst oder der/die Partnerin einfach im Haus komfortabel leben 
will, wird das schwer. Und wenn man aus dem Haus raus muss, muss man 
dann alles rausreißen, weil sich niemand mit solchen propriäteren Zeug 
auskennt. Etablierte Systeme kann man dagegen verkaufsfördernd nutzen.

>> Wenn man dagegen WLAN nutzt, dann gleich richtig kabellos.
>
> Beeinflussungen von 2.4GHz WLAN (Luft) sind möglich durch Fehler oder
> mutwillige Störungen mittels:
> . 2.4GHz RC Fernbedienung
> . andere WLANs
> . Bluetooth
> . andere 2.4GHz Transceiver
> . gezielte Angriffe
>
> Wenn die Türsprechanlage oder die Jalousie im entscheidenden Moment
> nicht geht, kann das unschön sein.

Ich wohne hier in einer großen Wohnanlage mit, je nach Antenne und 
Standort durchaus 10 und mehr verschiedenen angezeigten WLANs. Und 
natürlich unzählichen Bluetooth Geräten und anderen 2.4 GHz 
Transceivern. Trotzdem komme ich selbst auf 2.4 GHz zuverlässig ins 
WLAN.  Wenn man ein Verbindungsbasierendes Protokoll verwendet, werden 
Pakete sowieso wiederholt wenn sie nicht ankommen. Geht halt die Jalusie 
ein paar Millisekunden später zu oder die Tür ein paar ms später auf. 
Insbesondere da Hausautomation keine großen Datenraten benötigt.
#3835688
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Scelumbro schrieb:
>> Bei Twistedpair-Ethernet benötigst Du für jeden Teilnehmer ein eigenes
>> Kabel. An welchen Stellen verlegst Du wieviele für die Zukunft?
>> Zusätzlich noch KNX verlegen. Wieviel Platz für Kabel hast Du?
> Man braucht doch je nach Raum nicht mehr als ein oder höchstens zwei
> Ethernetkabel. Ansonsten gibts ja noch Switches.

Naja, ich kenns eher so, das pro Wohnaum mindestens 2 Doppeldosen sein 
sollten. Switchen ist freilich möglich, aber hässlich und auch nicht der 
Sinn der Verkabelung.
#3835692
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Scelumbro schrieb:
> Lars R. schrieb:
>> Scelumbro schrieb:
>>> Wenn man sowieso Kabel verlegt, kann man auch einen Standarthausbus wie
>>> KNX und ein gutes Ethernetkabel verlegen. Die Steuerung läuft dann über
>>> KNX, die schnelle Netzwerkanbindung stationärer Geräte (Kameras, aber
>>> auch PCs, Server, Fernseher, Mediaplayer ...) über Ethernet.
>>
>> Bei Twistedpair-Ethernet benötigst Du für jeden Teilnehmer ein eigenes
>> Kabel. An welchen Stellen verlegst Du wieviele für die Zukunft?
>> Zusätzlich noch KNX verlegen. Wieviel Platz für Kabel hast Du?
> Man braucht doch je nach Raum nicht mehr als ein oder höchstens zwei
> Ethernetkabel. Ansonsten gibts ja noch Switches.

Beim Verlegen von Ethernet fand ich das Abschätzen zukünftiger 
Bedürfnisse immer sehr schwierig und aufwendig. Dann standen Switches 
herum.

>> Die Idee ist: Eine Ader inkl. Power für alles. Nur ein Kabel. Wo ein
>> Abzweig erforderlich ist, wird einer gesetzt. 5GHz (dann mit höherer
>> Sendeleistung) geht auch über das Kabel.
>>
>> Im Artikel habe ich eine Kostenkalkulation für 30 Knoten aufgestellt,
>> inkl. BUS-DC-Netzteil, WLAN-Router als Master, Kabel,
>> Verbindungsstecker, Verzweigungen: 330 EUR.
> Die Kalkuluation berücksichtig ausschließlich die Infrastruktur. Dafür
> ist noch kein Sensor und kein Aktor wirklich eingebaut.

ja, ist richtig. Weil die bei jedem Bussystem das gleiche Kosten.
Also 1-3 EUR für Relais oder Schalter.

>> Für KNX gibt es fertige Geräte mit hohem WAF, ja.
>>
> Nicht zu unterschätzen. Irgendeinen schalter mit WLAN an die Wand zu
> schrauben ist einfach. Einen schönen Unterputzschalter zu finden ist
> schon schwieriger. Da kommen einige Entwicklungskosten und vor allem
> -zeit auf dich zu, da man praktische keine fertigen Komponenten nehmen
> kann.

Das Modul kommt inkl. Relais in eine Standard-Unterputz-Dose. Mit 
Schalter oder ohne. Keine Ahnung, wie das mit KNX geht. Komplexere Dinge 
dann mit dem Smartphone.

> Wenn man die Hausautomation als Lebensprojekt begreift geht das,
> wenn man selbst oder der/die Partnerin einfach im Haus komfortabel leben
> will, wird das schwer. Und wenn man aus dem Haus raus muss, muss man
> dann alles rausreißen,

Ein paar Lichtschalter ersetzen wird schon gehen.

> weil sich niemand mit solchen propriäteren Zeug
> auskennt.

Und zwar WLAN mit TCP/UDP.

> Etablierte Systeme kann man dagegen verkaufsfördernd nutzen.

Insofern Du an einen KNX-Fan verkaufst. Sonst gegenteilig.

>>> Wenn man dagegen WLAN nutzt, dann gleich richtig kabellos.
>>
>> Beeinflussungen von 2.4GHz WLAN (Luft) sind möglich durch Fehler oder
>> mutwillige Störungen mittels:
>> . 2.4GHz RC Fernbedienung
>> . andere WLANs
>> . Bluetooth
>> . andere 2.4GHz Transceiver
>> . gezielte Angriffe
>>
>> Wenn die Türsprechanlage oder die Jalousie im entscheidenden Moment
>> nicht geht, kann das unschön sein.
>
> Ich wohne hier in einer großen Wohnanlage mit, je nach Antenne und
> Standort durchaus 10 und mehr verschiedenen angezeigten WLANs. Und
> natürlich unzählichen Bluetooth Geräten und anderen 2.4 GHz
> Transceivern. Trotzdem komme ich selbst auf 2.4 GHz zuverlässig ins
> WLAN.  Wenn man ein Verbindungsbasierendes Protokoll verwendet, werden
> Pakete sowieso wiederholt wenn sie nicht ankommen. Geht halt die Jalusie
> ein paar Millisekunden später zu oder die Tür ein paar ms später auf.
> Insbesondere da Hausautomation keine großen Datenraten benötigt.

Wenn Du an Deiner Haustür stehst (in ähnlicher Position wie die 
sprechanlage) und jemand in 200m Entfernung nicht will, dass Du Dich in 
Dein WLAN einloggst, dann kannst Du das auch nicht.


Die Motivation war wie geschrieben:
. Bild und Ton der Türsprechanlage, Haussteuerung und andere Datenströme 
über das selbe Kabel zu übertragen
. nur ein Kabel verlegen zu müssen (Planungs- und Nachrüstaufwand)
. zu niedrigen Kosten.

Wenn das KO-Kriterium ist, dass man es heute im Laden kaufen kann, dann 
ist es nicht geeignet.

Langfristig wird vielleicht mehr im GHz-Bereich über 50-Ohm-Kabel 
übertragen werden. Die GHz-Transceiver-Technik, die vor 10 Jahren auf 
eine Steckkarte musste, kommt auf einen kleinen Chip und die 
Herstellungskosten sinken immer weiter.
Gast #3835705
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> WLAN über Kabel, mehrere Teilnehmer Stichleitungen

Und das soll funktionieren bei 2.4GHz?
Hat das mal jemand getestet (inkl. langer Stichleitungen, Steckverbinder 
usw.)?

Ist ja eigentlich einfach: einige von den WLAN Modulen per RG58 
Kabelrolle verbinden und schauen ob es überhaupt noch tut - mit der 
angestrebten Datenrate.
#3835740
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Grendel schrieb:
>> WLAN über Kabel, mehrere Teilnehmer Stichleitungen
>
> Und das soll funktionieren bei 2.4GHz?
> Hat das mal jemand getestet (inkl. langer Stichleitungen, Steckverbinder
> usw.)?

Wahrscheinlich nicht, die Idee ist zu abartig. Ich werd's bis Ende des 
Jahres testen, eher schaffe ich es nicht. Bei 2.4GHz hat man aufgrund 
der kurzen Wellenlänge Möglichkeiten der 
Terminierung/Leitungsabschlüsse, die bei 100MHz oder weniger nicht 
praktikabel sind. Falls es doch zu viel Reflektionen für die 
WLAN-Transceiver gibt, so bekommt man die mit Terminierung in den Griff.

> Ist ja eigentlich einfach: einige von den WLAN Modulen per RG58
> Kabelrolle verbinden und schauen ob es überhaupt noch tut - mit der
> angestrebten Datenrate.

Meine Annahme ist, dass 20-50m direkt Modul-zu-Modul auf jeden Fall 
funktioniert. Ich werd's mal testen. Wollte zunächst auch sehen, was für 
Einwände kommen.
Gast #3835883
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Die Zuverlässigleit einer Weihnachtsbaumbeleuchtung scheint mir höher 
als iregendwelche Koax-Kabel zusammengeflickt.

Lars R. schrieb:
> was für Einwände kommen.

Was bei RG58 schon schlecht funktionierte, muß im GHz-Bereich nicht 
besser funktionieren. Du hast wahrscheinlich mindestens 2 Probleme:

-Keine Sternverkabelung (die weniger störanfällig ist
-Terminierungsprobleme wenn der nächste Verbraucher einfach irgendwo 
angesteckt wird.
#3835905
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ja, jedes neue Gerät verändert die Signalstärken auf dem gesamten Bus.

Der Aufwand für das Kabelverlegen ist geschätzt in der Größenordnung 
Lichtwellenleiter; aufwändiger als bei RS485.
. Die SMA-Stecker müssen sorgfältig gecrimpt werden.
. Einmal das Kabel zu sehr gebogen und es ist Schrott.
. Das Kabel zu messen, ist aufwändiger.
  . NWA oder eine Ersatzkonstruktion dafür
  . ein Stück weit kann man die Module selbst oder gewöhnliche 
WLAN-Karten verwenden (Signalstärke von Anschluss zu Anschluss)
#3835977
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Lars R. schrieb:
> ja, jedes neue Gerät verändert die Signalstärken auf dem gesamten Bus.
>
> Der Aufwand für das Kabelverlegen ist geschätzt in der Größenordnung
> Lichtwellenleiter;

Der Aufwand fürs Kabel*verlegen* ist doch fast überall gleich ;)

> aufwändiger als bei RS485.
> . Die SMA-Stecker müssen sorgfältig gecrimpt werden.

Warum nicht einfach F-Stecker? Die kann man ja recht einfach montieren. 
Wobei ich dafür keine "Y-Verzweiger" kenne.
#3835991
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Reinhard S. schrieb:
>> aufwändiger als bei RS485.
>> . Die SMA-Stecker müssen sorgfältig gecrimpt werden.
>
> Warum nicht einfach F-Stecker? Die kann man ja recht einfach montieren.
> Wobei ich dafür keine "Y-Verzweiger" kenne.

Die Anwendung benötigt 50 Ohm. F-Stecker haben 75.
SMA werden bis 18+xGHz benutzt (nicht über RG58) und sind schön kompakt. 
Aufgrund ihrer Verbreitung werden sie in hohen Stückzahlen produziert 
und man bekommt sie günstig in Fernost. Aber eine SMA-Crimpzange braucht 
man schon. Kostet nicht mehr viel.

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