Forum: Projekte & Code IPv6 IoT System inkl. Gehäuse


von Tobias R. (Firma: lobaro.com) (toroh)



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Hallo zusammen,

ich möchte euch auf diesem Wege ein aktuelles Projekt vorstellen, 
Kernkomponente ist das IPv6 Meshnetzwerk-Funkmodul ZWIR4512 mit seinem 
integrierten 32-Bit Cortex-M3. Datenblatt: http://www.zmdi.com/zwir4512

Ich habe in den letzten 2 Jahren viel mit diesen Modulen zu tun gehabt 
und bin von den Möglichkeiten des Moduls bis heute überzeugt:

- 868 MHz Funk
- lizenzfreier IPv6 Mesh-Netzwerk Stack inkl. IPSec and IKEv2 security
- interner STM32F03 (256KB Flash) für eigene Anwendungen programmierbar
- integrierter Bootloader (seriell)
- USB/LAN Gateways "out of the box" (Firmware)
- low Power
- over the air update

Es überrascht mich, wie wenig verbreitet diese stromsparenden Module 
hier und im Allgemeinen sind, zumal der STM32 doch ansich der "AVR" 
untern den Cortex-M3 MCUs ist...

Ich habe ein Board inkl. Gehäuse entworfen in das meine gesammelten 
Erfahrungen bei diversen low-power Funksensorik Projekten eingeflossen 
sind. Idee ist an dieses Board je nach Bedarf Sensoren (I2C, SPI, analog 
etc.) anzuschließen bzw. es als Basisstation für kleinere Sensorboards 
zu nutzen. Ich denke, daß meine Platine eine ideale Basis für low-power 
IoT IPv6 Anwendungen ist.

Die Platine inkl. Gehäuse und noch kleinere Subsets (weitere 
Modul/Breakout Platinen) werde ich noch 2014 auf den Markt bringen. 
Hierbei werden Schaltpläne, Beispiele inkl. Sourcecodes, Tutorials 
natürlich frei verfügbar sein. Die Zielgruppe sind Entwickler und 
Programmierer von IoT/Funksensorik Anwendungen, die auf eine erprobte 
Hardwarebasis mit vielen Beispielen/Softwarebausteinen aufsetzen möchten 
und dabei die gewohnte STM32 Umgebung nicht verlaßen wollen.

Derzeit bin ich der finalen Phase auf vielen Ebenen und insbesondere 
beim Redesign des Basis-Station-Prototypen (siehe Foto)...

Folgende Kern-Features hat das Board:

- ALLE PINs auf zwei Buchsenleisten (je 2x14 Pin) herrausgeführt (Der 
Prototyp auf dem Bild hatte noch Stiftleisten 2x16, was aber mir aber zu 
eng war und auch von  der resultierenden Bauhöhe nicht gefallen hat)
- Flashen & Uart-Ausgaben über USB (CP2102)
- MicroSD Sockel
- Versorgung über USB, Extern oder 2x AA Zellen
- low power Pass-Through Mode des Boost-Converters (für Sleep-Modi)
- IP67 Gehäuse
- extra Sockel für optionalen ESP8266 als WIFI Gateway (HW Variante 1&2)
- 4K EEEPROM I2C

Mich würde interessieren, was ihr davon haltet. Ich weiß dass gewisse 
Entscheidungen wie z.B. AA-Batterien vs. LiPo Akku diskussionswürdig 
sind, aber glaubt mir, dass dieses Board nicht mal so eben entstanden 
ist, sondern auf mehrjährigen praktischen Erfahrungen im industriellen 
Umfeld basiert...

Also sagt mal, was euch dazu einfällt :-)

Viele Grüße
Tobias

von domo (Gast)


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Kann man die module privat beim Hersteller kaufen? Oder wo bekommst du 
die sonst her?

von Detlef K. (adenin)


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domo schrieb:
> Kann man die module privat beim Hersteller kaufen? Oder wo
> bekommst du
> die sonst her?

yup, die Module sind nicht so einfach zu bekommen.
Vielleicht irgendwo in Hamburg?
Und im Hobbybereich nimmt man das, was greifbar ist. ;)
Diskussionswürdig wären die Anwendung von Baseballschlägern (batholder) 
;)

: Bearbeitet durch User
von Tobias R. (Firma: lobaro.com) (toroh)


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Detlef Kunz schrieb:
> domo schrieb:
>> Kann man die module privat beim Hersteller kaufen? Oder wo
>> bekommst du
>> die sonst her?
>
> yup, die Module sind nicht so einfach zu bekommen.
> Vielleicht irgendwo in Hamburg?
> Und im Hobbybereich nimmt man das, was greifbar ist. ;)
> Diskussionswürdig wären die Anwendung von Baseballschlägern (batholder)
> ;)

@Detlef
HH ist der beste Ort, um schnell an die Dinger zu kommen. Komme auch aus 
der schönsten Stadt. Bei Interesse kannste dir gerne nen Modul rausholen 
entweder Hammerbrook oder Harburg :-)

@domo
Kaufe die Teile selber tatsächlich auf einem Reel, aber bei Rutronik 
kannste auch Kleinmengen bestellen. Wenn du basteln willst achte darauf, 
dass du die AC1 Version nimmst, die kann man locker per Hand löten. VCC, 
Drahtantenne ran und los gehts...

Wenn man AA Zellen vernünftig und preiswert fixieren möchte führt kein 
Weg an den Haltern vorbei meiner Meinung, hatte es früher mal so 
probiert:
http://ib-rohde.de/funkbewegungsmelder_ira_e700.html
aber das hält einfach nicht gut genug...

: Bearbeitet durch User
von Dennis X. (Gast)


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Hallo Tobi,

cooles Projekt was du hier vorstellst! Hast auf jeden Fall mal ein ABO

von Kai O. (kaio)


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Interessantes Projekt. Thumbs up.
Wie ist denn der Kostenrahmen bei der Abnahme von 1 100 1000 inkl. 
Gehäuse?
Hast du eine Cloud Anbindung (z.B. wie beim Spark.io) vorgesehen?
Wasserdicht find ich geil. Wie sieht der Temperaturbereich aus. Kann es 
im Winter draussen bleiben?

von Tobias R. (Firma: lobaro.com) (toroh)


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Kai O. schrieb:
> Interessantes Projekt. Thumbs up.
> Wie ist denn der Kostenrahmen bei der Abnahme von 1 100 1000 inkl.
> Gehäuse?
> Hast du eine Cloud Anbindung (z.B. wie beim Spark.io) vorgesehen?
> Wasserdicht find ich geil. Wie sieht der Temperaturbereich aus. Kann es
> im Winter draussen bleiben?

Genau kann ich dir das zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht sagen, aber es 
wird ca. im Rahmen der "pinocc.io" Module liegen, die ja vom Prinzip 
Ähnliches bieten. Die kleineren "Sensor-Nodes" werden deutlich günstiger 
als die Basisstation (im Bild oben). Im Vergleich zu "pinocc.io" fallen 
mir folgende Hauptvorteile ein:

- IPv6 statt nur 802.15.4
- Anbindung an PCs/LANs = gelöstes Problem, USB Stick/LAN Gateway dann 
Standard Socket Programmierung.
- STM32 statt AVR bei gleichem RF Stromverbrauch
- nen geschütztes Gehäuse -> ready to go.

Das Projekt wird auch unter "OpenHardware" laufen, doch bevor ich die 
zugehörige Seite starte habe ich es hier vorgestellt, um ggf. noch auf 
Anregungen eingehen zu können.

: Bearbeitet durch User
von Detlef K. (adenin)


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Kai O. schrieb:
> Wie sieht der Temperaturbereich aus. Kann es
> im Winter draussen bleiben?

Die Energizer Ultimate Lithium haben immerhin einen Arbeitsbereich von 
-40°C bis 60°C.
Quelle: http://data.energizer.com/PDFs/l91.pdf

von domo (Gast)


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Klingt auf jedenfall spannend was du hier zeigst. Viele gute features 
die ich so in der Kombination noch nicht gesehen habe.

von Andy (Gast)


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Hallo zusammen,

wie ist denn der aktuelle Stand der Dinge? ;)

von Tobias R. (Firma: lobaro.com) (toroh)


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Moin,

über ein Jahr ist vergangen und es hat sich viel getan. Aus den obigen 
Ideen und Prototypen ist nun ein komplettes Produkt geworden. Und ja, es 
dauert immer länger als man denkt!

Ergebnis: http://www.lobaro.com

Viele Grüße
Tobias

von K. J. (Gast)


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Sehen echt gut aus, mir Persönlich zu Groß und zu teuer aber steht ja 
auch Industrial use ;)

Was allerdings sehr fein ist Mesh und IPv6, was schon nen extremer 
vorteil ist im Gegensatz zu den ganzen Hobby Lösungen, niemand will mit 
IPv4 Geräten sein Homenetz verseuchen, ok die ESP können auch Mesh FW 
gibt es dafür aber halt IPv4 finde IPv6 ist schon Pflicht bei IoT.

von Moby (Gast)


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Glückwunsch, da steckt eine Menge Arbeit drin.
Wie aber glaubst Du kann das System preis/leistungsmäßig mit einer 
einfacheren Lösung, z.B. aus Sensor/Aktor Knoten mit billigen RFM12 
Modulen die mit einer IPV6 Zentrale (XPortPro) verbunden sind 
mithalten bzw. welchen Vorteil hat Deine Lösung da? Für Sensor/Aktor 
Anbindung ist ja eigentlich auch kaum Rechenleistung nötig, für in der 
Weltgeschichte verteilte Sensoren/Aktoren würde man auch so einige 
Deiner 229€ Systeme benötigen...

von Tobias R. (Firma: lobaro.com) (toroh)


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Hallo Moby,

natürlich sind 229€ für die Universal Box viel Geld, aber es ist unfair 
dies mit einem RFM12 + XPortPro zu vergleichen. Die Box bietet dir:

- freiprogrammierbarern STM32
- Wireless UDP IPv6 Stack
- Diverse Optionen zur Spannungsversorung (Batterie, StepDown Wandler)
- Erweiterungssockel mit allen Pins
- kompaktes, wasserdichtes Gehäuse
- Indikator LEDs
- EEPROM Speicher
usw. usw.

Für einen "Hobby" Aufbau kann man das nach Feierabend natürlich alles 
selbst um den RFM12 + Arduino und nen XPort stricken, die Frage ist 
aber, ob die Qualität beim 1. Entwurf sofort die gleiche ist und was 
Platine, wasserdichtes Gehäuse und die Zeit dann "kosten", die beim 
Vergleich erstmal nicht berücksichtigt sind.

Unser System richtet sich an Industriekunden, die auf auf ausgetestete 
solide Basis zurückgreifen wollen. Für den "Hobby" Markt sind wir zu 
teuer, allenfalls unser abgespecktes "EvalBoard" für 59€ könnte ich mir 
dort noch vorstellen.

Letztendlich gibt es für ein IoT Systen Unmengen an konkurierenden 
Realisierungsmöglichkeiten, was aber am Ende zählt ist das 
Gesamtergebnis und dabei ist die Hardware nur einer von vielen 
Bausteinen :-)

Viele Grüße
Tobi

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