Quelltext der Seite Übersicht Funkmodule

Diese Seite bietet eine Übersicht über Funkmodule für Elektronikprojekte. Ergänzungen sind willkommen!

== Übersicht ==

=== Module ===

{| class="wikitable"
|-
! !! [[RFM12|RFM12B]] !! [[RFM69|RFM69(H)(C)W]] !! [[NRF24L01_Tutorial|nRF24L01+]] !! [[ESP8266]] !! EMW3162
|-
| aktiv (Stand: Feb 2017)|| ja || ja || ja || ja || ja
|-
| Frequenz || 433, 868 Mhz || 315, 433, 868, 915 Mhz || 2,4 Ghz || colspan="2"  style="text-align:center" | 2,4 Ghz (WLAN 802.11b/g/n)
|-
| Vcc || 2,2 - 3,8 V || 1,8 - 3,6 V || 1,9 - 3,6 V || 3,3 V || 3,3V
|-
| Max. Datenrate || 115,2 kbit/s || 300 kbit/s || 2 Mbit/s || 4,5-7 Mbit/s <ref>http://www.mikrocontroller.net/articles/ESP8266#Datendurchsatz.2FPerformanz</ref> <ref>http://www.mikrocontroller.net/topic/342240?page=single#3857630</ref> || bis 20 Mbit/s<ref>http://www.seeedstudio.com/depot/EMW3162-WiFi-Module-p-2122.html</ref>
|-
| Min. Datenrate || 1,2 kbit/s || 1,2 kbit/s || 0,25 Mbit/s || colspan="2" style="text-align:center" | ? Mbit/s
|-
| Stromaufnahme (TX/RX/Sleep) || 22 mA/11 mA/0,3 µA || 45 mA/16 mA/0,1 µA<br>130 mA/16 mA/0,1 µA (HCW) || 11,3 mA/13,3 mA/0,9 µA<br>115 mA/13,3 mA/0,9 µA (PA) || 215 mA/60 mA/0,9 µA || 24mA (20kbit/s), 320mA (max) / 52-59mA / 7mA (connected), 200 µA (sleep), 2µA (off)
|-
| Sendeleistung || +5 dBm || +13 dBm (~20 mW !)<br />+20 dBm (HCW) || 0 dBm<br />+20 dBm (mit PA) || +15 dBm (802.11g/n)<br />+18,5 dBm (802.11b) || +14,5 dBm (802.11n)<br />+15,5 dBm (802.11g)<br />+18,5 dBm (802.11b)
|- 
| Empfindlichkeit || -105 dBm || -120 dBm || -94 dBm || -98 dBm (802.11b)<br />-93 dBm (802.11g) || -96 dBm (802.11b)<br />-90 dBm (802.11g)<br />-89 dBm (802.11n)
|-
| Reichweite || + || ++ || - || - || -
|-
| Paketmanagement || keines || Prüfsumme, Adresse, Verschlüsslung || Prüfsumme, Adresse, Retransmit || IPv4<br>(TCP und UDP) || IPv4 und IPv6<br>(TCP und UDP)
|-
| Verschlüsselung || - || ○ (AES, nur ECB <ref>https://de.wikipedia.org/wiki/Electronic_Code_Book_Mode</ref> ) || - || colspan="2" style="text-align:center" | + (WLAN Verschlüsslung)
|-
| FIFO Size || 16 Bit || 66 Bytes || 3 separate 32 bytes TX and RX FIFOs || ? || ?
|-
| Support im Forum || ++ || ○ || ++ || + || ○
|-
| einfache Lib (Prüfsumme, Sender, Retransmit) || ? || ja, siehe Links || ja, siehe Links || Firmware buggy (01.2015) || WICED, UART Firmware
|-
|Preis (02.2017) || 2-4 € || 2-4 € || 0,7-2 € || 1-2 € || 8-10€
|-
|Verfügbarkeit (02.2017) || ++ || + || ++ || ++ || +
|-
|Bezugsquellen (02.2017) || [http://www.pollin.de/shop/suchergebnis.html?S_TEXT=RFM12B Pollin], ebay, Ali || [http://www.pollin.de/shop/suchergebnis.html?S_TEXT=RFM69 Pollin], Ali, ebay || ebay, Ali || ebay, Ali, [http://www.amazon.de/s/url=search-alias%3Daps&field-keywords=esp8266ex Amazon] || Ali, [http://www.seeedstudio.com/depot/EMW3162-WiFi-Module-p-2122.html Seedstudio]
|-
|Tauglichkeit SmartHome || + || ++ || ○ || ○ || ○
|-
|}

=== Frequenzen ===

siehe auch [[Allgemeinzuteilung]]

{| class="wikitable"
|-
! !! 433 Mhz !! 868 Mhz !! 2400 Mhz (2,4 Ghz)
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| Sendeleistung || 10 mW ERP || 10-500 mW ERP|| 10 mW ERP<br />100 mW EIRP
|-
| Duty Cycle || keinen || 0,1-10 % || keinen
|-
| Reichweite || ++ || + || - 
|-
| Störung durch andere || + || ○ || ++ 
|-
|}

== Details zu den Modulen ==

=== RFM12B ===

Die RFM12(B) sind wohl die Urgesteine der drahtlosen Kommunikation: Tausendfach erprobt!

* [[AVR RFM12]]
* [[RFM12 Protokoll Stack]]
* [[RF_SOAP]]
* [[Pollin_Funk-AVR-Evaluationsboard]]
* [http://www.mikrocontroller-elektronik.de/funkmodul-programmierung-rfm12b-rn-mikrofunk/ RN-MikroFunk AVR Miniatur Evaluationsboard und Tutorial]

=== RFM69 ===

Der RFM69 ist der Nachfolger des RFM12B. Er untersützt mehr Frequenzen und hat eine leicht höhere Sendeleistung. Die größten Neuerungen sind die integrierte AES-Verschlüsselung sowie das eingebaute Paketmanagement, das sich um Prüfsummen, Adressen kümmert.

Es gibt folgende Module:
* RFM69HCW, mit zusätzlicher PA, (+20 dBm TX)
* RFM69HW, mit zusätzlicher PA, (+20 dBm TX)
* RFM69CW, Pinkompatibel zum RFM12B
* RFM69W

Links:
* [https://github.com/LowPowerLab/RFM69 RFM69 Lib zur Ansteuerung mit Arduino]
* [http://www.airspayce.com/mikem/arduino/RadioHead/index.html RadioHead Lib zum Aufbau eines MESH-Netzwerkes]
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/332579 Thread im Forum: Wer verwendet RFM69]

=== LoRa RFM95W, RFM96W, RFM97W, RFM98W ===

Diese [https://en.wikipedia.org/wiki/LoRa LoRa (Long Range)] Module von HopeRF unterstützen das LoRa Protokoll. Sie unterscheiden sich hauptsächlich im unterstützen Frequenzbereich:

{| class="wikitable" style="text-align: center;"
|-
! Typ !! 169 MHz !! 315 MHz !! 433 MHz !! 868 MHz !! 915 MHz
|-
| RFM95W-868S2 ||   ||   ||   || x ||
|-
| RFM95W-915S2 ||   ||   ||   ||   || x
|-
| RFM96W-315S2 ||   || x ||   ||   ||
|-
| RFM96W-433S2 ||   ||   || x ||   ||
|-
| RFM97W-868S2 ||   ||   ||   || x || 
|-
| RFM97W-915S2 ||   ||   ||   ||   || x
|-
| RFM98W-315S2 || x || x ||   ||   ||
|-
| RFM98W-433S2 || x ||   || x ||   ||
|-
| SX1278       || x || x || x ||   ||
|-
| SX1276       || x || x || x || x || x
|}

Die aufgeführten RFM9x Module enthalten jeweils entweder den SX1278 oder den SX1276 Chip.
Das "W" am Ende der Bezeichnung sagt nur aus, dass es sich um die International verwendbare Variante handelt und nicht um eine Vorabversion oder nur für den chinesischen Markt gedachte Variante.
Es gibt noch weitere Module z.B für eine größere Reichweite (+27 anstatt +20 dBm output power).

Links:
* [https://www.mikrocontroller.net/topic/453948 Thread im Forum: Unterschiede RFM96W RFM98W]
* [https://www.hoperf.com/modules/lora/index.html Übersicht aller LoRa Module bei HopeRF]
* [https://www.thethingsnetwork.org/#metrics LoRaWAN The Things Network: LoRaWAN Gateways]
* [https://platformio.org/lib/show/124/RadioHead/examples?file=rf95_server.pde RadioHead Library example]

=== nRF24L01+ ===

Die wohl billigsten Funkmodule. Funken im 2,4 Ghz Band und haben alles in Hardware integriert für eine einfache Kommunikation. Gibt es schon länger am Markt, daher gibt es schon viele erprobte Bibliotheken für die Ansteuerung vom Arduino, RaspberryPi, ...

Achtung! Nicht mit nRF24L01 (ohne Plus) verwechseln. Diese Module werden nicht mehr hergestellt und sind veraltet!

* [http://tmrh20.github.io/RF24/ Bibliothek für die Ansteuerung über Arduino, RaspberryPi, Intel Galileo...]
* [http://tmrh20.github.io/RF24Network/ Bibliothek für eine ZigBee ähnliche Kommunikation (Mesh Nettwerk)]

=== SE8R01 ===

Wird bei AliExpress und E-Bay auch als simular nRF24L01+ angeboten. Er kostet die Hälfte vom nRF24L01+ und hat eine sehr kleine Bauform. Er ist NICHT kompatibel zum nRF24L01+ weder auf dem Funkkanal noch im Umgang mit den Konfigurationsregistern.
Die bislang brauchbarsten Informationen zu den Chip gab es unter [https://forum.arduino.cc/index.php?topic=366294.0 Finally Working code for se8r01(similar nrf24l01) 2mps, 1mps and 500kps]
Es scheint eine Datasheet V2.1 zu geben, ich habe es aber noch nirgends downloaden können.

[[Benutzer:Prediger|Prediger]] ([[Benutzer Diskussion:Prediger|Diskussion]]) 

=== nRF52 ===
Die [https://www.nordicsemi.com/eng/Products/Bluetooth-Smart-Bluetooth-low-energy/nRF52832#Overview nRF52 SoCs] können für Bluetooth und für Übertragungen auf Basis des proprietären 2.4 GHZ-Nordic-Protokolls (kompatibel zu nRF24) genutzt werden. Für Bluetooth 4.1-Übertragungen steht ein Software Stack ([https://www.nordicsemi.com/eng/nordic/download_resource/33863/4/14045603 Nordic Softdevice 130, specification 0.5]) zur Verfügung.
Das proprietäre 2.4 GHZ-Nordic-Protokoll unterstützt das Übertragen von Packages mit Addressierung, CRC sowie dem ACK und RESEND von Packages.
Die nRF52-SoCs besitzen einen Cortex M4F, 64kB RAM, 512kB integrierten Flash-Speicher, einen NFC-Tag sowie vielfältige weitere Peripherie. Der Cortex ist zur Nutzung für Anwenderprogramme vorgesehen. SDKs, auch für gcc, werden angeboten. Die Bausteine wurden auf die Verwendung mit 2-Lagen-PCBs hin optimiert und werden auch im QFN48 package verfügbar sein (Stand 09/2015).
Für das Empfangen beträgt der Strombedarf ca. 7mA ([http://infocenter.nordicsemi.com/topic/com.nordic.infocenter.pdf.ps/nRF52832_OPS_v0.6.pdf Product Specification 0.6, "radio current consumption", page 224]). Dies ist relativ viel im Vergleich zu  kabelgebundenen Übertragungen, entspricht jedoch lediglich 1/8 typischer WLAN-ICs (ESP8266).

=== ESP8266 ===

Das WLAN-Modul kann sowohl Client als auch AP sein. Damals hat der Release einen starken Hype ausgelöst und dementsprechend ist die Community rasant gewachsen, wodurch sich sogar ein eigenes Forum entwickelt hat ([http://www.esp8266.com www.esp8266.com]). 

Das Modul kann man über AT-Kommandos steuern, es gibt ein LUA-Skript sowie MicroPython Interpreter und vieles mehr. Zudem kann den integrieten SoC auch direkt programmieren, sodass man für einfache Aufgaben (Temperatur auslesen etc.) keinen extra Mikrocontroller braucht. Für die Programmierung wird vom Hersteller eine fertig eingerichtete VM zur Verfügung gestellt, es gibt aber auch eine Port vom GCC und selbst in die Arduino Umgebung ist der ESP8266 mittlerweile eingepflegt.

* [https://docs.micropython.org/en/latest/esp8266/esp8266/tutorial/intro.html ESP8266 MicroPython]
* [http://www.nodemcu.com/index_en.html NodeMCU LUA Interpreter Website]
** [https://github.com/nodemcu/nodemcu-firmware NodeMCU Firmware]
* [https://github.com/esp8266/Arduino Arduino ESP8266]

=== EMW3162 ===

[http://hackaday.com/2015/03/24/emw3162-wifi-120mhz-needs-attention/ HackADay Eintrag]

[http://www.joinmx.com/uploadfiles/soft/EMW/DS0006E_EMW3162_V2.2.pdf Datasheet]

== Links ==
* [http://www.mikrocontroller.net/topic/354149 Thread zum Artikel (Fragen, Anregungen etc. hier posten)]
* [http://www.hoperf.com/upload/rf/RF12.pdf Datenblatt des ICs RF12] (PDF)
* [http://www.hoperf.com/upload/rf/RFM12.pdf Datenblatt des Moduls RFM12] (PDF)
* [http://www.hoperf.com/upload/rf/RFM69CW-V1.1.pdf Datenblatt RFM69CW]
* [http://www.hoperf.com/upload/rf/RFM69W-V1.3.pdf Datenblatt RFM69W]
* [http://www.mikrocontroller.net/articles/NRF24L01_Tutorial kleines NRF24L01+ Tutorial in C]

== Fußnoten ==
<references/>


[[Kategorie:Bauteile]]
[[Kategorie:RFM12| ]]
[[Kategorie:Funk]]
[[Kategorie:Datenübertragung]]
[[Category:Hausbus]]