Hallo,
ich versuche 30-50 Schalter/Relais in einem Umkreis (Outdoor, gute
Sichtverbindung) vom ca. 200m zentral zu steuern. Die Clients haben alle
230V Anschlüsse, von denen die meisten auch zu dem zentralen Knotenpunkt
laufen.
Ich habe zu dem was mir eingefallen ist mal ein wenig recherchiert, aber
bin zu keinem guten Ergebnis gekommen.
Was ich an Möglichkeiten entdeckt habe sind:
*PLC/230V-Modulation: Da alle Clients über einen 230V Anschluss verfügen
(teilweise leider aber Drehstrom), dachte ich zuerst an Signale über die
Leitung. Wie ich das verstanden habe sind Lösungen dazu aber entweder
teuer oder kompliziert. Zumal die Distanz ja störanfällig sein soll,
bzw. ich ja quasi große "Antennenkabel" benutze. Ich habe keine
einfache/solide Lösung gefunden
*Funk: Module wie RFM12B sollten ja gerade so vernünftig die Reichweite
abdecken. Was ich nicht herausgefunden habe ist, wie ich damit ein
kleines Netzwerk aufbaue. Wie kann ich damit 50 Receiver ansteuern, was
passiert wenn ich mehr als einen Sender haben will?
Bzw: Gibt es bessere Funkmodule?
Die Preisklasse der Funk Module find ich super, dann wäre ich
schätzungsweise bei ~10€/Receiver.
Gibt es da etwas vergleichbares schon im Netz, was ich übersehen habe?
Templus schrieb:> *PLC/230V-Modulation: Da alle Clients über einen 230V Anschluss verfügen> (teilweise leider aber Drehstrom), dachte ich zuerst an Signale über die> Leitung. Wie ich das verstanden habe sind Lösungen dazu aber entweder> teuer oder kompliziert.
Eigentlich nicht. Solange alle Clients aus dem gleichen Hausanschluss
und alle 230V-Clients aus der gleichen Drehstrom-Phase gespeist werden,
ist das nicht sonderlich kompliziert. Aber man sollte schon wissen, was
man tut, sonst wird es schnell lebensgefährlich.
> Zumal die Distanz ja störanfällig sein soll,
Nö. Bei den geringen Datenraten, die du benötigst, kann man das sehr,
sehr zuverlässig implementieren.
> *Funk: Module wie RFM12B sollten ja gerade so vernünftig die Reichweite> abdecken. Was ich nicht herausgefunden habe ist, wie ich damit ein> kleines Netzwerk aufbaue. Wie kann ich damit 50 Receiver ansteuern, was> passiert wenn ich mehr als einen Sender haben will?
Man denkt sich ein für diesen Zweck sinnvolles Protokoll aus. Was denn
sonst?
> Bzw: Gibt es bessere Funkmodule?
Ja, aber auch da muss man für das sinnvolle Protokoll selber sorgen.
> Gibt es da etwas vergleichbares schon im Netz, was ich übersehen habe?
Vermutlich schon. Aber warum sollte ich dir die Recherche abnehmen...
Draußen mit guter Sichtverbindung solltest du keine Probleme haben.
50 bis 100m von ESP zu ESP sind locker drin.
https://www.youtube.com/watch?v=7BYdZ_24yg0
Da du ja kein HD-Video übertragen willst, sondern nur alle paar Minuten
ein AN/AUS-Signal wahrscheinlich auch deutlich mehr.
Kannst aber auch ein Mesh-Netzwerk aufbauen,
dann funktioniert jeder ESP auch als Repeater
und damit ist die Reichweite dann unendlich,
musst nur alle 100m einen fallen lassen.
Templus schrieb:> ich versuche 30-50 Schalter/Relais in einem Umkreis (Outdoor, gute> Sichtverbindung) vom ca. 200m zentral zu steuern.
"Gute Sichtverbindung" muss aus Funksicht noch keine störungsfreie
Ausbreitung bedeuten. Es kommt drauf an, was in der Fresnelzone an
Hindernissen vorhanden ist.
> *Funk: Module wie RFM12B sollten ja gerade so vernünftig die Reichweite> abdecken. Was ich nicht herausgefunden habe ist, wie ich damit ein> kleines Netzwerk aufbaue. Wie kann ich damit 50 Receiver ansteuern, was> passiert wenn ich mehr als einen Sender haben will?
Willst du ein Netzwerk aufbauen oder willst du per Rundfunksender die
Schaltzustände übermitteln. Darüber solltest du dir klar werden.
Im zweiten Fall brauchst du nur einen Sender und viele Empfänger, musst
durch Redundanz in der Aussendung aber für Störunanfälligkeit sorgen.
> Bzw: Gibt es bessere Funkmodule?
Der RFM12B ist ein Urahn von Hope RF. Kräftig mehr Leistungsreserve aus
ähnlicher Generation bietet z.B. der RFM23BP mit bis zu 23dB höherer
Sendeleistung, sofern das in deinem Fall mit den Spielregeln der
Bundesnetzagentur vereinbar ist.
Für hohe Reichweite bei "besserer Verträglichkeit" mit der BNetzA kommt
der RFM96W auf Grund seiner Modulationsart in Frage.
Auf die Idee mit dem Mash Network bin ich nicht gekommen, das ist
funktechnisch für meine Umgebung super.
Mit einem ESP8266 und einem AVR wäre ich dabei sogar unter 10€, wobei
ich noch nigends gelesen habe, dass einer ein ESP Mesh erfolgreich
betrieben hat, auch wenn der Hersteller wohl soetwas vorgesehen hat. Da
werde ich noch mal tiefer recherchieren müssen.
Sollte es nicht gehen werde ich mir den SX1278 noch mal genauer
anschauen.
Danke soweit schon mal.
Templus schrieb:> Wow, das Teil ist ja cool.>> Taugt das auf der Reichweite was?
Gibt Berichte dass das Ding mit einer ordentlichen Antenne 4km schafft.
Gilt vermutlich für freie Sichtlinie in der ersten Fresnelzone.
Aber mein Tipp: Es gibt fern-Schaltbare Steckdosen zu kaufen für kleines
Geld, da würde ich eher drauf aufbauen. Wobei man nicht ganz weiss ob
die sich gegenseitig stören.
Aber da ja heutzutage jeder billige 464mhz Garagentorsender schon nen
Rolling Code eingebaut hat wäre es den Versuch wert.
Moin
Das mesh haben wir auch noch nicht getestet, kommt aber in den nächsten
Wochen.
Ein ESP hat mehr Speicher und mehr Power als ein Arduino
und lässt sich genauso beschreiben (Arduino IDE).
Aber Achtung, die können nur mit 3V betrieben werden!
Es gibt auch ESPs mit USB Controller: ebay -> NodeMCU
Die fressen 5-12V
Funksteckdosen haben (meist) kleine Schalter auf der Rückseite,
wo man aus A und B und den Kanälen 1 - 4 insgesamt 8 verschiedene
Frequenzen einstellen kann.
Damit ist bei 8 Steckdosen Schluss...
@Templus
Wo kommst du her?
Ich bin irgendwie bei der Idee mit dem Mesh-network hängen geblieben,
allein weil mich das Konzept pre se schon interessiert.
Halbwegs intelligent gelöst wäre ich relativ Ausfallsicher und hätte
eine schöne Basis zum arbeiten und nach oben hin könnte man später
mehrere Funktionen hinzufügen, abgesehen von an/aus, zum Beispiel
Rückgabewerte und Messwerte.
In der kurzen Zeit hab ich mal nachgeschaut was es da für Möglichkeiten
gibt, abgesehen vom ESP gibt es noch particle.io proton boards oder
rasp-pi zeros und bestimmt noch weitere auf die ich noch nicht gestoßen
bin, wobei der ESP immer noch die beste Lösung wäre, sollte Mesh
funktionieren.
@Kolja: Wer ist "wir"? Dann bin ich mal auf die nächsten Wochen
gespannt. - Nähe Frankfurt/Main.
Eine sehr schön funktionierende Mesh Lösung.
http://tmrh20.github.io/RF24Mesh/
Schön ist natürlich, wenn der Router etwas fetter ist, und in der Mitte
hängt.
Und die anderen, kannste einfach drumrum werfen.
Wir sind drei Studierende aus Nordhessen.
Zum Projekt möchte/kann ich hier nicht viel sagen,
nur so viel:
Wir müssen ca 30 kleine Motoren (evtl Modellbauservos) drahtlos
ansteuern.
Kannst du mehr zu eurem Projekt sagen?
Messwerte übertragen ist sehr einfach, wenn diese digital vorliegen.
Temperatur über DS18b20
Für analoge Werte steht am ESP nur ein ADC Wandler zur Verfügung
und der kann auch nur 0-1V.
Wenn mehr benötigt, dann Multiplexer.
Ob ESP, RasPi oder proton, es bleibt bei W-LAN.
Ich könnte mir aber auch (sehr) gut vorstellen, dass du mit nem Router
in der Mitte, locker deine Reichweite erreichen kannst.
Auch ohne Mesh.
Das gute ist, das du den Strom ja schon vor Ort hast.
Somit brauchst du nur:
-5V Netzteil (7€)
-Festspannungswandler 1.5A auf 3V (2€)
-ESP-01 (4€)
-Relais (3€)
-Kleinteile u.a. Transistor zum Schalten des Relais (5€)
Ich plage mich gerade mit LiIo Akkus rum....
Um genau zu sein geht es um eine Tontaubenwurfanlagen, welche über eine
Areal verteilt sind, und günstigerweise ist zur Zeit das Vereinsheim
genau in der Mitte.
Aktuell geht es nur um ein Auslösen der jeweiligen Wurfapparate, denkbar
ist aber eine Erweiterung um Zustand/Zähler/Füllstand, was die ganze
Sache dann bidirektional machen würde.
Des weiteren könnte es sein, dass das Gebiet erweitert wird im Laufe des
Jahres.
Das bidirektionale macht den Ansatz mit dem starken Router in der Mitte
etwas zunichte, da dann die Clients ja auch stark zurück senden müssten.
Ebenso eine Erweiterung des Gebietes würde einen weiteren Router
erfordern (was per se kein Problem ist).
Da aber zwischen dem Zentralpunkt und den am weitest entferntesten
Punkten immer noch Anlagen dazwischen sind (auch bei der
Gebietserweiterung) wäre Mesh super einfach zu benutzen, da man sich um
die Infrastruktur später keine Sorgen mehr machen muss außer "wie weit
ist es zur nächst besten Antenne".
Ebenso gibt es mehrere Sender die die Anlagen einzeln auslösen sollen,
die z Zt noch alle relativ zentral benutzt werden, aber auch da könnte
die Gebietserweiterung ein Problem werden.
Mit anderen Worten: Für jetzt würde ein einfaches Stern-Netzwerk mit
einem starken Router die Anforderungen abdecken, aber wenig Spielraum
nach oben lassen.
Ja ich hab mir heute mittag schon zwei 02er incl Antenne geordert, dann
kann ich schon etwas damit rumspielen.
Werde mich noch etwas in mesh einlesen, mal sehen was das Internet
hergibt.
Ihr wollt definitiv ein mesh für euer Projekt nutzen oder ist das mehr
eine Idee?
Ne, wir müssen :-)
Da wir im Gebäude sind, rechne ich mit einer Reichweite von max 15
Metern.
Ein Mesh hat den Vorteil, dass wir nackte ESPs, also ohne Motor, einfach
als Repeater verteilen können,
falls die Reichweite zwischen den eigentlichen ESPs (mit Motor) nicht
reicht.
Also ein richtiges Mesh braucht ihr ja eigentlich gar nicht, sondern nur
ein sternförmiges Netzwerk zum Router hin, oder?
Dann reichen auch die ESP-Typen mit PCB Antenne. Und am Router dann ne
Richtantenne anbringen, Yagi oder sowas. Schon 12dbi Antennengewinn
machen ne ganze Menge aus.
Aber mit den 2 die du hast kannst du ja schonmal rumspielen. Wenn man
mit den AT Commands die Access Points auflistet schmeisst der auch die
Empfangsstärke raus. Durch 2 Decken und 6m sind das bei mir immer noch
-49dBw.
Siehe hier:
http://rancidbacon.com/files/kiwicon8/ESP8266_WiFi_Module_Quick_Start_Guide_v_1.0.4.pdf
Achtung: Die Antworten des Moduls hängen von der Firmware ab. Besonders
das "ready" sendet z.B. Mein ESP-12F nicht. Auch wenn in dem PDF
drinsteht dass das unglaublich wichtig ist, dass der das sendet :)
Ob das per WiFi über 200m mit einem zentralen Accesspoint zuverlässig(!)
funktionieren wird möchte ich etwas bezweifeln. Gegen einen Versuch
spricht ja nichts.
Falls es nichts wird - das ist eine perfekte Anwendung für die 868MHz
500mW Module, z.B. von Radiocrafts. Gibt es aber auch von
amber-wireless.de, adeunis-rf.com und viele andere.
Bleiben wir mal bei Radiocrafts, genauer dem RC1180HP-RC232. Damit
kannst Du sehr einfach ein solches Netzwerk aufbauen, bei diesen
Distanzen reicht eine einfache Drahtantenne. Die 10% Duty-Cycle
Beschränkung sollten für die kleinen Datenmengen in dieser Anwendung
funktionieren. Klingt wenig, ist bei den kurzen Frames aber fast nie
hinderlich. Von den Preisen z.B. bei Farnell nicht abschrecken lassen,
bei der geplanten Stückzahl bei glyn.de anrufen. OK, 10€ werden es nicht
pro Modul, ich tippe auf 30€ pro Modul.
Nicht soo billig, aber die Erfolgswahrscheinlichkeit und Zuverlässigkeit
ist sehr hoch.
Da WLAN ja auch Timeslots hat, stören die sich nicht unbedingt
gegenseitig. Aber 50 sind natürlich recht viel, das muss man tatsächlich
mal probieren.
Aber dafür spricht, dass es ja auch Indoor-Installationen gibt wo man
2000 Handys mit WLAN versorgt und davon jedes noch gute 10Mbit Datenrate
hat.
Und hier gehts nur um kbits wenn ich das nicht falsch verstehe.
Davon abgesehen, könnte man das Netz mit PowerLan-APs oder einfachen
Repeatern stützen... dann muss man nicht zwingend auf das Mesh zurück
greifen, falls es nicht stabil zur Verfügung steht...
Unser Programmierer sagte, er hätte sich am Wochenende mal dran gesetzt,
vielleicht kann ich im laufe der Woche schon mehr sagen.
Klar, Repeater geht auch, ist aber wieder etwas teurer.
Und repeaten kann der ESP auch, alternativ zum Mesh.
Spannendes Thema!
Von den Spezifikationen und der im Internet angegeben durchschnittlichen
Reichweite her sollte es reichen 1-2 Router zu nutzen und die ESP8266s
als normale Clients zu nutzen. Das ist jetzt quasi meine Fallback
Lösung.
Rein aus Interesse und Wissensneugier jedoch strebe ich die Mesh
Variante an. Es klingt super interessant, man kann es für andere Projekt
übernehmen und es sollte eigentlich machbar sein, auch wenn nicht ganz
einfach, da der ESP kein ad hoc unterstützt, was an einfachsten wäre,
aber dafür SoftAP und Client gleichzeitig.
Bin mal gespannt was Koljas Programmierer so herausfindet, ich bin noch
am recherchieren und muss auf meine ESPs warten.
Ich werfe mal eine weitere Idee in die Runde.
Warum nicht verwerten/missbrauchen was andere bereits entwickelt haben?
Konkret könnte man auf ein Mesh Netzwerk zur Lichtsteuerung
zurückgreifen und das statt zur Lichtsteuerung zur Steuerung der
Anwendung nutzen. Lampen wie Hue oder Lightify sind für 15-20€
erhältlich, bringen den 230V Wandler und das Mesh Netzwerk mit.
Lediglich das Steuersignal der LED müsste man abgreifen und mit ggfs.
einer weiteren Schaltung zur Steuerung des Relais nutzen. Die Lampen
lassen sich über einen Gateway ansteuern, dem man AFAIK auch Kommandos
über offengelegte Schnittstellen schicken kann. Der Entwicklungsaufwand
wäre so massiv geringer und preislich ist man in einem ähnlichen Rahmen.
Ist das eine Option?