Bluetooth low energy Steuerung einer LED

Markus Carmin Gast #4700126
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Hallo,

ich bin schon länger auf der Suche nach einer Möglichkeit eine LED über 
5-10 m ein und auszuschalten. Bei der Idee müsste es durch Wände gehen 
daher entfällt IR.
Da es auch sehr kompakt (so klein wie möglich) sein soll und auch 
natürlich so Stromsparend wie möglich bin ich irgendwann bei BLE hängen 
geblieben und finde es gut.
Problem besteht jetzt darin, dass ich nicht der Super Crack bin in 
Sachen Funk/Elektro. Also ich mache viel und lese viel aber ich komme 
einfach nicht auf die Idee welche Teile ich jetzt für den Empfänger 
brauche und welche für den Sender (am liebsten von einem Raspberry aus) 
die zueinander kompatible sind. Des weiteren finde ich immer nur DIY 
Projekte für irgendwelche Smartphones und dafür bestehen schon passende 
Apps. Aber dies hilft mir in meiner Situation nicht weiter obwohl ich 
schon mit einem Sniffer versucht habe rauszubekommen was/wie denn 
übertragen wird.

Kann mir jemand von euch helfen und evtl Ratschläge geben.

Vielen Dank

Markus
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Olaf Gast #4700136
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> Kann mir jemand von euch helfen und evtl Ratschläge geben.

Mach was anderes. Der Umgang mit BLE ist nur okay fuer Leute die ein 
gefestigtes Basiswissen in Programmieren/Elektronik und den dafuer 
notwendigen Tools haben.
Die Ahnungslosen die sowieso nur alles kopieren wollen nerven eh schon, 
aber in diesem Falle muss man ja eine Software auf einem Controller 
schreiben, eine auf der Gegenstelle, hat nur eingeschraengte 
Debugmoeglichkeiten und alles an Doku ist natuerlich in Englisch und 
hier hier und da noch etwas wackelig weil BLE noch relativ neue.

Olaf
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Torsten R. (Firma: Torrox.de) #4700168
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Hallo Markus,

Markus Carmin schrieb:
> Da es auch sehr kompakt (so klein wie möglich) sein soll und auch
> natürlich so Stromsparend wie möglich bin ich irgendwann bei BLE hängen
> geblieben und finde es gut.

ja, dass passt auch recht gut (wobei ich mir mit dem "durch Wände" nicht 
so sicher wäre). Es gibt einiges an Mikrocontroller, die BLE-Peripherals 
haben. Meist auf 8051 oder ARM basis (Nordic, TI). Diese Controller 
findest Du auf jeder Menge Eval boards.

> Problem besteht jetzt darin, dass ich nicht der Super Crack bin in
> Sachen Funk/Elektro. Also ich mache viel und lese viel aber ich komme
> einfach nicht auf die Idee welche Teile ich jetzt für den Empfänger
> brauche und welche für den Sender (am liebsten von einem Raspberry aus)
> die zueinander kompatible sind.

das schöne an BLE ist, dass es dafür, für jedes gängige Betriebssystem 
Treiber gibt. Deine LED wäre ein sogenannter GATT-Server, der den 
Service "LED" anbietet. Zum Testen kannst Du dann sogenannte generische 
GATT-CLients verwenden, die es auch für alle möglichen Systeme gibt 
(LigthBlue, BLExplr).

Wenn Du selbst SW dafür schreiben möchtest, must Du Dich leider etwas 
mit dem Thema GATT beschäftigen. Ich fand die Beschreibung zum BLE Stack 
von Apple ganz hilfreich 
(https://developer.apple.com/library/ios/documentation/NetworkingInternetWeb/Conceptual/CoreBluetooth_concepts/AboutCoreBluetooth/Introduction.html).

Für GATT client Prototypen verwende ich gerne NOBLE 
(https://github.com/sandeepmistry/noble)(Ist wohl aber etwas holperig 
unter Windows und Linux zu installieren, unter OS/X funktioniert es 
prima).

Ansonsten habe ich exakt Dein Problem schon mal vor kurzem gelöst :-) 
http://robitzki.de/blog/Getting_Started_with_Bluetoe

mfg Torsten
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Axel S. #4700216
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Markus Carmin schrieb:
> ich bin schon länger auf der Suche nach einer Möglichkeit eine LED über
> 5-10 m ein und auszuschalten. Bei der Idee müsste es durch Wände gehen

BLE über 10 Meter durch Wände (man beachte den Plural)?
Kannst du vergessen. Das low energy in BLE ist ernst gemeint.
10m Reichweite sind schon bei direkter Sichtverbindung nur mit
viel Glück zu erreichen.
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Olaf Gast #4700271
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> BLE über 10 Meter durch Wände (man beachte den Plural)?
> Kannst du vergessen. Das low energy in BLE ist ernst gemeint.
> 10m Reichweite sind schon bei direkter Sichtverbindung nur mit
> viel Glück zu erreichen.

Laberst du nur so rum oder hast du es mal ausprobiert?

Low-Energy kommt einfach dadurch zustande das nur selten und kurz 
gesendet wird. Die ICs senden mit 0dBm. 10m erreiche ich damit immer und 
unter allen Umstaenden. Wenn die Goetter mir gnaedig gestimmt sind dann 
sind auch 30m drin. Eine deutsche Durchnittsmauer aus Backsteinen ist 
auch kein Problem, zwei dagegen schon.

Olaf
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Dorian H. #4700298
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Schau dir mal den RN4020 von Microchip an. Die sind schon 
vorprogrammiert mit Firmware, kannst einfach über uart (per einfacher 
scriptsprache) die gewünschten Funktionen ein/ausschalten und kleine 
Abläufe programmieren. Hat ein par digitale und analoge I/O's. Kannst 
dann über uart von deinem Raspberry aus einen (als master) kontrollieren 
und den andern (als slave) steuern.
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Torsten R. (Firma: Torrox.de) #4700432
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Axel S. schrieb:
> Olaf schrieb:
>> Laberst du nur so rum oder hast du es mal ausprobiert?
>
> Die BLE-Geräte die ich habe - diverse Fitness-Sensoren und ein Android-
> Handy - kommen auch ohne Mauer dazwischen keine 5 Meter weit.

Laut Core Spec ist die "Maximum Output Power" 10 mW (+10 dBm).

Das ein Fitness-Sensor evtl. deutlich weniger verwendet, könnte Absicht 
sein, da der die Daten wahrscheinlich nur an ein ebenfalls am Körper 
getragenes Telefon übertragen soll.
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Olaf Gast #4700441
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> Die BLE-Geräte die ich habe - diverse Fitness-Sensoren

Ich koennte mir vorstellen das die eine geringere Reichweite haben. Man 
kann bei den BLE-Geraete in der Software die Sendeleistung einstellen. 
Bei Armbaendern, Dildos oder was es sonstnoch geben mag scheint eine 
geringe Reichweite hinreichend weil man das Handy ja wohl auch immer am 
Mann/Frau hat. Das koennte sich dann positiv auf die Akkulebensdauer 
auswirken. Ausserdem kann man in kleinen Armbaendern vermutlich auch nur 
eine nicht ganz so perfekte Antenne unterbringen.

Es gibt von Nordic ein interessantes Paper:

https://www.nordicsemi.com/jpn/content/download/2123/27120/version/1/file/RF_design_white_paper.pdf

Meine Erfahrungen mit Demokit<->Handy ist das man innerhalb von 10m 
wirklich immer eine Verbindung zustande bekommt. Ausserdem darf man 
nicht vergessen, wenn man innerhalb von 1s 10x den Zustand einer LED 
uebertraegt und da geht mal 1-2mal was schief wird das keiner merken. 
Das ist was anderes als wenn man mit normalen Bluetooth Audio 
uebertraegt und das faellt fuer 1/10s aus.

Olaf
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Torsten R. (Firma: Torrox.de) #4700444
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Ich habe mal einen kurzen Test gemacht. Ich habe auf einen nrf51422 eine 
Firmware mit einer LED-An/Aus Firmware installiert und bin dann ca. 10m 
in den Nachbarraum gegangen. Da lang ein dicke Altbauwand dazwischen. 
Mit einem iPad konnte ich die LED ohne Probleme bedienen.

Dann bin ich noch mal einen Raum weiter gegangen und es lagen 2 Wände 
zwischen iPad und nrf51422 und dort brach die Verbindung dann ab.

Dann habe ich die Sendeleistung des nrf51422 noch mal auf +4dBm 
konfiguriert. Damit ging es auch durch 2 Wände, es waren aber (glaube 
ich) keine 10m, bis die Verbindung abgebrochen ist.
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Olaf Gast #4701151
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> Mit einem iPad konnte ich die LED ohne Probleme bedienen.

Mal abgesehen davon das ich ein Xperia Z3 und ein nRF51822 benutzt habe, 
entsprechen die von dir erreichten Entfernungen ziemlich genau dem was 
ich hier festgestellt habe.

Olaf
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