Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Günstiges Low-Power Wifi Modul gesucht


von Harald B. (haraldino)


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Hallo,

ich möchte eine opensource Evaluierungsplatine mit Gas-Sensoren an Board 
entwickeln, die Stückzahl ist mit 100stk bis 200stk geplant.

Das Board ist soweit fertig und wird mit einem 1200mAh Lipo betrieben.
Mein µC ist ein auf 48Mhz gedrosselter STM32F405RE.

Um die Daten nun in ein Netzwerk zu schaufeln, benötige ich ein 
günstiges (möglichst low-power) Wifi Modul mit integriertem UDP/TCP 
stack (ideal auch MQTT).

Bisher hab ich nur eine Lösung von RedPine RS911x gefunden die kostet 
aber pro stück 30-40€  ich suche dagegen etwas bis max. 15€. Eher so um 
die 5 bis 8€. Ideal wäre auch eine integrierte Bluetooth LE / SMART 
Lösung.
Die Datenrate (<1Mbit) kann niedrig sein, wichtiger ist eher die 
reichweite von ~50m.

Hat vielleicht jemand etwas passendes?

VG
Harald

von Fitzebutze (Gast)


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Google doch mal nach ESP8266, das tut womöglich das, was du willst, und 
kostet einzeln um die 3€.

von holger (Gast)


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>Die Datenrate (<1Mbit) kann niedrig sein, wichtiger ist eher die
>reichweite von ~50m.

50m ist zu viel für WLAN. Such eine andere Lösung.

von Harald B. (haraldino)


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Hi Holger,
ja bei 50m Sichtweite. Ich glaube das müsste zu schaffen sein mit Wifi?

Interessant wäre auch eine Mesh-Fähigkeit.
Dresden-elektronik hat auch interessante Module mit Lowpan.

von Klaus (Gast)


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Fitzebutze schrieb:
> Google doch mal nach ESP8266, das tut womöglich das, was du willst, und
> kostet einzeln um die 3€.

Bei dreistelligen Stückzahlen wohlmöglich noch weniger, direkt bei 
seinem chinesischen Erfinder. Und der verwendete SOC hat ausreichend 
Rechenleistung um das

Harald B. schrieb:
> Mein µC ist ein auf 48Mhz gedrosselter STM32F405RE.

auch noch mit zu erledigen. Kosten also ca. 2€ plus Gassensor

MfG Klaus

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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holger schrieb:
> 50m ist zu viel für WLAN.

Glaube was Du willst. Hast Du das ausprobiert? Nachmessen wäre 
hilfreicher. Ein Gas-Sensor mit LiPo ist sicher nochmal was anderes als 
ein Relais an der Steckdose.

Marc Vesely schrieb im 
Beitrag "Re: ESP8266 Wlan Modul Reichweite ?"
> hp-freund schrieb:
>> https://www.youtube.com/watch?v=7BYdZ_24yg0
>  LOL.
>  Das glaubt ihm ja keener.

Was stimmt denn nun?

Harald B. schrieb:
> Das Board ist soweit fertig und wird mit einem 1200mAh Lipo betrieben.

Dann sollte der ESP8266 weitgehend im Sleep-Mode sein.

von Harald B. (haraldino)


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Klaus schrieb:
> Fitzebutze schrieb:
>> Google doch mal nach ESP8266, das tut womöglich das, was du willst, und
>> kostet einzeln um die 3€.
>
> Bei dreistelligen Stückzahlen wohlmöglich noch weniger, direkt bei
> seinem chinesischen Erfinder. Und der verwendete SOC hat ausreichend
> Rechenleistung um das
>
> Harald B. schrieb:
>> Mein µC ist ein auf 48Mhz gedrosselter STM32F405RE.
>
> auch noch mit zu erledigen. Kosten also ca. 2€ plus Gassensor
>
> MfG Klaus

ja aber der SoC müsste noch SPI und I2C haben.

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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Harald B. schrieb:
> ja aber der SoC müsste noch SPI und I2C haben.

Geht beim ESP Beides? Ich meine nicht.

Nimm einen STM8S103F3P6 Aufwärts, der kostet ja nix:
https://github.com/TorstenC/Notizblog/wiki/Mikrocontroller

von Dr. Bunsenbrenner (Gast)


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Texas Instruments CC2500 Module gibt es zu günstigen Konditionen aus 
Fernost. Low Power & Mesh Fähigkeit, XBee oder SimpliciTI als fertige 
Protokolle verfügbar.

von Neuron (Gast)


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Poste doch erst einmal den Schaltplan und das Layout!

von Harald B. (haraldino)


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warum?

von Stefan F. (Gast)


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> Geht beim ESP Beides? Ich meine nicht.

Na und, es gibt sichere Adapter um von der einen auf die andere 
Schnittstelle zu kommen. Notfalls einfach ein zweiter 8bit 
Mikrocontroller für wenige Cent.

von Stefan F. (Gast)


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Offensichtlich kann er I2C und SPI gleichzeitig. Und Mesh fähig ist er 
auch: 
http://www.adafruit.com/datasheets/ESP8266_Specifications_English.pdf

von Heyahoo (Gast)


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Gassensoren benoetigen ein WLAN ? Ab Batterie ? Wozu diese Bandbreite ? 
Wegen der Milisekunde Ansprechzeit ? Nimm ein Zigbee am Serialport und 
spar 98% Strom

von Brater (Gast)


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Es gibt auf Youtube Videos, da wurde mit dem ESP8266 auf offener Strecke 
über 2 km geschafft.

von Harald B. (haraldino)


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Heyahoo schrieb:
> Gassensoren benoetigen ein WLAN ? Ab Batterie ? Wozu diese Bandbreite ?
> Wegen der Milisekunde Ansprechzeit ? Nimm ein Zigbee am Serialport und
> spar 98% Strom

kannst du mich da ein wenig beraten? Die sensoren müssen zeitweise mit 
10Hz abgetastet werden

von gg (Gast)


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Brater schrieb:
> Es gibt auf Youtube Videos, da wurde mit dem ESP8266 auf offener Strecke
> über 2 km geschafft.

Aber wohl mit in Deutschland nicht legaler Sendeleistung ;-)

Wirklich "low-power" ist der ESP auch nicht... da ist ZigBee schon um 
einiges angenehmer für den Akku.

von Schreiber (Gast)


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Harald B. schrieb:
> ja bei 50m Sichtweite. Ich glaube das müsste zu schaffen sein mit Wifi?

passt. Man sollte nur eine vernünftige Antenne verwenden, die auf die 
Platine geätzten gehören, ebenso wie die winzigen Keramikantennen 
ausdrücklich nicht dazu!

Sinnvoll ist eine einfache und billige Stabantenne, idealerweise 
befestigt man diese oben auf einem Metallgehäuse.

Mit Richtantenne und Sichtverbindung schafft man auch >1km.

gg schrieb:
> Brater schrieb:
>> Es gibt auf Youtube Videos, da wurde mit dem ESP8266 auf offener Strecke
>> über 2 km geschafft.
>
> Aber wohl mit in Deutschland nicht legaler Sendeleistung ;-)

warum nicht? Eine gute Antenne ist der beste Empfangsverstärker.

von karl (Gast)


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Schau Dir die neuen atmel wifi module atwinc1500 an. Max Reichweite und 
extrem low power. Antenne integriert und zertifiziert. Im ASF gibt es 
zig Beispiele und App notes. Im Atmel Shop kosten 50St. 14.58$ je Stück. 
Ich warte noch auf die nächsten Module Samw25 die eine mcu + Crypto für 
ecdsa und Ecdh integrieren.

von Torsten C. (torsten_c) Benutzerseite


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Zigbee um die 5 bis 8€? Ich bin gespannt auf die Beratung. -> Abo!


Harald B. schrieb:
> ich suche dagegen etwas … so um die 5 bis 8€.
Heyahoo schrieb:
> Nimm ein Zigbee am Serialport
Harald B. schrieb:
> kannst du mich da ein wenig beraten?

von Harald B. (haraldino)


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karl schrieb:
> Schau Dir die neuen atmel wifi module atwinc1500 an. Max Reichweite und
> extrem low power. Antenne integriert und zertifiziert. Im ASF gibt es
> zig Beispiele und App notes. Im Atmel Shop kosten 50St. 14.58$ je Stück.
> Ich warte noch auf die nächsten Module Samw25 die eine mcu + Crypto für
> ecdsa und Ecdh integrieren.

hört sich auch sehr interessant an.

Du meinst es wird ein SAMW25 geben mit dem RF frontend integriert?

von Klaus (Gast)


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gg schrieb:
> Wirklich "low-power" ist der ESP auch nicht... da ist ZigBee schon um
> einiges angenehmer für den Akku.

Du solltest schon vergleichbares vergleichen: Wlan oder ZigBee. Also:

>> Wirklich "low-power" ist Wlan auch nicht... da ist ZigBee schon
>> um einiges angenehmer für den Akku.

MfG Klaus

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


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Harald B. schrieb:
> Um die Daten nun in ein Netzwerk zu schaufeln, benötige ich ein
> günstiges (möglichst low-power) Wifi Modul mit integriertem UDP/TCP
> stack (ideal auch MQTT).

Harald B. schrieb:
> hört sich auch sehr interessant an.
>
> Du meinst es wird ein SAMW25 geben mit dem RF frontend integriert?

 Fur die Daten von Gas-Sensoren braucht man kein WiFi. Warum die
 Leute unbedingt ESP8266 fur so etwas verwenden wollen, bleibt mir
 unklar.

 NRF24L01 ist fur so etwas besser geeignet, billiger und hat schon
 RF Protokoll integriert.
 Reichweite so um die 200m.
 Preis etwa 0.90 USD in normalen Stuckzahlen.

 Vergiss ESP fur so etwas - dein LiPo wurde fur etwa 2 Stunden Saft
 haben.

von Harald (Gast)


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Hast du Erfahrung mit dem NRF24L01?
Ich würde gerne in einer Halle mit 20.000m2 die 30 Sensoren aufstellen.
Die Sensoren senden zwei mal am Tag mit 10Hz aber so in der Regel mit 
1Hz oder 1 mal pro Minute.
Ich bräuchte dann so eine Art Bridge um vom NRF24L01 auf ein 
Ethernet/Wifi zu kommen. Gibt es schon sowas? Ich kanns auch entwickeln 
aber würde lieber was fertiges kaufen. Wie sieht die Infrastruktur aus ? 
Ich bräuchte ja ein paar NRF24L01 Accesspoints/ Empfänger.

Finde die Idee ganz gut, ich hab mit anderen Nordic Chips schon pasr 
Gute Erfahrungen gemacht, selbst aber noch keinen implementiert

vG
Harald

von Marc V. (Firma: Vescomp) (logarithmus)


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Harald schrieb:
> Hast du Erfahrung mit dem NRF24L01?

 Es ist schon lange her, dass ich etwas mit NRF gemacht habe, aber
 ich erinnere mich noch, dass alles ohne Probleme lief.
 Die kleinen Dinger sind 5V tolerant, brauchen uA in Standby und
 nA im Power down mode.

Harald schrieb:
> Ich bräuchte dann so eine Art Bridge um vom NRF24L01 auf ein
> Ethernet/Wifi zu kommen. Gibt es schon sowas? Ich kanns auch entwickeln
> aber würde lieber was fertiges kaufen. Wie sieht die Infrastruktur aus ?
> Ich bräuchte ja ein paar NRF24L01 Accesspoints/ Empfänger.

 Ja, dafur kannst du dann ESP nehmen und eine Webseite mit Grundriss
 erstellen. Fur etwas ahnliches haben wir letztlich ESP8266 und 3
 Leaflabs Maple Mini genommen, (ahnlich wie ARDUINO) nur ist es M3 ARM
 mit 72MHz/ 128KB, jeder hat 3xSerial + 2xI2C + 2xSPI, kostet weniger
 als 5 USD und das in Einzelstuckzahlen.
 Mit ESP8266 gab es keine Probleme beim Anzeigen, aber wir hatten eine
 ziemliche Menge Arger mit Steuern von der Webseite aus. Zu schnelles
 hintereinanderdrucken von Buttons mag der irgendwie nicht...

von Fitzebutze (Gast)


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Marc Vesely schrieb:
> Fur die Daten von Gas-Sensoren braucht man kein WiFi. Warum die
>  Leute unbedingt ESP8266 fur so etwas verwenden wollen, bleibt mir
>  unklar.
>

Nu, er wollte UDP/TCP..


>  NRF24L01 ist fur so etwas besser geeignet, billiger und hat schon
>  RF Protokoll integriert.
>  Reichweite so um die 200m.
>  Preis etwa 0.90 USD in normalen Stuckzahlen.
>
>  Vergiss ESP fur so etwas - dein LiPo wurde fur etwa 2 Stunden Saft
>  haben.

Wenn man den ESP8266 richtig programmiert, hält der Akku deutlich 
länger. Er soll ja nicht dauernd funken, mit nem guten Duty cycle kommt 
man auf < 1mA.

Abgesehen davon aber nehme ich für intelligente Sensorik gar kein WLAN, 
sondern die CC430-Plattformen. Die sind im Stromsparen ansich nicht zu 
toppen. WLAN läuft dann über einen Relay-Knoten auf Basis eines 
aufgebohrten SWAP-Protokolls. Der Autor des SWAP bietet auch kleine 
Module und Software an, aber es ist trotzdem einiges an Programmierung 
zu erledigen.
Man muss sich von vornherein beim Design die Frage stellen: Mus der 
Sensor unaufgefordert Daten schicken, oder soll er regelmässig abgefragt 
werden. Letzteres benötigt vernünftige "Wake on Radio"-Unterstützung. 
Die bessere Lösung war für mich eine Modifikation des Protokolls per 
WLAN-Relay(Proxy).
D.h. die Sensoren messen, senden die Datenbuffer wenn voll an den Proxy, 
dort werden sie schlicht geloggt und können extern abgefragt werden. 
(Dafür ist der ESP8266 ganz gut geeignet, sofern man mal komplett von 
der Nutzung der offiziellen verbuggten Firmware absieht)

von Em B. (mbrain)


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> Harald schrieb:
>  Mit ESP8266 gab es keine Probleme beim Anzeigen, aber wir hatten eine
>  ziemliche Menge Arger mit Steuern von der Webseite aus. Zu schnelles
>  hintereinanderdrucken von Buttons mag der irgendwie nicht...

Abgesehen von der Elektronik wo sich andere sicher besser auskennen mag 
generell kein Netzwerkprotokoll mit Stapel das zu schnelle drücken von 
Buttons. Ich denke das hat eher etwas mit der Latenz zu tun.. Das zu 
schnelle drücken von Buttons kann den Stack schon etwas 
durcheinanderbringen.. Ich vermute mal TCP. Da können 20 - 30 ms schon 
was ausmachen wenn man bedenkt das das evtl auch noch in beide 
Richtungen geht (SYN und ACK). Vielleicht mal mit UDP oder einem anderen 
verbindungslosen Protokoll versuchen? Da gibts keinen Handshake, das 
spart schonmal 3 Schritte, und auch danach werden im Normalfall keine 
Steuerpakete mehr benötigt. Sicherheit ist dann aber eine andere 
Frage...

von blubb (Gast)


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Low-power und wifi schliesst sich etwas aus. Ist im Gegensatz zu 
Bluetooth & co nicht für low-power Einsatzszenarien gedacht.
http://www.seeedstudio.com/depot/EMW3165-p-2488.html ist noch recht neu, 
nicht so einfach zu bekommen und es gibt noch nicht so viel Software für 
die die ESPs. Dafür ist da schon ein Cortex-M4 mit mehr RAM und 
integriertem Flash drauf. Aber auch nicht alle IOs rausgeführt. Und 
braucht beim Senden auch bis zu 0.32A@3.3V.

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