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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Plattform für langlebiges µC-Projekt mit Ethernet: Arduino? Ethersex?


Autor: Jens B. (sunnyman)
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Hallo allerseits,

ich habe da ein Projekt in der Planung. Im Prinzip soll eine Art 
individuelles Steuermodul entwickelt werden. Der Hauptzweck soll sein, 
dass ein RFID-Reader-IC ausgelesen wird und ein paar I/Os dazu dienen 
sollen, z. B. Reedkontakte o.ä. einer Tür zu überwachen sowie z. B. per 
Relais Türöffner oder Motorschlösser anzusteuern.
Andere Anwendungszwecke dieser Platine sollen z. B. Messung von 
Temperatur, Feuchtigkeit und z. B. Schaltaufgaben sein

Wichtig ist:
- Energieversorgung möglichst aus PoE realisierbar
- Platine schön "verbaubar", idealerweise einer Schalterdose
- Fernwartbarkeit, insb. "Provisionierung" aus der Ferne
- Kommunikation über Ethernet, ggf. auch Feldbus wie RS485

Am wichtigsten ist mir aber: ich möchte mir möglichst sicher sein 
können, dass ich auch in 5 oder 10 Jahren Baugruppen nachbekommen kann, 
ohne alles neu entwickeln zu müssen. Etwa 30 Baugruppen wäre der 
Minimalausbau, wenn alles gut läuft könnten später allein 130 Türen 
überwacht/gesteuert werden müssen.

Ich frage mich, in welche Richtung man da gehen sollte, um dies 
möglichst zukunftsfest zu haben.

Daher würde ich die Platine schonmal selbst erstellen, dann kann ich mir 
sie beliebig oft nachproduzieren.
Da ich das Rad nicht neu erfinden möchte, ist die Frage, worauf man 
softwaretechnisch aufsetzt?
Meine Recherchen zufolge sind am weitesten verbreitet:
1. diverse Projekte, die um die Ära des Pollin AVR-NET-IO aufgekommen 
sind
2. Arduino

Zu 1.:
Das Projekt, bei dem noch am meisten zu passieren scheint, ist Ethersex. 
Ein Projekt, das aktiv vorangetrieben und weiterentwickelt wird, sieht 
aber anders aus (man möge mich korrigeren).
Zu 2.:
Der Vorteil ist hier eine momentan recht aktive Community, angenehm 
finde ich, dass man recht schnell zu Ergebnissen kommt da man durch die 
IDE und vorhandenen Librarys ja doch ein bisschen abgefedert wird.
Die Hoffnung wäre hier, dass es aufgrund der sehr großen Verbreitung 
noch lange weitergehen wird.
Da wäre dann allerdings die Frage, wie das Layout aussehen muss, damit 
es kompatibel zur Arduino-IDE ist.

Bin über Tipps und Anregungen dankbar :)

Autor: Piter K. (kurczaq)
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Eventuell reicht dir WLAN? Dann ESP8266!

Autor: Juli (Gast)
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Wenn es mal 130 Türen werden sollen, Kauf dir eine gebrauchte SPS mit 
ein paar I/O Modulen. Die Kosten zwar auch noch bisschen was, aber 
insbesondere die Siemens SPSen werden weiterhin gut supported und die 
Module wirst du noch lange Zeit kriegen. Und es spart dir ein Haufen 
Zeit das alles selber zu entwickeln bis du deine o.g. Anforderungen 
zumindest halbwegs vernünftig realisieren kannst.

Autor: Jens B. (sunnyman)
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Piter K. schrieb:
> Eventuell reicht dir WLAN? Dann ESP8266!

WLAN reicht leider nicht, das Gebäude ist weitläufig, HF-unfreundlich 
und wird auf absehbare Zeit keine WLAN-Ausleuchtung bekommen.

Autor: Jens B. (sunnyman)
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Juli schrieb:
> Wenn es mal 130 Türen werden sollen, Kauf dir eine gebrauchte SPS mit
> ein paar I/O Modulen.

War auch schon im Gespräch.
Was gibts da für Möglichkeiten, generische RFID-Leser einzubinden?

Anderes Problem wäre Kabelverhau. Bei einer SPS habe ich immer 
"Sternverkabelung" ausgehend von der Steuerung oder, bei per Feldbus 
erweiterbarem Klemmenbus, zumindest pro Etage.
Speziell wenn man an den möglichen Endausbau denkt, müsste man dann, um 
Kabelwege nicht über Gebühr zu belasten, mit vielpaarigen Leitungen die 
erste Strecke zurücklegen und dann Zwischenverteiler vorsehen, etc.

Autor: andi6510 (Gast)
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Ich hatte mir vor einiger Zeit mal dieses hier gebookmarked:
http://web.archive.org/web/20160322173225/http://w...
Leider gibt es die Originalseite heute nicht mehr. Daher nur über 
archive.org - scheint mir aber trotzdem vielversprechend.

Ethersex habe ich vor ein paar Jahren mal ausprobiert. Ich fands 
ziemlich gruselig da was ans Laufen zu bekommen. Ich würde freiwillig 
nie wieder was damit machen, auch wenn Ethersex heute sicherlich weiter 
fortgeschritten ist. Aber die Erfahrung war einfach zu abschreckend. 
Problem war die veraltete und lückenhafte Dokumentation, die sehr 
gwöhnungsbedürftige Makro-basierte selbst erfundene Programmiersprache, 
mit der man seine eigene Funktionalität bauen soll (wozu sowas?) und die 
nicht funktionierende Konfiguration, die man erst nach langem 
Rumprobieren mit verschiedenen awk-Versionen etc zum Laufen bekommen 
hat.

Autor: hc (Gast)
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Etwa für den Berliner Flughafen !? :-)

Ja, da fährst Du nicht schlecht mit Arduino...

Autor: Jens B. (sunnyman)
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hc schrieb:
> Etwa für den Berliner Flughafen !? :-)

Hehe,
nicht ganz, ich glaube deren geringstes Problem ist derzeit ein 
Türzutrittssystem :)
Es geht um ein größeres Gebäude, das ehrenamtlich betrieben wird und in 
dem kleinere Räume vermietet werden.
Die ~30 Baugruppen wären für die "internen" Räume und Überwachung des 
Gebäudeklimas an diversen Stellen, die +100 dann sozusagen der "jede Tür 
wird versorgt"-Maximalausbau.

Autor: Jens B. (sunnyman)
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andi6510 schrieb:
> Ich hatte mir vor einiger Zeit mal dieses hier gebookmarked:
> 
http://web.archive.org/web/20160322173225/http://w...

Schau ich mir an, danke. Wobei das ja dann töter als tot ist, wenn es 
selbst die Webseite dazu nicht mehr gibt :-/

> Ethersex habe ich vor ein paar Jahren mal ausprobiert. Ich fands
> ziemlich gruselig da was ans Laufen zu bekommen.
[…]
Danke für deine Einschätzung zu Ethersex, das deckt sich zu großen 
Teilen mit meinen Erfahrungen. Bis es gebaut hat hatte ich zwar weniger 
Schmerzen, aber ich hatte auch ziemlich mit der veralteten und 
unvollständigen Dokumentation zu kämpfen.

Autor: temp (Gast)
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Das sind alles eine ganze Serie von Problemen die du da lösen musst. Da 
es in der Öffentlichkeit steht musst du dich an die Regeln halten. 
Kleine "Ausnahmen" wie zu Hause kannst du dir da nicht leisten. Die 
Entscheidung welcher Bus es werden soll hängt auch von den örtlichen 
Gegebenheiten ab. Kannst du für die 130 Türen separate Kabelwege 
benutzen, oder liegt das dann teilweise neben den 230V Leitungen? Wenn 
es nebeneinander verlegt wird kommt meines Wissens nach nur Eib-Kabel 
oder was vergleichbares in Frage. Ethernet wirst du allein wegen dem 
Strombedarf und den erforderlichen Switches bei 130 Knoten nicht wollen. 
Bleibt RS485 oder CAN. Ich persönlich würde CAN vorziehen, da braucht 
man sich wenigstens nicht auch noch um die Disziplin auf dem Bus 
kümmern.
Als µC kann ich den LPC11C24 empfehlen. Der hat auch einen 
CAN-Bootloader an Bord, mit dem man die Firmeware über CAN verteilen 
kann. (wenn  man's kann). Ich kann dir nur empfehlen auf irgendwelche 
Libs wie Ethersex zu verzichten. Besser ist man kennt seinen Controller 
genau und nicht die Lib.
Auf alle Fälle hast du dir da ganz schön was vorgenommen. Allein dass du 
Arduino und Pollin AVR-NET-IO mit in die Waagschale schmeißt, lässt 
erkennen dass dein Hintergrund noch nicht auf dem Level ist den so ein 
Projekt erfordert.

Da du es aber langfristig anlegst kann das ja noch werden. Die Frage wie 
das ganze verkabelt werden soll und welche Möglichkeiten du hast ist 
aber schon am Anfang zu klären.

Selbst wenn das ehrenamtlich betrieben wird kostet das ganze Geld und 
das nicht zu knapp. Da ist dann auch die Frage zu klären, was nach dir 
mit der ganzen Anlage passiert und wer dann noch Ahnung davon hat.

Autor: Christof Rieger (Gast)
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Hi,
ich bin gerade hierbei am Entwickeln, Die Übertragungsprotokolle 
funktionieren schon. Temperatursensoren benötige ich selbst auch noch, 
steht also noch auf dem ToDo. Auf einem ATMega328 bekommt man sicherlich 
noch ein RFID-Redader eingebunden.

Alles was im letzen PDF beschrieben ist funktioniert auch schon.

Es geht zwar alles über Funk, aber jeder Node ist auch Repeater oder 
Router

Beitrag "Repeating und Routing Netzwerk mit Arduino und nRF24L01+"

Autor: Schreiber (Gast)
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Jens B. schrieb:
> Ich frage mich, in welche Richtung man da gehen sollte, um dies
> möglichst zukunftsfest zu haben.

Ich würde mir die kombination aus AVR und ENC28J60 anschauen.
Damit kann man mit Arduino-Shields und -Software entwickeln und muss 
später nur noch eine eigene Platine designen.

Jens B. schrieb:
> Am wichtigsten ist mir aber: ich möchte mir möglichst sicher sein
> können, dass ich auch in 5 oder 10 Jahren Baugruppen nachbekommen kann,
> ohne alles neu entwickeln zu müssen. Etwa 30 Baugruppen wäre der
> Minimalausbau, wenn alles gut läuft könnten später allein 130 Türen
> überwacht/gesteuert werden müssen.

Hierzu sollte man bevorzugt gängige 08/15-Bauteile verwenden. Die sind 
gut lieferbar und werden nicht so schnell abgekündigt.

Autor: Schreiber (Gast)
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Jens B. schrieb:
> Anderes Problem wäre Kabelverhau. Bei einer SPS habe ich immer
> "Sternverkabelung" ausgehend von der Steuerung oder, bei per Feldbus
> erweiterbarem Klemmenbus, zumindest pro Etage.
> Speziell wenn man an den möglichen Endausbau denkt, müsste man dann, um
> Kabelwege nicht über Gebühr zu belasten, mit vielpaarigen Leitungen die
> erste Strecke zurücklegen und dann Zwischenverteiler vorsehen, etc.

Das war einmal. Mehrere SPSe kann man wunderbar per Ethernet vernetzen, 
ich würde mir mal die neuen Siemens Logo oder S7 anschauen.
Traumhafte Möglichkeiten, geniales Zubehör, benutzerfreundlich, einfach 
und schnell zu programmieren, zuverlässig und unvorstellbar teuer...

Autor: Fröööp (Gast)
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Bei so einem Projekt denke ich sollte man sich ganz von konkreter 
Hardware lösen. Die Schnittstellen und Kommunikation müssen spezifiziert 
werden. Wenn es dann irgendwann nur noch STM64 statt STM32 µCs gibt, 
völlig andere Türverrieglungssysteme, alles auf Glasfaser umgestellt 
wird - das muss dann egal und austauschbar sein.

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