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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Funkübertragung sicher, schnell => Smarthome


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Autor: Udo (Gast)
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Hallo,

ich möchte gerne ein paar (Smarthome-) Sachen per Funk übertragen. Das 
ganze möchte ich Arduino-Like in C/C++ Programmieren. Cool wäre wie bei 
ESP8266 D1 mini (Ebay-Artikel Nr. 252745698566) ein Modul welches 
gleich USB zum Programmieren und für Spannung bereit hält.

Ich möchte Analoge Signale (wie Potistände) erfassen und Digitale 
Signale wie Relays schalten...
Ebenso wäre UART ganz nett...

Ziel ist es ein Netzwerk aus ein paar (~5) Modulen zu machen um hier 
eine Steuerung zu bewältigen.

Ich bin relativ neu auf dem Gebiet. Mit Arduino und ESP8266 kenn ich 
mich gut aus, ebenso habe ich schon einige Rasperry-Projekte 
bewältigt...
=> genau aus den Rasperry Projekten habe ich gemerkt, dass die 
Microcontroller-Technik zwar etwas "eingeschränkter" ist, aber dennoch 
Wartungsfreundlicher und Zukunftssicher / Stabiler.

Ich hab im Internet mal was über ZigBee / XBee gelesen, ebenso gibt es 
gefühlt Millionen anläufe für solche sachen... dennoch fällt es mir 
schwer sich dazu Orientieren und zu wissen welche Richtung zu mir Passen 
könnte.

Ich suche was "günstiges" und möchte eben nicht 30€ pro Modul ausgeben. 
Dennoch soll die Qualität jetzt nicht absoluter "shit" sein.

Evtl. hat jemand Erfahrungen, eine Idee mit was man Komfortabel und 
gleichzeitig Günstig arbeiten kann.

> Reichweiten brauch ich keine weiten... wir sprechen hier von wenigen Metern 
(aber durch 1 Wand) oder schlimmstenfalls 20 Meter, dann aber ohne Hindernisse...
... dennoch möchte ich auf Kabel verzichten (Strom ist überall gegeben).


Vielen vielen Dank für jeden Tipp
und gerne Fragen wenn Anwendungsfälle unklar sind :)

Autor: Wolfgang (Gast)
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Udo schrieb:
> ... dennoch möchte ich auf Kabel verzichten (Strom ist überall gegeben).

Dann probiere es doch mit WLAN. Der ESP8266 kann das.
Mosquitto auf dem Raspberry und die anderen als MQTT-Clients

Autor: Joachim S. (oyo)
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Mir ist aus Deinem Beitrag ebenfalls nicht ganz klar geworden, warum die 
Kombination ESP8266 + WLAN, mit der Du ja offenbar auch bereits viel 
Erfahrung hast, für Dich hier offenbar nicht in Frage kommt.

Ich dachte zuerst, dass Du deshalb etwas anderes willst, weil Du einige 
der Geräte per Batterie versorgen willst, und WLAN wegen des hohen 
Stromverbrauchs daher nicht in Frage kommt.
Aber das kann ja eigentlich nicht der Grund sein, Du hast ja explizit 
geschrieben dass Strom überall vorhanden ist.

Da Du keine Gründe genannt hast, die dagegen sprechen, würde ich 
persönlich jedenfalls genau das machen, was Wolfgang bereits gesagt hat:
Ein Raspberry Pi mit mosquitto als zentraler MQTT-Broker, die einzelnen 
Geräte als per WLAN angebundene MQTT-Clients.

Als Hardware Boards mit ESP8266, mit denen Du Dich ja bereits gut 
auskennst - oder halt mit dem leicht teureren, aber dafür auch extrem 
gut ausgestatteten Nachfolger ESP32.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Udo schrieb:
> Cool wäre wie bei ESP8266 D1 mini (Ebay-Artikel Nr. 252745698566) ein
> Modul welches gleich USB zum Programmieren und für Spannung bereit hält.
> ...
> Ich suche was "günstiges" und möchte eben nicht 30€ pro Modul ausgeben.

Dafür bekommst du 10 Stück von den ESP8266 D1 Mini Modulen, falls du sie 
nicht alle auf einmal bestellst ;-)
Ebay-Artikel Nr. 401061628090

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

falls es schneller, aber etwas teurer, sein darf:
Ebay-Artikel Nr. 252745698566

oder

https://www.sertronics-shop.de/index.php?warenkorb_suche=esp8266+d1+mini&submit.x=15&submit.y=11&suche=1&ID=27

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Udo (Gast)
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hm, ja... vielen Dank für die wertvollen Beiträge...

über WLAN hab ich nachgedacht. Aber irgendwie wollte ich 1. "Direkt 
verbinden" und 2. etwas unabhängig vom Netzwerk sein...

aber Ihr habt Recht... die ESP8266 ist gerade meine 1. Lösung,... warum 
aber nicht über "Alternativen" nachdenken...

des ESP32 kann Bluetooth, bietet das mir "Stabilitäts-" Vorteile? Das 
dem WLAN vorzuziehen?

Das Problem ist, in der Gegend gibt es "extrem" viele WLAN-Netze (eine 
Überschneidung von ~15 Netzwerken ist schon möglich)...
Aber auch ZigBee und Bluetooth arbeiten im ähnlichen Frequensspektrum <- 
hab ich hier Probleme?

Also Wlan bricht oft zusammen => auch wenn ich für die Daten sicher 
keinen echten Datendurchsatz brauche...

1000 Dank

Autor: Harry L. (mysth)
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Beschäftige dich mit MQTT!

Das funktioniert auch zuverlässig in instabilen WLAN-Netzen.

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

Udo schrieb:
> Das Problem ist, in der Gegend gibt es "extrem" viele WLAN-Netze (eine
> Überschneidung von ~15 Netzwerken ist schon möglich)...
> Aber auch ZigBee und Bluetooth arbeiten im ähnlichen Frequensspektrum <-
> hab ich hier Probleme?
>
> Also Wlan bricht oft zusammen => auch wenn ich für die Daten sicher
> keinen echten Datendurchsatz brauche...

Könnte bei mir hier sein, ist genauso.
Ich habe hier zur Zeit 17x ESP8266 laufen, 13 davon ständig aktiv, dazu 
4x, die nur relativ selten aus dem DeepSleep geweckt werden (PIR).
Mehr als 4-5 reconnects (insgesamt, nicht pro ESP) habe ich aber im 
Laufe eines Tages nicht, Probleme dadurch auch nicht.
20m habe ich hier nicht, da würde ich dann eben ein ESP-Modul mit 
externer Antenne nehmen.

Alles MQTT-Clients, Mosquitto-Broker auf einem RasPi.

Gruß aus Berlin
Michael

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Autor: Karl (Gast)
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Harry L. schrieb:
> Das funktioniert auch zuverlässig in instabilen WLAN-Netzen.

Naja, sorry, wenn ich sehe wie oft sich hier Wlan Geräte verabschieden, 
obwohl nur ein einziges Wlan vorhanden... Und man ist bei Wlan halt 
immer vom Wohlwollen des Access Points / Routers abhängig.

Bluetooth der gleiche Mist. Nach 5m ist Schluss, und wehe es läuft 
jemand dazwischen durch.

Wenn es um kleine Datenmengen geht, wäre nRF24L01+ eine Alternative. Das 
kommt ziemlich gut überall durch und wenn man das AutoRetransmit nutzt 
ist die Übertragung zuverlässig. Es braucht deutlich weniger Energie als 
Wlan und es ist vernetzbar bis 126(?) Modulen.

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

Karl schrieb:
> Harry L. schrieb:
>> Das funktioniert auch zuverlässig in instabilen WLAN-Netzen.
>
> Naja, sorry, wenn ich sehe wie oft sich hier Wlan Geräte verabschieden,
> obwohl nur ein einziges Wlan vorhanden... Und man ist bei Wlan halt
> immer vom Wohlwollen des Access Points / Routers abhängig.

wenn das WLAN hier vom Wohlwollen des (Billig-)Routers abhängig wäre, 
wäre dieser schon im E-Schrott gelandet...
Ein altes Android-Tablett kommt damit hier öfter mal nicht klar, WLAN 
reconncet ok, aber Browser wird geschlossen oder nicht mehr 
aktualisiert.
Das liegt aber am Museums-Tablett.

Es gibt auch beim ESP8266 in Verbindung mit anderen Netzwerkdiensten 
(auch MQTT) durchaus Fallstricke. Seit gut 2 Monaten bin ich das Problem 
aber auch los, im Espressif-Forum gab es da eine Idee bzw. ein Beispiel.

Für die nRF24 spricht die geringe Stromaufnahme, das sehe ich aber nur 
bei Batterie/Akku-Betrieb als wirklich wesentlich an.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Martin (Gast)
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Mit dem ESP8266 und MQTT (+ OpenHAB) hab ich daheim auch was am laufen.
Du kannst ganz schnell Ergebnisse ohne großartige Programmierung 
erreichen, wenn du den ESP mit EspEasy flashst.
Relais, Potis, Servos, Temperatursensoren u.v.m. sind bereits in der 
Firmware enthalten, musst du nur per WebInterface auswählen und 
konfigurieren.
https://www.letscontrolit.com/wiki/index.php/ESPEasy

Hier die unterstützte Hardware:
https://www.letscontrolit.com/wiki/index.php/ESP_Hardware

Autor: Martin (Gast)
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Edit:

Das ganze funktioniert auch wunderbar in Kombination mit nRF24-Funknetz 
auf Basis von www.mysensors.org

Dort gibt es ein MQTT-Gateway, womit man die beiden Sensortypen 
gemeinsam auf den MQTT-Server laufen lassen kann.

Autor: Karl (Gast)
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Martin schrieb:
> Mit dem ESP8266 und MQTT (+ OpenHAB) hab ich daheim auch was am laufen.

Auf dem Raspi? Ich hab das mal getestet, aber Openhab zieht derart 
Ressourcen (Speicher und Prozessorlast), das macht keinen Spass...

Autor: Martin (Gast)
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@Karl:
Nein, OpenHAB und Mosqitto laufen auf dem Synology NAS. Da hab ich keine 
Probleme mit Leistungseinbußen. Zumindest nicht so, dass es mir 
aufgefallen wäre.

Alternativ hatte ich FHEM mal kurz auf dem Raspi getestet, OpenHAB 
gefiel mir einfach von der Optik besser. Die Einrichtung ist bei beiden 
ein Krampf ;-)

Autor: Herbert (Gast)
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Beitrag "bidirektionale RS232 Funkbrücke mit RFM12"

UART über Funk. Klappt prima über 10-15m. Keine weitere Hard/Software 
zum Unterhalt des Funknetzes notwendig. Auf WLAN würde ich verzichten. 
Da braucht man bei jedem einzelnen Sensor schon eine ordentliche 
Stromquelle.

Autor: Johannes S. (jojos)
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Herbert schrieb:
> UART über Funk. Klappt prima über 10-15m.

und dann besser mit dem Nachfolger RFM69. Ich benutze das mit LPC8xx, es 
gibt auch einige fertige Boards mit ATMega:
JeeNode, Moteino,

Tindie Projekte:
https://www.tindie.com/products/easySensors/button-sized-rfm-69-wireless-node/
https://www.tindie.com/products/vysocan/rfm69-radio-node-mini/?pt=ac_prod_search
https://www.tindie.com/search/?q=rfm69
https://oshpark.com/shared_projects?q=RFM69

: Bearbeitet durch User
Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

Martin schrieb:
> Alternativ hatte ich FHEM mal kurz auf dem Raspi getestet, OpenHAB
> gefiel mir einfach von der Optik besser. Die Einrichtung ist bei beiden
> ein Krampf ;-)

FHEM, Mosquitto und ein IceCast-Streamserver laufen hier auf einem RasPi 
3 ohne sonderliche Last. Diagramme als Auswertung brauchen manchmal 
einen Moment länger, nutze ich aber relativ selten.

Ich bin bei FHEM geblieben, mein Bekannter bei OpenHub, müßter er auch 
auf einer Synologie haben, muß ich direkt mal fragen. Einrichtung gebe 
ich Dir durchaus Recht, aber wenn man etwas programmieren kann, ist eine 
Mischung aus Nutzung der Oberfläche zur Konfig kombiniert mit editieren 
der config-Dateien meine Variante.

Gruß aus Berlin
Michael

: Bearbeitet durch User
Autor: Normal Z. (normalzeit)
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Den WeMos D1 mini gibt es auch als Pro Variante, hat mehr Speicher und 
Anschluß für eine externe Antenne - letzteres erhöht die Reichweite und 
Zuverlässigkeit.

Habe beide Varianten im Einsatz, bei mir läuft Tasmota

https://github.com/arendst/Sonoff-Tasmota

nebst MQTT (Mosquitto), NodeRed, Telegraf, Influx DB, Grafana usw. auf 
einer Synology bzw. Raspberry Pi.

: Bearbeitet durch User
Autor: fchk (Gast)
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Udo schrieb:
> Das Problem ist, in der Gegend gibt es "extrem" viele WLAN-Netze (eine
> Überschneidung von ~15 Netzwerken ist schon möglich)...
> Aber auch ZigBee und Bluetooth arbeiten im ähnlichen Frequensspektrum <-
> hab ich hier Probleme?

Nein, solltest Du nicht. ZigBee ist 802.15.4-basierend, und da gibt es 
genug Kanäle, die zwischen den WLAN-Kanälen liegen, weil sie sehr 
schmalbandig sind.

Schau Dir mal das hier an.

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cc2650moda.pdf

Kostet bei Digikey ca 10€ in Einzelstückzahlen. Das kann BTLE und 
802.15.4 und damit z.B. 6LoWPAN oder Zigbee. Das wäre also die 
Alternative.

fchk

Autor: Wolfgang (Gast)
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fchk schrieb:
> Nein, solltest Du nicht. ZigBee ist 802.15.4-basierend, und da gibt es
> genug Kanäle, die zwischen den WLAN-Kanälen liegen, weil sie sehr
> schmalbandig sind.

Im 2.4GHz Band beträgt der WLAN Kanalabstand 5MHz und ein WLAN Signal 
ist 20 bzw. 40MHz breit. Was genau meinst du mit "zwischen den 
WLAN-Kanälen"?

Autor: fchk (Gast)
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Wolfgang schrieb:
> Im 2.4GHz Band beträgt der WLAN Kanalabstand 5MHz und ein WLAN Signal
> ist 20 bzw. 40MHz breit. Was genau meinst du mit "zwischen den
> WLAN-Kanälen"?

Die Kanalnummerierung bei WLAN ist Mist, ich weiß. Du hast normal drei 
nicht-überlappende Kanäle: 1,6 und 11.

Zwischen WLAN Kanal 1 und 6 ist ZB Kanal 15, zwischen WLAN Kanal 6 und 
11 ist ZB Kanal 20, und jenseits von WLAN Kanal 11 sind ZB Kanäle 25 und 
26.

Zigbee Kanal 15 ist zB Default bei ZLL (Zigbee Light Link).

Da kann man also was machen.

Analoge Babyfone oder sowas sind natürlich fatal.

fchk

Autor: Wolfgang (Gast)
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fchk schrieb:
> Die Kanalnummerierung bei WLAN ist Mist, ich weiß. Du hast normal drei
> nicht-überlappende Kanäle: 1,6 und 11.

Das mag für 802.11b mit 22MHz Kanalbreite so sein.
Man findet für 802.11g/n (16,25MHz Unterträger) als Belegung auch 1, 5, 
9 und 13. Praktisch halten sich viele Geräte an keinen dieser Raster und 
werkeln auf dazwischen liegenden Kanäle. Da ist ein WLAN-freier Kanal 15 
eher Wunschvorstellung als Realität.

Autor: Joachim B. (jar)
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Udo schrieb:
> Hallo,
> ich möchte gerne ein paar (Smarthome-) Sachen per Funk übertragen. Das
> ganze möchte ich Arduino-Like in C/C++ Programmieren. Cool wäre wie bei
> ESP8266 D1 mini (Ebay-Artikel Nr. 252745698566) ein Modul welches
> gleich USB zum Programmieren und für Spannung bereit hält.
>
> Ich möchte Analoge Signale (wie Potistände) erfassen und Digitale
> Signale wie Relays schalten...
> Ebenso wäre UART ganz nett...
>
> Ich bin relativ neu auf dem Gebiet. Mit Arduino und ESP8266 kenn ich
> mich gut aus, ebenso habe ich schon einige Rasperry-Projekte
> bewältigt...
>
> Ich suche was "günstiges" und möchte eben nicht 30€ pro Modul ausgeben.
> Dennoch soll die Qualität jetzt nicht absoluter "shit" sein.

dann verstehe ich nicht warum du nicht ESP32 LORA nimmst

Du hast die Wlanfähigkeit und 433/868 MHz on board sogar mit Display für 
16,-€ (sogar mit LiIo Schnittstelle für autark und Aufladung)

: Bearbeitet durch User

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