2,4 Ghz Temperatursensor - Antenne verlängern um Reichweite zu vergrößern

[Klaus B. (rubby)]

Hallo,

habe einen Xiaomi Aqara Temperatur und Feuchtesenor welchen ich für mein 
Smarthome (mit FHEM und Raspberry) nutzen möchte. Dieser soll im Keller 
die Werte erfassen. Der Keller ist jedoch ein alter "Felsenkeller" und 
schirmt somit die Strahlen ab. Ich kann somit die Werte nicht durch die 
Decke/Wände zum Empfänger übertragen. Der Sensor sendet mit 2,4 Ghz.

Habe mir deshalb folgendes überlegt (habe dazu den Xiaomi geöffnet und 
Bilder gemacht; Fotos evtl. vergrößert anschauen):

1. Ich verlege den Temperatur/Feuchte-Sensor mit einer Kabel, ca. 4 m 
lang, in den Keller (durch ein Kellerloch); der Rest vom Xiaomi bleibt 
außen und hat dann Verbindung zum Raspberry.

(Im Foto an der rot markierten Stelle trennen und die einzelnen drei 
Leiterbahnen (Platinenvorder und Rückseite) mit einer Kabel (gelbe 
Stellen) verbinden)

oder

2. Der Xiaomi bleibt im Keller und ich verlege mit einer Coaxkabel eine 
Antenne nach außen.

(Im Foto an den blau markierten Stellen die Leiterbahnen trennen und 
eine externe Antenne (Coaxkabel) an den gelben Stellen anlöten)

Könnte das klappen?
Welche Möglichkeit wäre besser?
Oder sind aufgrund des Kabels die Verluste zu groß und es würde nicht 
mehr funktionieren?

Leider habe ich wenig Ahnung von der Materie; war nur ein Gedankengang 
von mir.

Vielen Dank
Viele Grüße

Rubby

[Wolfgang (Gast)]

Klaus B. schrieb:
> 1. Ich verlege den Temperatur/Feuchte-Sensor mit einer Kabel, ca. 4 m
> lang, in den Keller (durch ein Kellerloch); der Rest vom Xiaomi bleibt
> außen und hat dann Verbindung zum Raspberry.

Warum meinst du, dass die I2C-Schnittstelle des Sensor für solch eine 
Kabellänge geeignet ist?
I2C steht für Inter-Integrated Circuit, also Verbindungen zwischen 
integrierten Schaltungen, i.a. auf einer Platine oder dicht beieinander 
liegenden Baugruppen.

[Martin (Gast)]

Dein Sensor verwendet Zigbee. Zigbee kann mesh Netzwerke aufbauen. Wenn 
du einen Knoten dazwischen hängst der immer am Strom hängt und als 
Router fungiert kann dieser deine Reichweite verlängern. Das geht 
wunderbar mit den sensoren.... Hab ich hier laufen. Ich verwende Osram 
lightify plugs zum verlängern....

[the_yrr (Gast)]

zu 1) IIC über 4m wird eng, kann gehen, eher nicht, wenns langsam ist 
hast du eventuell eine geringe Chance, allerdings kann der SHT30 (der 
Sensor) bis zu 1MHz, selbst bei 100kHz wirds eher nichts, da müsste man 
in der Firmware auf unter 1kHz runtergehen und beten dass es 
funktioniert.

es gibt aber die Möglichkeit das zu überbrücken, z.b. mit rs485, als 
Anregung siehe hier
https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN11075.pdf

zu 2) du musst die Antenne so abschneiden dass dein neuer Ausgang an die 
50Ohm? des Koax angepasst ist, also eventuell Antennenanpassung 
(teilweise) ab/neu. das wird eher schwierig, bei funk ist nicht eben mal 
Antenne ab und Koax dran (Datenblatt des 2.4GHz Funk IC sollte helfen)


der SHT20 hat läuft über IIC, also mindestens 4 Verbindungen 
(+,-,SCL,SDA), die Platine müsste 4 Lagen haben, und es könnten zu den 4 
noch 2 weitere Leitungen für nReset und Alert versteckt sein.

Sensor Datenblatt:
http://www.mouser.com/ds/2/682/Sensirion_Humidity_Sensors_SHT3x_Datasheet_digital-971521.pdf


überleg genau bevor du schneidest, die hälfte der Platine ist innen 
versteckt bei 4 Lagen, niemand weiß was da wirklich los ist, IIC geht 
nicht einfach so über 4m, Antenne ab und koax dran kann Fehlanpassung 
geben mit ordentlich Störung/Leistungsverlust

[Klaus B. (rubby)]

Vielen Dank für die vielen Antworten, welche mich davor bewahrt haben, 
danach wahrscheinlich einen defekten Sensor zu haben.


Habe mir mal den Osram lightify plugs bestellt und werde testen, ob es 
damit funktioniert. Der einzige Nachteil ist wahrscheinlich ein geringer 
Stromverbrauch, den dieser "Repeater" hat.


Hätte auch nicht gedacht, dass die Platine 4 Lagen hat.
Aber selbst wenn ich es schaffen würde, alle Kontakte vom Sensor mit 
einer Kabel zu verbinden, würde es ja wahrscheinlich wegen den 
"Inter-Integrated Circuit" sowieso nicht funktionieren.


Das mit der Antenne "verlängern" habe ich bei einem ESP8266 
Mikrocontroller 
(https://www.stall.biz/project/esp8266-esp12-mit-externer-wlan-antenne-fuer-wiffi-und-co) 
gesehen und habe es mir zu einfach vorgestellt.

Ist das Antenne grundsätzlich nicht möglich oder nur mit Verlusten 
möglich oder nur möglich, wenn man die Antennenanpassung durchführen 
kann. Hätte etwas gegoogelt aber schlauer bin ich nicht geworden.

[Wolfgang (Gast)]

Klaus B. schrieb:
> Ist das Antenne grundsätzlich nicht möglich oder nur mit Verlusten
> möglich oder nur möglich, wenn man die Antennenanpassung durchführen
> kann. Hätte etwas gegoogelt aber schlauer bin ich nicht geworden.

Hier ist mal eine Übersicht über die Kabelverluste verschiedener 
Koax-Kabeltypen in Abhängigkeit von der Frequenz. Die angegebenen 
Verluste beziehen sich auf eine Kabellänge von 100m.
Zur Orientierung: 3dB entsprechen einem Faktor 2 in der Leistung
http://www.kabel-kusch.de/Koaxkabel/Datenblatt.htm

[A. B. (Gast)]

Ablöten des Sensors und Verlängerung des I2C-Busses über zwei PCA9615 
und Standard-Netzwerkkabel wäre einen Versuch wert. Von den 7 Pins des 
Sensors sind vermutlich auch gar nicht alle relevant (nachmessen!): ADDR 
liegt sowieso auf festem Pegel, nRESET, ALERT werden u. U. gar nicht 
verwendet.

[Klaus B. (rubby)]

@Martin (Gast)

Hallo Martin,

ich hoffe Du schaust nochmal in diesem Tread vorbei und kannst mir 
helfen. Oder auch jemand anderes.

habe mir eine Osram lightify plugs gekauft. Ich kann die Steckdose mit 
deCONZ verbinden und auch schalten.
Leider verlängert diese Steckdose aber nicht die Reichweite der 
Sensoren?

Muss ich die Sensoren an die Osram irgendwie anlernen?

Vielen Dank

Guten Rutsch

Viele Grüße
Rubby

[Martin K. (martinkessler)]

Hallo Zusammen, meine Frage wäre ob es evtl. bei dem Aquara Sonsor
möglich wäre, nur den Temperatur Sensor zu "verlängern" mit einem
Rauchgas Sensor um eine Ofentemperatur zu ermitteln ?

Lg. Martin :-)

[K. S. (the_yrr)]

Martin K. schrieb:
> nur den Temperatur Sensor zu "verlängern" mit einem
> Rauchgas Sensor um eine Ofentemperatur zu ermitteln ?

Nein.

außer das Rauchgas ist maximal 125°C warm, dann steigt der Sensor aus. 
Oder du findest einen Sensor der identisch angesprochen wird und 
deutlich mehr aushält (wirst du aber nicht).

[Martin Keßler (Gast)]

K. S. schrieb:
> Martin K. schrieb:
> nur den Temperatur Sensor zu "verlängern" mit einem
> Rauchgas Sensor um eine Ofentemperatur zu ermitteln ?
>
> Nein.
>
> außer das Rauchgas ist maximal 125°C warm, dann steigt der Sensor aus.
> Oder du findest einen Sensor der identisch angesprochen wird und
> deutlich mehr aushält (wirst du aber nicht).

Ah, alles klar. Wäre es denn möglich den Sensor zu verlängern z.B. mit 
einem Anlegefühler bis Max 125 Grad? Dann würde der Xiaomi ja noch 
funktionieren oder? Kann man an die Anschlüsse des internen Temperatur 
Sensors etwas löten  oder sind die irgendwie so verbaut das man da 
garnicht ran kommt? Ich kenne mich mit den Platinen Bauteilen nicht so 
gut aus.