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Forum: HF, Funk und Felder Sender - Stromsparend was nehmen?


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Autor: Radio (Gast)
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Hi,

ich möchte regelmäßig (jede Stunde) Werte von kapazitive Boden 
Feuchtigkeit Sensoren
Sensor - 
https://de.aliexpress.com/wholesale?catId=523&initiative_id=AS_20190430064329&SearchText=kapazitive+boden+feuchtigkeit+sensor

abfragen und an eine zentrale senden. Entfernung ist max. 15 Meter 
(keine Wände, etc. dazwischen). Es soll möglichst klein sein und wenig 
verbrauchen.

Welchen Modul soll ich am besten fürs Übertragen nehmen? Am schnellsten 
könnte ich mit einem ESP32 loslegen, da Stromsparend, klein und 
unterstützt Bluetooth/WLAN. Vielleicht ist aber eine Kombination ATTINY 
+ 433sender sparsamer/besser geeignet?

Eine Batterie / oder ein Akku nehmen. Wenn Akku, dann per kleinen 
Solarpanel laden?

Das Konstrukt sollte Sommer überleben.

: Verschoben durch Moderator
Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Radio schrieb:
> Es soll möglichst klein sein

Ich möchte nur einmal erleben, dass jemand das Gegenteil erfragt.

WLAN ist von allen Optionen die Energiehungrigste.

> Vielleicht ist aber eine Kombination ATTINY
> + 433sender sparsamer/besser geeignet?

Ja bestimmt.

> Wenn Akku, dann per kleinen Solarpanel laden?

Ich würde erstmal ermitteln wie lange die Batterie ohne Laden halten 
würde. Da sind durchaus ein paar Monate machbar - wenn du Platz für drei 
AA Zellen hast hast.

: Bearbeitet durch User
Autor: fipsi (Gast)
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> wenig verbrauchen.

Es wäre wichtig, hier genauere Angaben zu machen.

Autor: fipsi (Gast)
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PS: mit einer kleinen Batterie ließe sich ein System über Jahre hinweg 
betreiben. Du brauchst nur einen kleinen µC, der nur jede Stunde einmal 
für wenige ms aufwacht und die Daten übermittelt und dann sofort wieder 
schlafen geht.

Autor: c-hater (Gast)
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Radio schrieb:

> Es soll möglichst klein sein

Warum? Musst du im Blumentopf Miete nach mm² zahlen? Völlig idiotisch, 
dieses sinnlose Streben nach minimalen Abemssungen ohne jeden objektiven 
Grund. Im Verhältnis zu jeder sinnvollen(Preis/Leistung!) Versorgung ist 
selbst ein ATtiny in DIL8 immer noch relativ klein. Man kann sich 
natürlich das Leben unnötig schwerer machen, und den auch in einem ganz 
wesentlich kleineren Gehäuse kaufen, wenn man das unbedingt zu brauchen 
glaubt...

> und wenig
> verbrauchen.

Das hingegen ist nachvollziehbar. Egal, ob solarbetrieben und/oder Akkus 
oder mit Primärelementen.

> Vielleicht ist aber eine Kombination ATTINY
> + 433sender sparsamer

Das mit 100%iger Sicherheit. Wenn BT noch bei der Authorisierung ist, 
ist der Tiny mit 433Mhz-Modul schon viele Millisekunden wieder aus. 
Nachteil: deine Feuchtedaten sind quasi öffentlich. But who cares, steht 
ja nicht dran, dass es Feuchtedaten von einem Blumentopp sind und schon 
garnicht, wessen Blumentopp das nun ist, kann also zwar jeder mitlesen, 
aber trotzdem niemand wirklich was mit den Daten anfangen...

Autor: Wolfgang (Gast)
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c-hater schrieb:
> Nachteil: deine Feuchtedaten sind quasi öffentlich. But who cares, steht
> ja nicht dran, dass es Feuchtedaten von einem Blumentopp sind und schon
> garnicht, wessen Blumentopp das nun ist, kann also zwar jeder mitlesen,
> aber trotzdem niemand wirklich was mit den Daten anfangen...

Selbst mit einem ATtiny kann man die Daten so weit verschlüsseln, dass 
mit den gesendeten niemand etwas anfangen kann.

Autor: Harald W. (wilhelms)
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Stefanus F. schrieb:

>> Es soll möglichst klein sein
>
> Ich möchte nur einmal erleben, dass jemand das Gegenteil erfragt.

Du meinst jemanden, der einen solchen Sender sucht?
https://de.wikipedia.org/wiki/Maschinensender#/media/File:Eilvese_Goldschmidt_alternator.jpg

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Wenn es um so geringe Datenmengen und grosse Pausen geht, kann man sich 
überlegen, das ganze auf 868Mhz zu verlegen.
Da sind nicht so viele Autoschlüssel und Wettersensoren unterwegs.

Autor: Markus M. (mmvisual)
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Und wenn man die Werte für 24h sammelt und dann erst 1x Täglich den 
Sender anwirft und alles überträgt braucht man ebenfalls deutlich 
weniger Energie.

Autor: c-hater (Gast)
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Wolfgang schrieb:

> Selbst mit einem ATtiny kann man die Daten so weit verschlüsseln, dass
> mit den gesendeten niemand etwas anfangen kann.

Wie schon gesagt: selbst ohne Verschlüsselung kann da mit an Sicherheit 
grenzender Wahrscheinlichkeit niemand etwas mit anfangen. Da fehlt 
einfach der Kontext zur Interpretation der Daten.

Was allerdings durchaus sinnvoll sein könnte: eine Signierung, die die 
Authentizität der Nachricht bestätigt. Die muss dann aber natürlich so 
gestaltet sein, dass Replay-Attacken nicht möglich sind, um einen Nutzen 
zu haben. D.h.: die Nachricht selber darf nicht alles sein, was da 
signiert wird, auch nicht nur Nachricht+irgendein konstanter Salt.

D.h. in der Endkonsequenz: es muss eine "gemeinsame Zeit" oder ein 
"gemeinsamer Ereigniszähler"  für Sender und Empfänger etabliert werden. 
Aber mit recht lascher Kopplung...

Autor: georg (Gast)
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Radio schrieb:
> Es soll möglichst klein sein und wenig
> verbrauchen.

Dafür wurde LoRa entworfen. Besorg dir die aktuelle c't, da sind 
ausführliche Artikel zur Einführung in LoRaWAN drin.

Georg

Autor: MaWin (Gast)
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Radio schrieb:
> ich möchte regelmäßig (jede Stunde) Werte von kapazitive Boden
> Feuchtigkeit Sensoren

Nimm als Sender einen NRF52

Autor: Fluppa (Gast)
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georg schrieb:
> Radio schrieb:
>> Es soll möglichst klein sein und wenig
>> verbrauchen.
>
> Dafür wurde LoRa entworfen. Besorg dir die aktuelle c't, da sind
> ausführliche Artikel zur Einführung in LoRaWAN drin.
>
> Georg

Er möchte die Daten 15m weit übertragen. LoRa hat Reichweiten von 
Kilometern.
Ferner ist es viel teurer.

Autor: Fluppa (Gast)
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PS: LoRa steht für "Long Range Wide Area Network". Ich glaube nicht, 
dass es für die Übertragung im Wohnzimmer gedacht ist :-)

Autor: Jobst Q. (joquis)
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Autor: U. M. (oeletronika)
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Hallo,
> Radio schrieb:
> ich möchte regelmäßig (jede Stunde) Werte von kapazitive Boden
> Feuchtigkeit Sensoren
> Sensor -
> 
https://de.aliexpress.com/wholesale?catId=523&initiative_id=AS_20190430064329&SearchText=kapazitive+boden+feuchtigkeit+sensor
> abfragen und an eine zentrale senden. Entfernung ist max. 15 Meter
> (keine Wände, etc. dazwischen). Es soll möglichst klein sein und wenig
> verbrauchen.
Die Verbrauchsparameter werden durch 2 Dinge bestimmt.
1. Ruheverbrauch -> tiefer Schlafmodus
2. Verbrauch bei Aktivität
Je länger die Schafphasen sind und je kürzer die Aktivität, desto 
weniger Anteil hat der Pkt 2. Der kann reinweg vernachlässigbar werden.

Bei 24 x 3s x 150 Tage wäre es gerade mal 3h Aktivität über den Sommer.
Bei angenommen 20mA Stromverbrauch wäre das nur ca. 60mAh Ladung aus 
einer oder Rundzellen (z.B. z.B.Lithiumzellen).
Eine CR2032 hat ca. 200mAh.

Zu beachten wäre, das so kleine Primärzellen oft auch keinen hohen 
Pulsstrom liefern können (max. ca. 1..2mA).
Eine paraleller Goldkap kann das gut abmildern, aber der braucht auch 
wieder Platz.
Akkus sind diesbezüglich meist deutlich besser. Deren Innenwiderstand 
ist meist viel kleiner, so dass einige 10mA problemlos zu entnehmen 
sind.

Wenn die Schaltung also eher mit nur1...2mA auskommt, wäre die 
Verwendung von Li-Primärzellen kein Problem.

> Welchen Modul soll ich am besten fürs Übertragen nehmen? Am schnellsten
> könnte ich mit einem ESP32 loslegen, da Stromsparend, klein und
> unterstützt Bluetooth/WLAN. Vielleicht ist aber eine Kombination ATTINY
> + 433sender sparsamer/besser geeignet?
Prüfe, welche Schaltung den niedrigeren Ruhestrom hat.
Wenn du mit angenommen 100uA ins Rennen gehst, macht das in 150 Tagen 
ca. 360 mAh. Da wäre eine CR2032 schon lange leer.
Also wäre Ruheströme unter 50uA (besser unter ca. 25uA) angesagt.

> Eine Batterie / oder ein Akku nehmen. Wenn Akku, dann per kleinen
> Solarpanel laden?
Einerseits soll es klein sein und dann hast du Platz für ein 
Solarpanel???
Bei Solarpanel  kommt es auf Größe und Effizienz sowie den Standort an.

Man kann es so oder so machen. Je nachdem sollte das Konzept angepasst 
werden.
Gruß Öletronika

Autor: Wolfgang (Gast)
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U. M. schrieb:
> Eine paraleller Goldkap kann das gut abmildern, aber der braucht auch
> wieder Platz.

Die alten GoldCaps mit ihrem hohen Innenwiderstand bringen da überhaupt 
nichts.

Die für diesen Zweck erforderlichen Dinger mit dem niedrigen 
Innnwiderstand findet man gemeinhin unter "Supercapacitor".

Autor: U. M. (oeletronika)
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Hallo,
> Wolfgang schrieb:
> Die alten GoldCaps mit ihrem hohen Innenwiderstand bringen da überhaupt
> nichts.
Wo steht denn, dass man "alte" nehmen muß?
Man kann ja auch "Neue" einsetzen.

> Die für diesen Zweck erforderlichen Dinger mit dem niedrigen
> Innnwiderstand findet man gemeinhin unter "Supercapacitor".
So? Unter dem Begriff Goldcap findet man eh nix anderes als auch nur 
"Superkondensatoren". Und umgekehrt steht bei vielen Superkond. als 
Zweitbegriff "Goldcaps". Wo soll da also der Unterschied sein?

Goldcap oder Superkondensar sind nur Synonyme für 
Doppelschichtkondensatoren.

Und wie bei so ziemlich jedem elektronischen Bauelement muß man 
natürlich das Datenblatt lesen und feststellen, ob die ausgesuchten 
Teile die Anforderungen erfüllen können, die man stellt oder man tested 
es einfach mal aus.

Aber 10...20mA bringen selbst die kleinen mit 0,22...0,47F ganz locker.
https://www.mouser.de/datasheet/2/40/AVX-SCM-1018838.pdf
http://www.manyue.com/standard/05_EDLC_DDL.pdf
Gruß Öletronika

Autor: Sven B. (scummos)
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Es gibt diese nRF24L Dinger, die sind super sparsam. Ich hatte 
irgendwann mal abgeschätzt, dass das mit so einem AA-LiIon-Akku quasi 
ewig (Jahre) läuft, wenn es alle paar Minuten ein Paket sendet.

: Bearbeitet durch User
Autor: Radio (Gast)
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Danke erstmals,

Stefanus F. schrieb:
> Ich möchte nur einmal erleben, dass jemand das Gegenteil erfragt.
Hier geht es mir um Platz, nicht die große Reichweite. Das ganze Teil 
sollte nur gering aus dem Erdreich "raussehen" um vom Rasenmäher nicht 
zermetzelt zu werden.

U. M. schrieb:
> Einerseits soll es klein sein und dann hast du Platz für ein
> Solarpanel???

Nur im Notfall, wenn es nicht anders geht und dann ein kleines 
10cm/10cm, der würde dann direkt auf dem Erdreich.

Stefanus F. schrieb:
> WLAN ist von allen Optionen die Energiehungrigste.

Ja, und kommt dazu:
- sollten Dinge geklaut werden, hätte einer Zugriff zu meinen WLAN
- bei zu vielen WLAN Clients leidet WLAN Netzwerk allgemein.
+ ESP32 reichts vollkommen aus, ich brauche keinen extra 
Sender/Empfänger...

Deswegen suche ich etwas anderes

Matthias S. schrieb:
> Wenn es um so geringe Datenmengen und grosse Pausen geht, kann man sich
> überlegen, das ganze auf 868Mhz zu verlegen.

Ja, habe ich auch überlegt...
Könnt ihr etwas direkt empfehlen? LORA finde ich überdimensioniert.

Wolfgang schrieb:
> Die für diesen Zweck erforderlichen Dinger mit dem niedrigen
> Innnwiderstand findet man gemeinhin unter "Supercapacitor".

Könnt ihr etwas direkt empfehlen?
sollte es mit CR2032 über Monate klappen wäre es schon sehr gut...

Ansonsten bleibt 3,2 Volt Li-FePo4 + ESP32 + Sender
oder LIPO Akku 3,7V + Attiny + Sender...

Sven B. schrieb:
> Es gibt diese nRF24L Dinger, die sind super sparsam.

Braucht man noch einen Microcontroller dazu, oder kann man diese Dinge 
auch programmieren?

Noch andere alternative/sparsame uCs, Sender?

Autor: Sven B. (scummos)
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Ich wüsste nicht dass man die nRF24L programmieren kann, aber ich würde 
vermuten dass du ein Modul findest mit uC drauf. Oder selbst einen 
danebenpappen, ist ja jetzt auch kein Kunstwerk.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Radio schrieb:
> Es soll möglichst klein sein und wenig verbrauchen.

Möglichst klein => möglichst hohe Frequenz, damit die Antennen klein und 
trotzdem effizient sind. 2,4 GHz würde sich anbieten.

Dass WLAN mit Energie verschwenderisch umgeht, wurde schon genannt. BTLE 
oder 802.15.4 würden sich da eher anbieten. Mit letzterem sende ich mit 
einem Satz (2 Stück) LR03 nunmehr seit Jahren 5minütlich Temperaturdaten 
von draußen in die Wohnung – der Energieverbrauch für die Sender spielt 
bei diesen Einschaltdauern kaum eine Rolle. Entscheidend ist da eher der 
Empfänger. Wenn man den auch mit Batterie betreiben will, empfiehlt es 
sich, dass Sender und Empfänger zeitlich koordiniert arbeiten.

Autor: Radio (Gast)
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Radio schrieb:
>> Es gibt diese nRF24L Dinger, die sind super sparsam.

Ich habe gerade gesehen, dass die nRF24L auf 2,4MhZ senden also 
theoretisch den WLAN stören... Da ich einige solche sender einsetzten 
möchte würde ich lieber etwas 433/868 nehmen...

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Radio schrieb:
> also theoretisch den WLAN stören

Für das bisschen, was du damit senden willst, störst du kein WLAN, mit 
den geringen Leistungen sowieso nicht. Eher andersrum, musst du gucken, 
dass beide nicht gerade exakt im gleichen Bereich arbeiten (WLAN am 
Bandanfang und SRD am Bandende oder umgekehrt).

Autor: Radio (Gast)
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Jörg W. schrieb:
> BTLE
> oder 802.15.4 würden sich da eher anbieten.

Ich schwenke langsam in Richtung BTLE... Ich kenne ESP32 ziemlich gut 
und möchte nRF24L nur kennenlernen, wenn unbedingt nötig...

Angenommen:
- CR3032 hat Kapazität 500mA
- ESP32 verbraucht in DeepSleep nur 7uA
- BTLE - Kennt jemand den Verbrauch? und wie Lange Übertragung von 
50-100 Bytes Nutzdaten dauert - Ich nehme jetzt an 100msec und 100mA

In Theorie sollte ESP32 nur im DeepSleep 71428 Stunden = 2976 Tage = 
etwa 8 Jahre laufen...

Wenn ich es je Stunde aufwache um erstmals mit ULP nur die Daten zu 
sammeln und 2mal/Tag die Daten sende:
- 7uA * 150Tage = 0,0252mAh / 150 Tage (Deep sleep)
- 24  100ms  1mA = 0,0006mAh / Tag = 0,09mAh / 150Tage (Daten sammeln)
- 2  100ms  200mA = 0,01mAh / Tag = 1,5mAh / 150Tage (Daten versenden)

Zusammen (Bestcase) = 0,0358mAh Verbrauch / 150Tage

Eine Batterie CR3032 würde also viele Jahre überleben?

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Radio schrieb:
> - CR3032 hat Kapazität 500mA

Vorsicht: die Li-Knopfzellen sind nur sehr wenig stromergiebig.

Wenn Li, dann eher die größeren Rundzellen nehmen, die sind da besser, 
oder eben wie bei mir 2 x LR03. Die haben um die 1 Ah bei guter 
Stromergiebigkeit und sind billig. In meinem Temperatursensor haben sie 
nach 4 Jahren noch nicht einmal die Hälfte ihrer Kapazität ausgeschöpft, 
trotz 5-Minuten-Aufwach-Rhythmus. (Berichtete Batteriespannung derzeit: 
2,85 V, angefangen haben sie mit 3,3 V, erschöpft sollten sie erst bei 
2,0 V sein.)

7 µA Standby ist aber schon heftig viel. Ich komme auf ca. 1 µA. Hat 
aber Aufwand gekostet, da hinunter zu kommen. :-)

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Radio (Gast)
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Jörg W. schrieb:
> 7 µA Standby ist aber schon heftig viel. Ich komme auf ca. 1 µA. Hat
> aber Aufwand gekostet, da hinunter zu kommen. :-)

Was nutzt du da für uC? Hast Du irgendwo einen Artikel, wo Dein 
"Aufwand" beschrieben ist?

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Radio schrieb:
> Was nutzt du da für uC?

ATmega128RFA1, ist ein SoC, also Transceiver für IEEE 802.15.4 zusammen 
mit einem ATmega auf einem Chip. Software basiert auf der freien 
µracoli-Bibliothek.

Im Schlafmodus läuft nur der Watchdog im Interrupt-Modus, der den 
Controller (etwa - ist nicht sehr genau) jede Sekunde aufweckt und die 
Zeit hochzählt. Wenn 5 Minuten um sind, wird eine neue Messung ausgelöst 
und das Ergebnis in die Wohnung gefunkt.

Der wesentliche Aufwand, den Kram energiesparend zu bekommen, ist aber 
mechanischer Art. Du glaubst gar nicht, wie gut korrodierend dauerhaft 
anliegende 3 V Gleichspannung bei einem Gerät wirken, welches 365 x 24 x 
7 der Witterung ausgesetzt ist … da sind einige Batteriesätze und 
Platinen drauf gegangen, bis ich am jetzigen Punkt war, dass alles im 
wahrsten Sinne des Wortes jahrelang stabil hält.

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Radio schrieb:
>> Ich möchte nur einmal erleben, dass jemand das Gegenteil erfragt.
> Hier geht es mir um Platz, nicht die große Reichweite. Das ganze Teil
> sollte nur gering aus dem Erdreich "raussehen" um vom Rasenmäher nicht
> zermetzelt zu werden.

Kannst du es nicht eingraben? Nach unten hin dürfte reichlich Platz 
vorhanden sein.

Autor: Radio (Gast)
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Stefanus F. schrieb:
> Kannst du es nicht eingraben? Nach unten hin dürfte reichlich Platz
> vorhanden sein.

Stimmt eigentlich... Ich könnte Stromversorgung (ein Satz von LR03 
untereinander) + Elektronik eingraben... Wie blöd es klingt, gut, dass 
ihr da seit... Die Batterien sind so billig...

Jörg W. schrieb:
> Witterung ausgesetzt ist … da sind einige Batteriesätze und
> Platinen drauf gegangen

Würde untergraben von Batterien + Elektronik in einem 3D gedruckten PLA 
Gehäuse (ich muss es auch irgenwie Wasserdicht machen, ist bei 3DDruck 
nicht immer so...) ausreichend sein? Was waren genau die 
Witterungsprobleme? Frost/Undichtigkeit/UV?

Autor: W.S. (Gast)
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Jörg W. schrieb:
> welches 365 x 24 x 7

Naja, ganz so lange brauchen die Batterien ja nun auch nicht zu halten. 
Aber tief eingraben ist sicherlich sinnvoll: bei niedrigen Temperaturen 
spielen die Batterien/Akkus je nach Typ nicht immer mit. Soweit ich mich 
erinnere, waren grad Li-Akus wohl die zimperlichsten. Ansonsten ist wohl 
der Kampf gegen die Luftfeuchtigkeit unter dem Taupunkt das größte 
Problem.

Mit Gel-Pads einschweißen? Hmm...

W.S.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Radio schrieb:
> Würde untergraben von Batterien + Elektronik in einem 3D gedruckten PLA
> Gehäuse

Denk dran: PLA ist Maisstärke. Das Zeug ist biologisch abbaubar, 
verwittert also schnell.

> (ich muss es auch irgenwie Wasserdicht machen, ist bei 3DDruck
> nicht immer so...) ausreichend sein?

Besser ist es, die Elektronik wasserfest zu machen.

Wasserdichte Gehäuse lassen das Wasser, was einmal eingedrungen ist, nie 
wieder raus … könnte man dann höchstens durch Silicagel abhelfen.

> Was waren genau die
> Witterungsprobleme?

Irgendwie eingedrungene Feuchtigkeit in Verbindung mit Bereichen auf der 
Platine, bei denen der Schutzlack fehlte oder fehlerhaft war.

Da ich (außer Temperatur) Luftfeuchtigkeit messen möchte, ist ein 
komplett dichtes Gehäuse ohnehin nicht sinnvoll.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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W.S. schrieb:
> bei niedrigen Temperaturen spielen die Batterien/Akkus je nach Typ nicht
> immer mit. Soweit ich mich erinnere, waren grad Li-Akus wohl die
> zimperlichsten

Ja, aber dafür Li-Akkus zu benutzen ist kaum sinnvoll. Wenn man den 
Energieverbrauch weit genug runter hat, halten 08/15 
Alkali-Mangan-Zellen so lange, dass sich keine Kosten für irgendeinen 
Akku rentieren, und diese Zellen haben auch bei -20 °C kein ernsthaftes 
Problem, das bisschen Energie zu liefern.

Autor: Robin (Gast)
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Psoc 4 BLE, den gibt es als 10x10mm Modul mit allem draus, bzw. etwas 
größer mit PCB Antenne. Ist ein Cortex M0 den du frei programmieren 
kannst.
Das Modul hat alles drauf was du brauchst und in deep sleep bist du bei 
1.5uA

Wenn du die Daten als Broadcast versendest ist das in 5ms erledigt und 
die CPU kann weiter schlafen. mit Verbindungsaufbau dauert es länger.

Wenn du eine RTC daneben setzt könntest du sogar den hibernate nutzen. 
Die etc muss dann stündlich wecken. Stromverbrauch sollte dann unter 1uA 
fallen.

Autor: Sven B. (scummos)
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Aber nicht vergessen, die Bruchteile von Mikroampere von dem Sleep-Strom 
zu optimieren bringt relativ wenig. Wichtig ist, dass das Konzept zum 
Senden wenig Strom verbraucht (sprich, kein Verbindungsaufbau, das 
dauert ewig). Ob der uC dann im Sleep 0.7 µA oder 1.2 µA zieht, naja. 
Das ist der Unterschied, ob der 6 oder 10 Jahre im Sleep bleiben kann 
mit einem 0.23 Ah Akku. Wenn das limitierend ist, ist das System sowieso 
schon extrem gut, ich glaube nicht, dass man das ohne weiteres 
hinbekommt.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Sven B. schrieb:
> Aber nicht vergessen, die Bruchteile von Mikroampere von dem Sleep-Strom
> zu optimieren bringt relativ wenig.

Bruchteile nicht, aber von 10 auf 1 µA lohnt durchaus noch. Danach ist 
man dann in der Größenordnung der Selbstentladung der Batterien.

Autor: Radio (Gast)
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Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Ist halt nur das Radio, kein Controller. Den brauchst du separat.

Willst du Platinen selbst bauen? ATmega128RFA1 könntest du von mir 
einige bekommen, allerdings finde ich auf die Schnelle nichtmal bei Ali 
Express damit fertige Module.

Autor: Radio (Gast)
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Jörg W. schrieb:
> ATmega128RFA1 könntest du von mir
> einige bekommen

Sind nicht die billigsten... Ich bin beim Platinenherstellen eher 
Anfänger...


Eine andere Frage. Der Feuchtigkeit Sensor selbst verbraucht bestimmt 
auch Strom. Soll ich einen Transistor Zwischen Batterie und 
Stromversorgung-Sensor dazwischen einbauen? Macht man so grundsätzlich 
mit allen Low-Power Sensoren?

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Radio schrieb:
> Der Feuchtigkeit Sensor selbst verbraucht bestimmt auch Strom.

Musst du dir anschauen, wie der arbeitet. Viele Sensoren kann man in 
einen Schlafmodus bringen, wenn man sie nicht braucht. Wenn dein Sensor 
sowas nicht kann, würde sich ein separater Schalter in der Tat anbieten.

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Du musst zumindest bei so gut wie allen Kontrollern darauf achten, das 
die Pins sich im Standby Modus auf definiertem High oder Low befinden. 
Floatende Portpins sind enorm hohe Stromverbraucher.

Autor: Sven B. (scummos)
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Je nach Sensor und uC kann man sich den Transistor evtl. sogar sparen 
und die Spannungsversorgung direkt aus dem GPIO speisen.

Autor: Radio (Gast)
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Sven B. schrieb:
> Je nach Sensor und uC kann man sich den Transistor evtl. sogar sparen
> und die Spannungsversorgung direkt aus dem GPIO speisen.

Sollte ich einen Verbraucher(Sensor) über einen Transistor 
aus/einschalten, verbraucht ein solcher Schaltkreis im ausgeschalteten 
Zustand (kein Strom an Base) Strom? Oder ist es so gering (<1uA), dass 
man es nicht betrachten soll?

Autor: Sven B. (scummos)
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Ich denke der Leckstrom dürfte unter typischen Bedingungen 
vernachlässigbar sein.

Autor: Radio (Gast)
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Lese gerade Datenblatt BC546:
Collector Cutoff Current
(VCE = 70 V, VBE = 0   ): Min:-, Typ: 0,2nA, Max: 15nA
(VCE = 30 V, TA = 125°C): Min:-, Typ: -    , Max: 4uA

Das bedeutet, bei Temperatur 125°C kann der Leckstrom unter Umständen 
4uA ansonsten max. 15nA (normal: 0,2nA)?

Interpretiere ich es richtig?

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Radio schrieb:
> Interpretiere ich es richtig?

Ja. Der Leckstrom hängt bei Halbleitern immer sehr stark von der 
Temperatur ab.

Autor: Radio (Gast)
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Eignen sich extrem niedrige Frequenzen auch zur Übertragung?
Sagen wir induktive Nahfeldübertragung mit 50 Hz?

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Radio schrieb:
> Sagen wir induktive Nahfeldübertragung mit 50 Hz?

Wenn du gewillt bist, um dein Grundstück herum eine große Spule zu 
wickeln …

Autor: W.S. (Gast)
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Jörg W. schrieb:
> Ja, aber dafür Li-Akkus zu benutzen ist kaum sinnvoll.

Ist mir klar, gilt übrigens auch für die nichtaufladbaren Li-haltigen 
Batterien. Deswegen das tiefe Eingraben, da ist's mit der Temperatur 
deutlich gleichmäßiger UND mangels großer Temperaturschwankungen ist 
das Feuchtigkeitsproblem auch kleiner - wenngleich nicht weg.

Der leidige Mechanismus ist ja so: wird warm: und Luft nimmt Wasser auf, 
Luft im Gehäuse dehnt sich aus, wird wieder kälter: Luft im Gehäuse 
zieht sich zusammen, saugt also feuchte Luft ein, diese fällt das Wasser 
bei weiterer Abkühlung auf die Bauteile als Tau aus und nun hat das 
Ganze über die Nacht prima Zeit, zu verrotten.

Sven B. schrieb:
> Wichtig ist, dass das Konzept zum
> Senden wenig Strom verbraucht (sprich, kein Verbindungsaufbau, das
> dauert ewig).

Das ist ein weiteres Problem: Ohne Verbindungsaufbau  - für den man 
obendrein einen Empfänger braucht - muß man sich schon ein sehr ruhiges 
Frequenzband aussuchen, sonst ist die Wahrscheinlichkeit, daß die 
Meldung nicht ankommt, ziemlich groß.

Und wenn man dann noch lange Pausenzeiten einlegt zwecks Stromsparen, 
dann ist die Häufigkeit der Update-Zeitpunkte für die Praxis einfach zu 
gering.

Ich kenne das, hab hier so eine tolle "Wetterstation" von Oregon mit 
abgesetzten Temperaturfühlern. Die Tage, wo die mal einen einigermaßen 
aktuellen Zustand anzeigt, kann man an einer Hand abzählen. Und bereits 
nach einem halben Jahr ist so ein externer Fühler innerlich sowas von 
verrottet, daß es mich graust.

Also: Wenn der TO maximal 15 Meter zu überbrücken hat, dann sollte er 
besser ein Kabel legen. Damit erspart man sich einen Haufen Ärger.

W.S.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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W.S. schrieb:
> Ohne Verbindungsaufbau  - für den man obendrein einen Empfänger braucht
> - muß man sich schon ein sehr ruhiges Frequenzband aussuchen, sonst ist
> die Wahrscheinlichkeit, daß die Meldung nicht ankommt, ziemlich groß.

Ist halt die Frage, was man als „Verbindung“ ansieht: bei meinem 
802.15.4-Sensor werden die Frames schon mit CSMA/CA und ACK + Retries 
gesendet, d.h. erstens wird bei belegtem Band ggf. ein wenig gewartet, 
zweitens wird bei ausbleibender Bestätigung die Übertragung wiederholt.

Zählt das schon als „Verbindung“? ;-)

Selbst abends „zur besten WLAN-Zeit“ kommt so gut wie jedes Ergebnis 
(5-Minuten-Intervall) an:
 temp  | humidity |           tstamp           
-------+----------+----------------------------
 14.99 |     59.8 | 2019-05-02 21:08:27.023422
 15.06 |     59.6 | 2019-05-02 21:03:28.513988
 15.11 |    59.35 | 2019-05-02 20:58:30.018035
 15.17 |    59.09 | 2019-05-02 20:53:31.522104
 15.24 |    58.92 | 2019-05-02 20:48:33.013109
  15.3 |    58.71 | 2019-05-02 20:43:34.531993
 15.36 |    58.54 | 2019-05-02 20:38:36.035918
  15.4 |    58.35 | 2019-05-02 20:33:37.556013
 15.45 |     58.2 | 2019-05-02 20:28:39.074208
 15.47 |    58.12 | 2019-05-02 20:23:40.643769
 15.49 |    57.91 | 2019-05-02 20:18:42.212946
 15.54 |     57.6 | 2019-05-02 20:13:43.796987
 15.61 |    57.37 | 2019-05-02 20:08:45.381653
  15.7 |    57.74 | 2019-05-02 20:03:46.964809
 15.77 |    57.02 | 2019-05-02 19:58:48.565655
 15.86 |    56.59 | 2019-05-02 19:53:50.1809
 15.97 |    56.53 | 2019-05-02 19:48:51.798969
 16.08 |    55.94 | 2019-05-02 19:43:53.463624
 16.19 |    55.93 | 2019-05-02 19:38:55.113364
  16.3 |    55.61 | 2019-05-02 19:33:56.793559
 16.39 |    55.46 | 2019-05-02 19:28:58.506487
 16.48 |    55.61 | 2019-05-02 19:24:00.234881
  16.6 |    54.92 | 2019-05-02 19:19:01.96526
 16.72 |    54.86 | 2019-05-02 19:14:03.725244
  16.8 |    54.54 | 2019-05-02 19:09:05.501338
 16.87 |    54.39 | 2019-05-02 19:04:07.278174
 16.95 |    54.22 | 2019-05-02 18:59:09.07103

Ich glaube, das mit dem hohen Energieverbrauch bei Verbindungsaufbau 
bezog sich eher auf Harald Blauzahn.

Autor: W.S. (Gast)
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Jörg W. schrieb:
> Selbst abends „zur besten WLAN-Zeit“..

Da kannste froh sein. Offenbar lebst du in einer eher ruhigen Umgebung. 
Aber WLAN findet ja nicht auf 433 MHz statt.

W.S.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Das Projekt wird vermutlich an der untauglichen Meßmethode für die 
Bodenfeuchtigkeit scheitern. Im anderen Thread wurden ja schon 
gelegentlich Langzeit-Plots gepostet da kann man vorwiegend Temperatur 
und Mondphase ablesen aber die Feuchtigkeit des Bodens meist eher 
weniger.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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W.S. schrieb:
> Da kannste froh sein. Offenbar lebst du in einer eher ruhigen Umgebung.

Keineswegs. So etwa ein Dutzend WLANs sind um mich herum, mein eigener 
AP eingeschlossen, der steht 2 m neben dem 802.15.4-Empfänger.

So schlecht ist IEEE 802.15.4 nicht, sich gegen WLAN durchzusetzen.

> Aber WLAN findet ja nicht auf 433 MHz statt.

Dafür Amateurfunk, mit noch viel größeren Leistungen. :) Außerdem 
bräuchte sein Grasnarbensender bei 433 MHz eine sechsmal so große 
Antenne wie bei 2,4 GHz, um einigermaßen brauchbar abzustrahlen.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Ich würde Kabel verlegen. Ein Problem mehr und dafür zwei andere 
Probleme weniger.

Autor: Robert B. (borecki)
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Bernd K. schrieb:
> Das Projekt wird vermutlich an der untauglichen Meßmethode für die
> Bodenfeuchtigkeit scheitern. Im anderen Thread wurden ja schon
> gelegentlich Langzeit-Plots gepostet da kann man vorwiegend Temperatur
> und Mondphase ablesen aber die Feuchtigkeit des Bodens meist eher
> weniger.

Woran soll es scheitern? Warum sollte die Methode untauglich sein?

Beitrag #5829975 wurde vom Autor gelöscht.
Autor: Stefanus F. (stefanus)
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W.S. schrieb:
> Da kannste froh sein. Offenbar lebst du in einer eher ruhigen Umgebung.

Jörg W. schrieb:
> Keineswegs. So etwa ein Dutzend WLANs sind um mich herum

Dann hast du eine Ruhige Umgebung. Bei mir sind es gerade 61 im 2,4 GHz 
Band.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Stefanus F. schrieb:
> Dann hast du eine Ruhige Umgebung.

"Ruhig" ist trotzdem was anderes, und wie ich schon schrieb, mein 
eigener AP als potenziell größter Störenfried bezogen auf die 
Sensordaten-Funkstrecke ist direkt daneben.

Weiter entfernte WLANs spielen nicht mehr so die große Rolle, deren 
Energie ist sowieso gering genug.

Autor: soso... (Gast)
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Radio schrieb:
> Eine Batterie / oder ein Akku nehmen. Wenn Akku, dann per kleinen
> Solarpanel laden?
>
> Das Konstrukt sollte Sommer überleben.

Ich hab so was ähnliches mal mit einem RFM12 und einem PIC24 umgesetzt. 
Läuft auf 3xAA, und die Batterie hält rund 3 Jahre.

Das sendet jede Minute Temperatur, Feuchte und Akkuspannung. Die 
Kommunikation ist bidirektional und mit CRC gesichert.

Also mit 433MHz liegst du nicht falsch, aber eventuell könnte es mit BLE 
einfacher gehen.

Schau dich mal BLE-Modulen um - Cypress hat anscheined recht gute:
https://www.cypress.com/products/ble-bluetooth

BLE ist für solche Dinge recht gut geeignet, ich habe schon Lösungen mit 
Knopfzellenbetrieb gesehen. Gabs halt damals noch nicht, darum habe ich 
es nicht verwendet ;-)

Autor: Georg A. (georga)
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Die TFA-KlimaloggPro-Sensoren nutzen Chips von Axsem/On. Die senden alle 
10s(!) ihre Daten. Die externe CPU ist wohl was ala 8051, es gibt ein 
LCD und die überleben mit 2*Mignon locker 3 Jahre. Im Sensor selbst ist 
wohl nur ein (älterer) TX von Axsem, bei Digikey gibts aber den neueren 
AX5043 als RX+TX für ein paar EUR. Laut DB hat der 50nA im Deep Standby.

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Momentan sehe ich 73 WLAN Netze.

Also WLAN ist zumindest in meiner Umgebung keine gute Idee, wenn man die 
Daten stromsparend übermitteln möchte.

Autor: Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Stefanus F. schrieb:
> Momentan sehe ich 73 WLAN Netze.

Hör doch mal bitte wieder auf, den Thread damit zuzuspammen.

Daten über WLAN zu übertragen, wurde ohnehin als Idee schnell genug 
verworfen, denn das ist bekanntermaßen alles andere als energiesparend. 
Dafür ist es nie optimiert worden, dort dreht sich alles um 
Geschwindigkeit.

Das heißt aber (siehe mein Beispiel) noch lange nicht, dass eine 
Übertragung im 2,4-GHz-Band deshalb komplett unmöglich ist, zumal es ja 
auch noch die "WLAN Gaps" gibt, also Bereiche, in denen WLAN nicht so 
stark präsent ist (weil sie es aufgrund ihrer Bandbreite meiden müssen).

Autor: Robert B. (borecki)
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Bernd K. schrieb:
> Das Projekt wird vermutlich an der untauglichen Meßmethode für die
> Bodenfeuchtigkeit scheitern. Im anderen Thread wurden ja schon
> gelegentlich Langzeit-Plots gepostet da kann man vorwiegend Temperatur
> und Mondphase ablesen aber die Feuchtigkeit des Bodens meist eher
> weniger.

Ich wiederhole meine Frage:
Was soll daram scheitern? Die Sensoren sind Kapazitiv, sollen nicht 
korrodieren...

Autor: Codix (Gast)
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15m bis zum Empfänger? Und so ein Aufwand bzgl. wireless?
Es gibt eine gaaanz einfache Lösung: Nennt sich
Kabel.

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Robert B. schrieb:
> Ich wiederhole meine Frage:
> Was soll daram scheitern? Die Sensoren sind Kapazitiv, sollen nicht
> korrodieren...

Sie reagieren auf alle möglichen Umwelteinflüsse, unter anderem auf die 
Temperatur und verschiedene andere Umstände stärker als auf die 
Feuchtigkeit, jeder Versuch das irgendwie zu kompensieren ist bislang 
gescheitert.

Deshalb wird sowas bei "echten" Bodenfeuchtesensoren, also solche die 
professionell oder kommerziell eingesetzt werden anders gemacht.

Das kapazitive Meßprinzip dafür zu verwenden war ein gescheitertes 
Hirngespinst eines Bastlers aber aus irgendeinem Grund geistert es immer 
noch durch die Köpfe aller anderen Bastler und jeder will es als erstes 
probieren, obwohl bekannt ist daß es nichts taugt.

: Bearbeitet durch User
Autor: qwerty (Gast)
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Theoretisch würde sogar einmal pro Tag eine Datenübertragung ausreichen. 
Viel öfter gießt der Gärtner seine Pflanzen auch nicht. Dabei könnte man 
sogar überlegen, ob man den Akku nicht ganz weg lässt und nur ein 
Solarpanel mit parallelem Goldcap benutzt. Warum soll man nachts die 
Feuchtigkeit der Blumenerde messen? Gehst du nachts raus und gießt, wenn 
ein kritischer Feuchtigkeitswert unterschritten ist? Damit ist natürlich 
der Zeitraum, in welchem die Übertragung stattfindet auf den Tag 
begrenzt.

Autor: Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)
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Sven B. schrieb:
> Je nach Sensor und uC kann man sich den Transistor evtl. sogar sparen
> und die Spannungsversorgung direkt aus dem GPIO speisen.

Das klappt hier auch sehr gut mit RFM02 auf 868MHz, gespeist von einem 
Tiny26. Man sollte allerdings ein wenig filtern mit RC Glied - z.B. 
22Ohm/10nF. Generell kann man die Reichweite der HopeRF Module drastisch 
erhöhen, wenn man sich ein wenig Gedanken zur sauberen Betriebsspannung 
macht, vor allem bei den Receivern.
Mit RFM01/RFM02 und DECT Antennen sind dann schon mal 100-200m im 
Freifeld auf 868Mhz möglich, wenn man es mit der Datenrate nicht 
übertreibt (hier warens 4800 Baud).

: Bearbeitet durch User
Autor: Runterholer C++ (Gast)
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Jörg W. schrieb:
> meinem 802.15.4-Sensor werden die Frames schon mit CSMA/CA und ACK +
> Retries gesendet,

Jörg W. schrieb:
> Zählt das schon als „Verbindung“? ;-)

Natürlich! Du bekommst ja ein qsl von der Gegenstation. Sollte man als 
Amateurfunker aber wissen!

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Bernd K. schrieb:
> Sie reagieren auf alle möglichen Umwelteinflüsse

Eine einfache Widerstandmessung taugt auch nicht, feuchte Blumenerde 
leitet 10x besser, als feuchte Watte.

Ich denke mal laut:

Wenn ich mit dem Finger fühle, ist es nicht letztendlich die Ableitung 
von Körperwärme, die ich fühle? Das könnte man doch auch elektronisch 
mit einem beheizten Temperaturfühler machen, richtig?

Einen NTC zu bestromen ist kein Hexenwerk, aber wie stelle ich sicher, 
dass er immer gut Kontakt zur Erde hat?

: Bearbeitet durch User
Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Stefanus F. schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>> Sie reagieren auf alle möglichen Umwelteinflüsse
>
> Eine einfache Widerstandmessung taugt auch nicht, feuchte Blumenerde
> leitet 10x besser, als feuchte Watte.
>
> Ich denke mal laut:
>
> Wenn ich mit dem Finger fühle, ist es nicht letztendlich die Ableitung
> von Körperwärme, die ich fühle? Das könnte man doch auch elektronisch
> mit einem beheizten Temperaturfühler machen, richtig?
>
> Einen NTC zu bestromen ist kein Hexenwerk, aber wie stelle ich sicher,
> dass er immer gut Kontakt zur Erde hat?

Ich würde es einfach so machen wie es normalerweise gemacht wird und wie 
es sich bewährt hat, nämlich mit einem Tensiometer. Das kann man sich 
für wenige Euro und nem Drucksensor selber basteln und damit wird direkt 
das gemessen was die Pflanze auch zu spüren bekommt. Nicht indirekt über 
3 Ecken was anderes messen was noch von zig anderen Einflussfaktoren 
beeinflusst wird wenn man die gesuchte Größe auch ganz einfach direkt 
messen kann.

Aber wir schweifen vom Thema ab.

Bei nur 15 Meter würde ich einfach ein Kabel legen und mir das ganze 
Funk- und Stromversorgungsproblem so vom Leib halten und die Komplexität 
noch weiter zu reduzieren. Keep it simple!

Autor: Stefanus F. (stefanus)
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Bernd K. schrieb:
> Ich würde es einfach so machen wie es normalerweise gemacht wird und wie
> es sich bewährt hat, nämlich mit einem Tensiometer

Danke, ich habe wieder ein neues Wort/Ding kennen gelernt.

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