Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik GPS-Sensor für Haustiere - selbst basteln


von David B. (dav7d)


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Hallo!

Ich mache berufsbegleitend die HTL nach und soll vorbereitend für die 
Diplomarbeit ein kleines Projekt machen.

Meine Idee wäre es, einen GPS-Sensor mit einem Mikrocontroller 
auszuwerten, um Beispielsweise den Standort von einem Haustier zu 
erfassen.

Aufgrund der Größe von Akku/Sensor/Mikrcontroller dürfte womöglich der 
Sensor für kleinere Haustiere nicht geeignet sein.

Mir geht es aber eher darum, eine möglichst passende Kombination aus
- Microncontroller
- GPS-Modul
- Versorgungsspannung
zu finden, mit der ich mit einfache C/C++-Grundlagen zurecht komme.


Gibt es vielleicht jemanden, der damit Erfahrung hat und eventuell 
empfehlenswerte Produkte nennen kann?
Bin über jeden Tipp dankbar.


LG

von Jan H. (jan_h74) Flattr this


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Und wie soll die GPS position dan uebertragen werden ? Funk / GPSR 
/Wifi/BT....Ich mache das momentan mit eine ESP32 + Beitian BN220 GPS 
module. Daten werden gelogd auf eine SD-karte. Arduino IDE passt schon. 
Aber das Stromverbrauch ist schon bei 80 mA (GPS an 10Hz loggen). Und 
funk macht es auch nicht.

von F. M. (foxmulder)


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David B. schrieb:
> Ich mache berufsbegleitend die HTL nach

Gut, Respekt!

David B. schrieb:
> Aufgrund der Größe von Akku/Sensor/Mikrcontroller dürfte womöglich der
> Sensor für kleinere Haustiere nicht geeignet sein.

Definiere "klein"
Hamster geht aber sicher nicht, Katze (je nach Ausführung) 
wahrscheinlich schon.

David B. schrieb:
> Mir geht es aber eher darum, eine möglichst passende Kombination aus
> - Microncontroller
> - GPS-Modul
> - Versorgungsspannung

Mikrocontroller:
AVR/LPC/MSP430 such dir was aus!

Das ist ein schön kleines GPS:
https://www.we-online.de/katalog/de/ELARA-I

David B. schrieb:
> Versorgungsspannung

Lithium Ionen Akku wie in einem Handy.
Wie willst du die Position übertragen?
Mobilfunk/Lora etc.

mfg

: Bearbeitet durch User
von Dieter W. (dds5)


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Besser keine Li-Pouchzellen nehmen - wenn da die Katze mal reinbeisst...

von David B. (dav7d)


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Jan H. schrieb:
> Und wie soll die GPS position dan uebertragen werden ? Funk / GPSR

Über die Übertragung habe ich mir nicht so die Gedanken gemacht. Es 
sollte natürlich möglichst energiesparend sein. Speicherung auf SD-Karte 
mit späterer Auswertung wäre auch Möglichkeit.


> /Wifi/BT....Ich mache das momentan mit eine ESP32 + Beitian BN220 GPS
> module. Daten werden gelogd auf eine SD-karte. Arduino IDE passt schon.
> Aber das Stromverbrauch ist schon bei 80 mA (GPS an 10Hz loggen). Und
> funk macht es auch nicht.

Gute Erfahrung mit dem Beitian BN220? Das GPS Modul, ist anders als 
viele, zumindest derzeit online verfügbar.
Darf ich um deine grobe Vorgehensweise fragen?

von David B. (dav7d)


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A. K. schrieb:

> David B. schrieb:
>> Aufgrund der Größe von Akku/Sensor/Mikrcontroller dürfte womöglich der
>> Sensor für kleinere Haustiere nicht geeignet sein.
>
> Definiere "klein"
> Hamster geht aber sicher nicht, Katze (je nach Ausführung)
> wahrscheinlich schon.


Nach erster Recherche hätte ich damit gerechnet, dass es sich für eine 
Katze womöglich nicht ausgehen wird. Ich möchte prinzipiell etwas lernen 
und möglichst schnell Daten auslesen können.

Je kleiner und günstiger, desto besser natürlich.


> Das ist ein schön kleines GPS:
> https://www.we-online.de/katalog/de/ELARA-I

Danke, ich habe hier mal eine Anfrage gestellt.

> Lithium Ionen Akku wie in einem Handy.
> Wie willst du die Position übertragen?
> Mobilfunk/Lora etc.

Prinzipiell soll es möglichst energiesparend und einfach umsetzbar sein.
Speicherung auf SD-Karte wäre der erste Gedankensatz gewesen.


Leider fühle ich mich mit dem Projekt ziemlich überrumpelt. Fühle mich 
so, als hätte ich nicht das notwendige, technische Know How.
Deswegen sind meine Erwartungen auch eher gering.

von oszi40 (Gast)


Angehängte Dateien:

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David B. schrieb:
> empfehlenswerte Produkte

Das Ding was Du erfinden möchtest, nennt sich Geotracker und liegt bei 
mir seit Jahren im Auto. Bei A* ab 20€ zu finden. Der wesentliche 
Unterschied zwischen den einzelnen Geräten ist die Laufzeit, Genauigkeit 
und der Bedienkomfort.

von H4x0r (Gast)


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von Kurt (Gast)


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GPS-Tracker gibt's schon lange - die melden sich über Mobil-
Telefon, oder werden darüber abgefragt.

Was sollen die Haustiere sein?
Pferd, Schaf und Kuh auf der Wiese, oder Katze die raus darf: OK
Einem Hund sagt der Halter, wo es langgeht: Überflüssig.

Hamster, Karnickel, Huhn & Co im Käfig, Gatter, oder unter Dach:
Was soll das bringen: Schlechter GPS-Empfang und Bewegungsradius
im Bereich der Ortungs-Ungenauigkeit....

von Klaus R. (klaus2)


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David B. schrieb:
> Leider fühle ich mich mit dem Projekt ziemlich überrumpelt. F

Macht man hier deine Hausaufgaben?

Klaus.

von Tierfreund (Gast)


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von oszi40 (Gast)


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Klaus R. schrieb:
> Macht man hier deine Hausaufgaben?

Das würde ich noch nicht sagen. Wahrscheinlich hat er sich vorher noch 
nie damit beschäftigt. Er hat den Umfang der Aufgabe noch gar nicht 
erfasst. Entweder nimmt er Panzertape und bindet der Katze ein Handy mit 
App um den Hals (schlecht) oder er fängt vom Urschleim GPS an und wird 
bald feststellen dass die Sache komplexer ist. 
https://de.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System und mit seinem 
Mitteln kaum in einen Schuhkarton passt (mit Akku).

von Jens M. (schuchkleisser)


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oszi40 schrieb:
> mit seinem
> Mitteln kaum in einen Schuhkarton passt (mit Akku).

Ein Openlog, plus GPS und TP4056 mit Akku kostet zusammen so 20-30€ und 
lässt sich auch an einer Katze befestigen, ergibt vom Volumen her so 2-3 
9V-Blocks.
Die muss nur ein Geschirr gewöhnt sein (GPS will nach oben schauen) und 
natürlich ist das Risiko das der Tracker irgendwo abgestreift oder 
abgenommen wird groß. Sicherheitsverschluss gegen Erwürgen nicht 
vergessen!
Bei der Bauerei muss man bedenken, das ein Rucksack die Katze gefährdet 
weil sie den Kopf einzieht und durch ein kleines Loch schlüpft, d.h. 
große Teile müssen vor die Brust.

von Georg (Gast)


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David B. schrieb:
> den Standort von einem Haustier zu
> erfassen.

Damit kann man nachträglich ein Bewegungsprofil erstellen, aber wenn das 
Tier wegläuft nützt das garnichts. Aber wenn du das genauso willst ok. 
Die Position z.B. auf ein Handy zu senden wäre viel mehr Aufwand.

Das schwierigste wird die Stromversorgung sein, Hunde und Katzen lassen 
sich schlecht an ein USB-Kabel anschliessen zum Aufladen.

David B. schrieb:
> dürfte womöglich der
> Sensor für kleinere Haustiere nicht geeignet sein.

Ich würde mit Pferden anfangen.

Georg

von Selberbastler (Gast)


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Kurt schrieb:
> Einem Hund sagt der Halter, wo es langgeht: Überflüssig.

Mein Hund ist ein sehr schreckhaftes Exemplar und daher normalerweise an 
der Leine. Wenn aber doch mal was passiert trägt er ein Tracker damit 
ich sie wiederfinde falls sie doch mal durchgeht...

Was viel zu selten gut funktioniert ist die Software, entweder gibts ein 
Vendor-Lock mit Abogebühr oder sie mögen die IoT Sim Karten nicht. Als 
letzte Alternative sind die allerdings nicht Halsband-geeigneten auf 
eigene Server umbiegbaren IoT-Sim-freundlichen KFZ-Flotten-Tracker zu 
nennen. Das geht gerade so bei einem Schäferhund - aber wenn ich 
Nachbars Dackel so ein Felsen umschnalle damit er auf dem Feld nicht 
verloren geht wenn er stiften geht - dann kann der nicht mehr abhauen 
weil er das Ding nicht gehoben bekommt...

Ich würde ein relativ kleinen und mit eigenem Server über billige IoT 
Sim redenden GPS Tracker jedenfalls sehr begrüßen. Open Source / DIY um 
so mehr.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Selberbastler schrieb:
> Ich würde ein relativ kleinen und mit eigenem Server über billige IoT
> Sim redenden GPS Tracker jedenfalls sehr begrüßen. Open Source / DIY um
> so mehr.

Cloudfrei als SMS keine Option?
Die paar cent für eine Lokalisation im seltenen Fehlerfall wiegen den 
Server auf.
Oder willst du live zusehen wo das Vieh ist?

von HaleBob (Gast)


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Georg schrieb:
> Ich würde mit Pferden anfangen.
So? => https://www.youtube.com/watch?v=OPSOcyE6aAI
Wenn, dann gleich noch eine Kamera dabei...

von Kurt (Gast)


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... mit Pferden anfangen.

Jawoll, mit ihren ungenutzten PS können die wenigstens GPS,
Positionsmeldung und Video elektrisch versorgen.

von MiWi (Gast)


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David B. schrieb:
> Hallo!
>
> Ich mache berufsbegleitend die HTL nach und soll vorbereitend für die
> Diplomarbeit ein kleines Projekt machen.
>

Viele HTLs haben ja irgendwelche Industriepartner. Ich würd an Deiner 
Stelle schauen ob Du über solch einen Partner mit einen Mentor arbeiten 
kannst anstelle sich dem uc-Forum auszusetzen.

Der Mentor nimmt Dir nicht die Arbeit ab aber er hilft die Gedanken und 
Ideen zu kanalisieren und im Zaum zu halten und gelegentlich auch wieder 
auf die Spur zu bringen.

Zu Deinem Projekt - es klingt vernünftig, lösbar und ist trotzdem nicht 
allzutrivial. Wenn Du im Raum zw. 4600 und 5280 bist gib Bescheid, dann 
schreib ich Dich mit einer PM an.

von Harald A. (embedded)


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Das hier wäre mein Konzept

BG77 Modul von Quectel, superklein, GNSS schon drin, Übertragung CAT-M1

CAT-M1 ist sozusagen Schmalband-LTE, sehr niedriger Stromverbrauch, 
keine hohen Peakströme, wesentlich empfindlicher (besserer Empfang) als 
reines LTE. Geeigneter Tarif erforderlich, z.B. 1nce.com (Telekom)

Theoretisch kann die Anwendung mit in den BG77, da ist ne ARM-CPU drin, 
allerdings wird das kompliziert bzgl. NDA, SDK etc.
Einfacher ist es einen kleinen uC dransetzen, z.B. LPC834, gibt es auch 
in superklein.

Natürlich gibt von allen Komponenten Evalkits, man muss es nicht gleich 
im Formfaktor 20x20mm aufbauen. Das kann man später miniaturisieren.

Das wäre gegenüber einem Tracker mit den üblichen Standardkomponenten 
zumindest mal auf der Höhe der Zeit und die verwendeten Technologien 
reichen auch für eine Facharbeit.

: Bearbeitet durch User
von Purzel H. (hacky)


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Das Vorgehen. Das Wichtigste ist Stromsparen. Also die Stromsparmodi 
ausnutzen. Also anstelle den GPS fuer nichts laufenlassen einen 
Bewegungssensor drauf. Dh einen 3 Achsigen Beschleunigungssensor. Wenn 
der nicht macht.. die Katze darf atmen .. das GPS in den Standby.
Das GPS kann man schnell starten, indem man die Bahndaten nicht 
abwartet, sondern vom letzten Mal laedt. Wenn die Bewegung des Tieres 
hinreichen d langsam ist, genuegt es nur alle paar sekunden anzufragen. 
Ein 32bitter ist overkill denk ich. Ausser der ist so viel besser wie 
ein 8bitter in den Stromsparmodis. Weil die Rechenleistung eher 
bescheiden sein wird.

Ich halte das Ganze nicht fuer eine Studienarbeit passend. Der Student 
wird zwar viel lernen, es aber nicht schaffen. Und der Support von 
Lehrpersonen wird nicht reichen. Zudem ist es nicht neu. Mach was 
Anderes.

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