Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik energieeffizienter Funk/uC für Sensoren


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von Gerhart Baum (Gast)


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Ich möchte ein Haus mit diversen Sensoren an Türen/Fenstern ausstatten, 
primär um zu wissen ob "noch was offen ist" wenn man das Haus verlässt 
(keine Alarmierung oä.).

Da Stromversorgung an jedem Messpunkt keine Option ist, müsste es wohl 
oder übel mit Batterie/Akku sein, der Einfachheit halb denke ich im 
Moment an 18650er Akkus aber ist kein Muss. Es reicht mir, wenn die 
Sensoren 1x in der Minute (oder sogar nur alle 5 Minuten) aufwachen, auf 
Zustandsänderung prüfen und ggf. den neuen Status per Funk weitermelden. 
Es gibt keine Stahlbetondecken, die zu Durchdringen sind 
(Bungalow/Fertigbau).

Hier suche ich Tipps und Empfehlungen für die technische Platform, 
speziell was den Funk angeht. Eine Laufzeit von 1 Jahr oder mehr währe 
wünschenswert. Die ESPs/WLAN scheinen mir hier zu hungrig zu sein, 
welche Alternativen habe ich hier? RFMs, LoRa? Der uC dazu wäre mir 
weniger wichtig, der Code sollte ja für den Fall keine Rocket Science 
sein.

Sowas hat doch bestimmt jemand schon mal gemacht und gute Tipps, in 
welcher Richtung ich mich mal umsehen sollte?

von Frank K. (fchk)


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IEEE 802.15.4 und die darauf aufbauenden Protokolle wie Thread, 6LoWPAN, 
Zigbee,... ist hier ein gerne genommener Kandidat. Wobei ich Zigbee eher 
vermeiden würde.

Passende Lösungen bekommst Du von TI, SiLabs und Nordic. Das sind die 
drei relevanten Hersteller von solchen Lösungen.

fchk

von MaNi (Gast)


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Gerhart Baum schrieb:
> Ich möchte ein Haus mit diversen Sensoren an Türen/Fenstern ausstatten,
> primär um zu wissen ob "noch was offen ist" wenn man das Haus verlässt

Solche Sensoren für Türen/Fenster sind am Markt für kleines Geld (gerade 
über den Chinesen) verfügbar.
Die haben meist Zigbee, selten auch Thread.
Hab selbst ein paar von den Dingern im Einsatz. Laufen nun 1,5 Jahre mit 
einer Knopfzelle ohne Probleme...

von Gerhart Baum (Gast)


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MaNi schrieb:
> Solche Sensoren für Türen/Fenster sind am Markt für kleines Geld (gerade
> über den Chinesen) verfügbar.

Hmma auf diese (naheliegende) Idee bin ich nicht gekommen :-(
Das gucke ich mir als Erstes an, Danke...
Selbstbau böte natürlich mehr Optionen evtl. zu erweitern (Temperatur, 
usw). Aber das muss ja nicht jeder Tür-/Fenstersensor können.

von Torsten R. (Firma: Torrox.de) (torstenrobitzki)


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Nur der Vollständigkeit halber: Als Protokoll käme für "soetwas" auch 
noch Bluetooth Low Energy und Bluetooth Mash in frage.

: Bearbeitet durch User
von Johannes S. (Gast)


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Auch die alte low Tech mit RFM69 868 MHz Modulen eignet sich gut. 
Inclusive  einem kleinen μC zieht das ca. 1 μA im Ruhezustand.

von RFM (Gast)


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Johannes S. schrieb:
> Auch die alte low Tech mit RFM69 868 MHz Modulen eignet sich gut.
> Inclusive  einem kleinen μC zieht das ca. 1 μA im Ruhezustand.
Genau so mache ich es. Ein MPS430F2011 ist im LPM3 Zustand und wacht nur 
durch einen exteren Interrupt (Fenster auf/zu) oder den langsamen Timer 
mal auf. Als Stromversorgung dient eine CR123A wegen den Stromspitzen 
beim Senden und der Langlebigkeit. Das Funkprotokoll ist was eigenes.

von noiasca (Gast)


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Gerhart Baum schrieb:
> Es reicht mir, wenn die
> Sensoren 1x in der Minute (oder sogar nur alle 5 Minuten) aufwachen, auf
> Zustandsänderung prüfen und ggf. den neuen Status per Funk weitermelden.

Oder Controller ist im Deepsleep und wacht bei Flankenwechsel auf und 
schickt dann einen Status. Das kann nach 27 Minuten sein oder nach Zwei 
Tagen.
LoRa/LoRaWan könnte klappen.

von Johannes S. (Gast)


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ich habe einige Sensoren mit LPC812/824 laufen, ein Node an einer 
Türklingel wird auch nur per Event geweckt, damit brauchts < 0,5 µA.
Für Türen und Fenster überlege ich auch noch, evtl. auch mit 
Neigungssensor um Kippstellung vs. Offen zu erkennen. Die Sensoren 
können ja auch Interrupts auslösen.

von Peter D. (peda)


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Man könnte einen ATtiny13 mit Pin-Change-Interrupt aufwecken, ein 
Funkmodul einschalten lassen und wieder schlafen legen (<1µA).
Ist der Türkontakt ein Umschalter, kann man auch den Pullup-Strom 
einsparen.

von MaWin (Gast)


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Gerhart Baum schrieb:
> Hier suche ich Tipps und Empfehlungen für die technische Platform,
> speziell was den Funk angeht

Kommerzielle Sensoren  wie Temperatur und Türkontakte verwenden RFM auf 
433 MHz, manchmal 868MHz, weil das energieeffizient, ausreichende 
Reichweite und billig ist.

Weder BlueTooth noch ZigBee reichen üblicherweise weit genug, und alle 
WLAN, DECT brauchen zu viel Strom.

Gerhart Baum schrieb:
> MaNi schrieb:
>
>> Solche Sensoren für Türen/Fenster sind am Markt für kleines Geld (gerade
>> über den Chinesen) verfügbar.
>
> Hmma auf diese (naheliegende) Idee bin ich nicht gekommen :-(
> Das gucke ich mir als Erstes an, Danke

Ja, Vorsicht, die üblichen Sensoren wie in

https://www.ebay.de/itm/162710526869

sind dämlich aufgebaut: der pull up wird dauernd bestromt weil der 
Reedkontakt im Magnetfeld geschlossen ist und die Batterie ist auch wenn 
der Kontakt nie eine Öffnung übertragen musste nach spätestens 6 Monaten 
leer.

Wer Funk kennt, nimmt Kabel. Keine Mühe ist es wert, vermieden zu werden 
und auf Funk zu setzen.

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