Forum: HF, Funk und Felder Bidirektionale Funkfernsteuerverbindung mit niedriger Latenz


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von Viktor (vi-p)


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Hi, bin auf der Suche nach einer Lösung, eine Reihe von Geräten 100-300m 
auch ohne Sichtverbindung fernsteuern und Sensordaten rück zu 
übertragen:
- die nötig Bandbreite ist gering
- DE legal und lizenzfrei
- die Anforderungen an Stör- und Sabotagesicherheit sowie
  Zuverlässigkeit sind hoch (Evtl. Wahl eines Übertragungskanals)
- Das Senden eines 32Bit Befehls sollte unter 100ms möglich sein,
  wenn es mal etwas (!) länger dauert, ist es keine Katastrophe,
  sollte aber nicht die Regel sein.

Ich habe schon gesucht: z.B. LoRa oder Z-Wave erfüllen die 
Reichweitenanforderungen. Informationen bzgl. der Anforderungen zu 
Sicherheit und Latenz habe ich zwar viel gefunden, aber nicht wirklich 
etwas gesehen, worauf ich mich verlassen will.

Z-Wave hätte schon Verschlüsselung eingebaut. Der Z-Uno ist aber doch 
rel. teuer, wenn man mehr davon braucht. Günstige Module gibt es für den 
Pi. Kann man die auch mit einem ESP* nutzen? (Schaltplan und Lib./Stack 
vorhanden)

Wäre toll ein paar weiterführende Tipps aus der Praxis zu bekommen. 
Evtl. hat ja noch jemand aus dem Fundus, den ich übersehen habe eine 
Idee, welche für die Anwendung besser geeignet ist.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Viktor schrieb:
> Hi, bin auf der Suche nach einer Lösung, eine Reihe von Geräten 100-300m
> auch ohne Sichtverbindung fernsteuern und Sensordaten rück zu
> übertragen:

Es ist ein Unterschied, ob die Sicht durch eine trockene Rigipswand oder 
durch 3m Stahlbeton versperrt ist.

von Viktor (vi-p)


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@rawi: Kann schlimmstenfalls ein Erdhügel oder ein Gebäude sein. 2,4G 
oder höher ist wohl ungeeignet. Evtl. eine zusätzliche Node aufstellen 
und MASHen wäre aber möglich, um notfalls dicke Hindernisse zu umgehen.

von Viktor (vi-p)


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Ohne eine Kritik damit zu verbinden, erlaube ich mir, weil mir das jetzt 
einfach in den Sinn kam, einen Spruch unseres Informatikprofessors 
(Grundvorlesung) zu zitieren, den er zu sagen pflegte, wenn sich keiner 
auf eine Frage in der Vorlesung (!) gemeldet hat:

            "Wer weiß es, will es aber nicht sagen"

: Bearbeitet durch User
von Lotta  . (mercedes)


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Was sind das für Geräte, die Du fernsteuern willst?

Mal ne Idee:
Transeciver würd ich im 400 Mhz Band nehmen.
Denn ist es nicht so, das bei Lora in ner bestimmten Zeit
nur einee bestimmte Anzahl Bytes übertragen werden kann?
Das würde mich stören.
Sicherheit erreichst Du nur, wenn Du auf Schicht 2
das HDLC-Protokoll fährst.
Dieses wird zum Beispiel bei GSM oder auch bei Packet-Radio
als Sicherungsschicht eingesetzt, und bietet durch
Rahmennummerierung, CRC-Überprüfung u.s.w. ne gute
Sicherheit.
Auf Schicht 3 Deines Übertragungsprotokolls,
wo dann die eigendl. Kommandos und Werte übertragen werden,
kann dann verschlüsselt werden, da die Bytes oder "Oktetts"
zur Steurung dann bei Deinen Geräten nachweislich richtig ankommen.

mfg

von Horst S. (h3aau)


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moin,
nimm einfach eine 2.4ghz anlage (z.b. yeti von hacker) aus dem 
RC-modelbau.

von Frank K. (fchk)


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Viktor schrieb:

> - die nötig Bandbreite ist gering
> - DE legal und lizenzfrei
> - die Anforderungen an Stör- und Sabotagesicherheit sowie
>   Zuverlässigkeit sind hoch (Evtl. Wahl eines Übertragungskanals)

Diese Anforderung schließt jegliches ISM-Band (z.B. 433 MHz) aus, weil 
Dich jedermann mit einem Babyfon oder einer analog Videokamera stören 
kann.

Du könntest über LTE CAT 1 (also ganz normalen Mobilfunk) oder auch über 
NB-IOT oder LTE-M nachdenken. Ja, das ist nicht umsonst, aber wenn Dich 
jemand stören sollte, hast Du ganz schnell Rückendeckung vom Staat. Und 
Reichweite ist so weit wie Netz da ist.

Da gibts z.B. sowas hier

https://www.quectel.com/product/lpwa-bg96-cat-m1-nb1-egprs/#summary

oder das hier:

https://www.we-online.com/de/components/products/ADRASTEA-I

fchk

von Lotta  . (mercedes)


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Hey. @Frank, nicht schlecht!
Die kannte ich auch noch nicht.

Nur Viktor will ja offenbar mehere Geräte gleichzeitig fernsteuern,
da müßte er ja mehere Rufnummern verwalten, und kontaktieren
was ja Verzögrungen erzeugt, nicht wahr?

Achja, ISM ist heut auch nicht so schlecht, modernere Tranceciver
berherrschen ja schon "spread spectrum" also Frequenzhopping
sodaß gestörte Kanäle "ausgeblendet" werden.

Nachtrag:
AX25, also die Amateurvariante von X25 (HLDC) wurde/wird von
Funkamateuren sogar auf Kurzwelle verwendet, ist als ganz
schön störfest.

mfg

: Bearbeitet durch User
von Viktor (vi-p)


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Herzlichen Dank für die Rückmeldungen:

- 2.4GHz egal ob W-LAN, BT oder auch für RC-Modell Zwecke bricht nach 
eigener Erfahrung schnell zusammen, wenn Hindernisse dazwischen sind.
- LTE hat natürlich die genannten Vorteile, da der Aufbau jedoch mobil 
genutzt wird, kann es einem passieren, dass man plötzlich in einem 
Funkloch operieren soll. Und die mögliche Latenz von LTE ist auch nicht 
ohne, da das ganze andere auch noch regulär benutzen.
- 433MHz soll wirklich ziemlich 'zu' sein. Vergleichbare Anwendungen 
benutzen typ. 868 MHz auf umschaltbaren Kanälen. Offizielle Reichweite 
300 bis 600m im Hi-Power-Modus. In der Realität gibt es aber auch schon 
mal mit 150m Probleme und die Geräte müssen dann hoch gestellt oder 
verlegt werden ... .

Etwas LoRa-artiges mit Spread Spectrum, Chirp etc. wäre schon der 
zeitgemäße Weg und hätte auch mehr Reichweiten Reserve. Die Frage ist 
halt, gibt es schon günstige Standardimplementierungen für den Layer 2 
und 3, der besonders hinsichtlich der Latenz und Sicherheit optimiert 
ist. Bevor ich da selbst was proprietäres zusammenfrickle, war mein 
Ansinnen, zuerst nach Standards zu fragen, die gebräuchlich bzw. 
verfügbar sind, ich aber einfach übersehen habe.

: Bearbeitet durch User
von Res (resmon)


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Dann gibts noch 802.11ah, neuerdings soll es auch Hardware für 868 MHz 
geben:
https://www.youtube.com/watch?v=rj9GZQtFs8k
Im Video nicht geklärt ist allerdings der zulässige Duty-Cycle.

von Viktor (vi-p)


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Danke: 802.11ah wäre wahrscheinlich technisch schon geeignet. Chips, 
Module oder Geräte sind aber Stand jetzt ein erheblicher Kostenfaktor, 
wenn ich nichts übersehen habe.

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