Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bau GPS-Tracker mit Solarpanel und Akku


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Lisa M. (fauly0815)


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Hallo alle zusammen :)

Erstmal zu Beginn möchte ich sagen, dass ich noch Anfängerin auf dem 
Gebiet bin und mich grade erstmal von der Masse an Informationen und 
Möglichkeiten überfluten lasse. Ich dachte, vielleicht kann ich hier 
aber etwas Aufklärung und Ordnung erhalten.

Wie auch schon im Betreff steht, möchte ich einen GPS-Tracker bauen, der 
über ein Solarpanel, wie auch über Kabel, mit Strom zu versorgen ist und 
dazu einen Akku hat. Er soll auch per Bluetooth Daten an mein Handy 
senden können. Dabei wird das Handy eigentlich immer während der 
Benutzung in der Nähe sein.

Ich müsste also wissen, wie und ob das überhaupt möglich ist und würde 
mich auch sehr über Produktempfehlungen freuen, wenn ihr Ideen habt. Ich 
hatte beim GPS-Modul den "ADAFRUIT INDUSTRIES GPS-Modul" gesehen. Für 
die anderen Komponenten habe ich noch keine konkreteren Vorstellungen. 
(Anfänger eben haha)
Die Größe des Endergebnisses ist dabei nicht ganz sooo entscheidend, er 
sollte aber nicht größer als 100 x 50 x 30 mm sein.

Ich würde mich super über Hilfreiche antworten freuen und bedanke mich 
jetzt schonmal für alle Helden die hier drunter fleißig antworten :)

PS: Das Programmieren liegt mir mehr. Das sollte also nicht das große 
Problem sein.

von Paul B. (paule201)


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Für Bluetooth kann man ein HM-19 Modul nehmen.
Als Controller würde ich mit einem Arduino Uno anfangen, später auf 
einen ESP32 oder STM32 umsteigen. Gibts beides als Entwicklungsboard. 
Wenn die Grundhardware (Controller + GPS Modul + Bluetooth Modul) läuft, 
dann kommen Akku, Laderegler und Spannungswandler hinzu.

Ein einfacher Start ist hier beschrieben:
https://www.youtube.com/watch?v=NdkrcA1t694&ab_channel=CircuitBasics

Die Ausgabe der Daten kannst du später über das Bluetooth Modul 
hinzufügen.


Arduino:
https://store.arduino.cc/en-de/products/arduino-uno-rev3

Stromversorgung:
https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/entwicklerboards_-_solar_ladegeraet_fuer_6_bis_24_v_panels-266038

GPS Modul nimmst du am besten auch das aus dem Video, damit bist du 1:1 
kompatibel.

von Michael L. (nanu)


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Lisa M. schrieb:
> Wie auch schon im Betreff steht, möchte ich einen GPS-Tracker bauen, der
> über ein Solarpanel, wie auch über Kabel, mit Strom zu versorgen ist und
> dazu einen Akku hat. Er soll auch per Bluetooth Daten an mein Handy
> senden können. Dabei wird das Handy eigentlich immer während der
> Benutzung in der Nähe sein.

Wozu benötigt man einen GPS-Tracker, wenn man mit dem Handy und 
entsprechender App sowieso einen dabei hat. Viel genauer wird's, wenn 
der selbstgebaute Tracker bei Nutzung in BT-Empfangsnähe sein soll, auch 
nicht.

Lisa M. schrieb:
> Die Größe des Endergebnisses ist dabei nicht ganz sooo entscheidend, er
> sollte aber nicht größer als 100 x 50 x 30 mm sein.

Wenn's klein werden soll, kauft man besser was Fertiges.

Ich denke mal, es wäre besser, das zu lösende Problem zu schildern, 
Ideen zu sammeln und die Besten daraus in ein Projekt zu gießen, statt, 
wie so oft in diesem Forum, halbgare Lösungsideen umsetzen zu wollen.

: Bearbeitet durch User
von Lisa M. (fauly0815)


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Hi,

Ja ich verstehe, dass diese Projekt vielleicht komisch und unnötig 
wirken kann, aber ich würde mir nicht die Mühe machen wenn ich dafür 
keine Verwendung hätte. Es geht vorallemdarum, dass ich es selbst 
programmieren will und dementsprechend auch selbst bauen. Und selbst 
wenn es nur dafür ist, dass ich es machen will, weil ich bock drauf hab, 
ist das glaube auch okay.
Die Antwort hingegen empfinde ich als sehr unnötig, da mir klar ist, 
dass mein Handy auch Bluetooth hat und ich nicht was schreiben würde, 
wenn ich nicht Hilfe genau dafür bräuchte.

von Obelix X. (obelix)


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Was hast du für Grundkenntnisse in Elektronik? Sind dir Begriffe wie 
Spannung , Strom, Widerstand usw. bekannt? Es ist oft genug bei Leuten 
hier, dass man bei Adam und Eva anfangen müsste.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Lisa M. schrieb:
> Die Größe des Endergebnisses ist dabei nicht ganz sooo entscheidend
Ganz korrekt, das ist völlig nebenrangig. Viel, viel entschiedender und 
sehr, sehr viel herausfordernder wird der akkubetrieb und die autarke 
Versorung über eine winzige 100x50mm Solarzelle sein.

Als kleine Startaufgabe: rechne einfach mal aus, wieviel Energie diese 
Zelle im Halbschatten bei bewölktem Himmel am Tag liefern kann.

> Die Größe des Endergebnisses ist dabei nicht ganz sooo entscheidend, er
> sollte aber nicht größer als 100 x 50 x 30 mm sein.
Ich sags mal so: wenn es etwas für kleines Geld in kleiner Bauform an 
jeder Ecke gibt, ist nicht automatisch gesagt, dass das jeder Anfänger 
selber auch so hinbekommt. Oft stecken in solchen kleinen und billigen 
Geräten zigtausende von Ingenieurstunden.

> Für die anderen Komponenten habe ich noch keine konkreteren
> Vorstellungen.
Wenn man nicht der Erste ist, der "sowas" macht, dann kauft man sich ein 
fertiges Gerät und schraubt das auf und schaut nach, wie das Ergebnis 
dieser zigtausend Ingenieurstunden aussieht. Dann bekommt man schnell 
eine Vorstellung für "die anderen Komponenten".

Und noch eins: noch nie war es so einfach wie heute, an Informationen zu 
kommen. Sieh dir im Internet an, wie andere das gemacht haben:
- https://www.google.com/search?q=gps+tracker+schematics

> Ich hatte beim GPS-Modul den "ADAFRUIT INDUSTRIES GPS-Modul" gesehen.
Kauf das Ding und kauf einen Arduino dazu und lerne damit.

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Paul B. schrieb:
> Für Bluetooth kann man ein HM-19 Modul nehmen.
> Als Controller würde ich mit einem Arduino Uno anfangen, später auf
> einen ESP32 oder STM32 umsteigen

Gibt es beide mit integriertem Bluetooth. Externes Bluetooth Modul ist 
also unnötig.

Michael L. schrieb:
> Wozu benötigt man einen GPS-Tracker, wenn man mit dem Handy und
> entsprechender App sowieso einen dabei hat

Tja dafür gibt's auch AirTags und deren Konkurrenten...

Lothar M. schrieb:
> sehr viel herausfordernder wird der akkubetrieb und die autarke
> Versorung über eine winzige 100x50mm Solarzelle sein.

Wenn man zusätzlich täglich per Kabel laden kann geht das schon. Man 
braucht eben eine HighEnd-Solarzelle. Professionelle GPS Tracker kommen 
mit noch deutlicher weniger Solarfläche aus, selbst solche mit 
GPRS-Anbindung (sehr energiehungrig).

Aber ja, Ultra-Low-Power-Design ist anspruchsvoll. Man braucht sparsame 
Mikrocontroller, clevere Schaltungen (zum Abschalten nicht benötigter 
Komponenten) und Software die das auch nutzen kann.

Lothar M. schrieb:
> Oft stecken in solchen kleinen und billigen Geräten zigtausende von
> Ingenieurstunden.

Professionelle Tracker sind auch oft gar nicht mal so billig, gerne mal 
4-stellig. Preis ist invers proportional zur Größe 😉

Falls das Gerät draußen genutzt werden soll, ist die Wetterfestigkeit 
ein komplexes Thema.

PS: Hier gibt es ein paar fertige Boards mit GPS und ESP32 (mit 
Bluetooth Support):

https://lilygo.cc/collections/lora-or-gps

Teilweise auch mit Akkuanbindung. Solarzelle muss da noch extern dran 
gebastelt werden

: Bearbeitet durch User
von Lisa M. (fauly0815)


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Obelix X. schrieb:
> Was hast du für Grundkenntnisse in Elektronik? Sind dir Begriffe wie
> Spannung , Strom, Widerstand usw. bekannt?
Ja haha daran soll es nicht scheitern . Das weiß ich grad noch

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Lisa M. schrieb:
> Ja haha daran soll es nicht scheitern . Das weiß ich grad noch
In der technischen Entwicklung sollte man seine Angaben besser 
quantifizieren können.

von Lisa M. (fauly0815)


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Lothar M. schrieb:
> In der technischen Entwicklung sollte man seine Angaben besser
> quantifizieren können.

Ja,  tut mir leid. Ich bin wie gesagt noch weit am Anfang und wollte mir 
einfach mal einen Überblick verschaffen.

von Rüdiger B. (rbruns)


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Wie schon gesagt, es gibt einen ESP32 mit GPS und Akku. Da fehlt nur 
noch die Programmierung.
https://lilygo.cc/products/t-beam
https://www.ebay.de/itm/156411830620

von Lisa M. (fauly0815)


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Rüdiger B. schrieb:
> Wie schon gesagt, es gibt einen ESP32 mit GPS und Akku. Da fehlt nur
> noch die Programmierung.
> https://lilygo.cc/products/t-beam
> https://www.ebay.de/itm/156411830620


Super, vielen Dank.
Ich werde es mal ausprobieren :)

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Rüdiger B. schrieb:
> Wie schon gesagt, es gibt einen ESP32 mit GPS und Akku.

Die ESP32 sind allerdings nicht gerade stromsparend. Wenn die CPU läuft 
braucht die mehr als manche GPS-Module! Wenn man einen großen Akku hat 
und den täglich manuell laden kann sollte es gehen. Wenn die Solarzelle 
den ESP32 allein versorgen müsste, könnte eventuell nicht genug Energie 
zusammen kommen, egal wie groß der Akku ist. Immerhin haben die ESP32 
gute Sleep-Modi und den ULP-Coprocessor, die muss man auf jeden Fall 
intensiv nutzen.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Es gibt das fertige ESP32 Modul T-Beam von Lilygo

https://lilygo.cc/products/t-beam

ab 1.50 bei Ali

Musst du nur noch programmieren.

von Michael P. (mipo)


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Michael B. schrieb:
> Es gibt das fertige ESP32 Modul T-Beam von Lilygo
>
> https://lilygo.cc/products/t-beam
>
> ab 1.50 bei Ali
>
> Musst du nur noch programmieren.

hast du mal einen Link mit dem Preis ?

von Paul B. (paule201)


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Niklas G. schrieb:
> Gibt es beide mit integriertem Bluetooth. Externes Bluetooth Modul ist
> also unnötig.

Das Onboard BT von STM und ESP bringen ihr herzlich wenig wenn sie sich 
für den Arduino entscheidet....

Sie möchte EINSTEIGEN und da bringt es nichts wenn die Hardware unnötig 
komplex ist. Man lernt das Fahren ja auch nicht mit einem Formel 1 
Fahrzeug...

von Michael B. (laberkopp)


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von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Paul B. schrieb:
> Das Onboard BT von STM und ESP bringen ihr herzlich wenig wenn sie sich
> für den Arduino entscheidet....

Das Onboard-BT bei den ESP32-Arduinos kann man mit Arduino-APIs nutzen.

https://randomnerdtutorials.com/esp32-bluetooth-low-energy-ble-arduino-ide/

Paul B. schrieb:
> Sie möchte EINSTEIGEN und da bringt es nichts wenn die Hardware unnötig
> komplex ist.

Wenn man einen ESP32 mit einem externen Bluetooth-Modul verbindet ist 
die Hardware weniger komplex als wenn man nur den ESP32 alleine nimmt?

von Obelix X. (obelix)


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Paul B. schrieb:
> Das Onboard BT von STM und ESP bringen ihr herzlich wenig wenn sie sich
> für den Arduino entscheidet....

Genau wegen der geringeren Komplexität einen ESP32 oder STM32 nehmen und 
den Arduino links liegen lassen..

Paul B. schrieb:
> Sie möchte EINSTEIGEN und da bringt es nichts wenn die Hardware unnötig
> komplex ist. Man lernt das Fahren ja auch nicht mit einem Formel 1
> Fahrzeug...

Man muss aber auch nicht mit einem Holzkarren aus dem Mittelalter 
anfangen.

Die ESP32 und STM32 DevBoards sind auch sehr gut für den Einstig 
geeignet.

: Bearbeitet durch User
von Paul B. (paule201)


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Niklas G. schrieb:
> ESP32-Arduinos

Die hab ich in meinem Post nicht verlinkt. Sondern einen ganz 
klassischen Uno R3, passend zu den meisten Tutorials. Und da braucht man 
nach wie vor ein externes BT Modul.

Niklas G. schrieb:
> Wenn man einen ESP32 mit einem externen Bluetooth-Modul verbindet ist
> die Hardware weniger komplex als wenn man nur den ESP32 alleine nimmt?

Ein ESP32 ist deutlich umfangreicher in Doku und Funktionsumfang als ein 
klassischer Arduino.

Die ganze Diskussion zwischen uns ist aber sowieso hinfällig, da sie 
sich schon für das von Rüdiger B. vorgeschlagene LILYGO Modul 
entschieden hat.
Ich kannte das Ding noch nicht, aber ich denke das ist die passende Wahl 
für ihr Vorhaben.

von Michael L. (nanu)


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Niklas G. schrieb:
> Michael L. schrieb:
>> Wozu benötigt man einen GPS-Tracker, wenn man mit dem Handy und
>> entsprechender App sowieso einen dabei hat
>
> Tja dafür gibt's auch AirTags und deren Konkurrenten...

Eben. Und da ich gerade ein ähnliches Projekt plane, hab ich mich auch 
mal in die Richtung informiert und für mich interessante Infos gefunden.

> Lothar M. schrieb:
>> Oft stecken in solchen kleinen und billigen Geräten zigtausende von
>> Ingenieurstunden.
>
> Professionelle Tracker sind auch oft gar nicht mal so billig, gerne mal
> 4-stellig. Preis ist invers proportional zur Größe 😉

Im Tierzubehörhandel gibt's "kleine" GPS/Mobilfunk Tracker für's 
Halsband, die 75€ (letzt im Angebot <40€) kosten. Und das inkl. 2 Jahre 
Mobilfunkabfrage.

Rüdiger B. schrieb:
> Wie schon gesagt, es gibt einen ESP32 mit GPS und Akku. Da fehlt nur
> noch die Programmierung.

Ich würde mir da ja eher was wünschen, daß BT 5.1 unterstützt.

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Michael L. schrieb:
> Eben. Und da ich gerade ein ähnliches Projekt plane, hab ich mich auch
> mal in die Richtung informiert und für mich interessante Infos gefunden.

ich auch, gewissermaßen 😁

Michael L. schrieb:
> Im Tierzubehörhandel gibt's "kleine" GPS/Mobilfunk Tracker für's
> Halsband, die 75€ (letzt im Angebot <40€) kosten.

Jau. Die haben aber keine Solarzelle und müssen oft manuell geladen 
werden und sind allgemein nicht für autonomen Dauerbetrieb gemacht; wie 
relevant das hier ist wissen wir nicht.

Michael L. schrieb:
> Und das inkl. 2 Jahre
> Mobilfunkabfrage.

IoT-Mobilfunktarife (insb. wenn nur 4G gefordert ist) sind mittlerweile 
spottbillig.

Michael L. schrieb:
> Ich würde mir da ja eher was wünschen, daß BT 5.1 unterstützt.

Manche ESP32 können BLE 5.3, die STM32WB können BLE 5.4, die nRF5 können 
BLE 6.0... Brauchst du BT Classic?

von Michael B. (laberkopp)


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Niklas G. schrieb:
> IoT-Mobilfunktarife (insb. wenn nur 4G gefordert ist) sind mittlerweile
> spottbillig.

Ech ? Sag mal einen.

Mein 10 Jahre alter Blau (2.49/Jahr) lässt sich nicht mehr aufladen.

: Bearbeitet durch User
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Michael B. schrieb:
> Ech ? Sag mal einen.

Beitrag "Re: Fernschalter per GSM"

Das sind Einzelpreise; Großabnehmer wie die Hersteller von solchen 
Trackern kriegen da sicher günstige Kontingente.

Michael B. schrieb:
> Blau (2.49/Jahr)

Das ist inklusive Traffic?

von Cyblord -. (cyblord)


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Sorry das ist das übliche "Will Space Shuttle bauen, was brauche ich, 
und wie verbinde ich alles und wo bekomme ich den Code her".

Erfahrung beim TE: NULL. Noch keine Schaltung selber aufgebaut und 
keinen selbst Controller programmiert. Keine blinkende LED from Scratch. 
Nichts.
Aber PV/GPS/BT Gedöhns bauen wollen.

So geht das nicht. Fang klein an, baue selber kleine 
Controllerschaltungen. Schreibe selber ein Programm dafür. Dann sehen 
wir weiter.

: Bearbeitet durch User
von David P. (devryd)


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Cyblord -. schrieb:
> Fang klein an, baue selber kleine
> Controllerschaltungen. Schreibe selber ein Programm dafür. Dann sehen
> wir weiter.

Trotzdem sind das denke ich berechtigte Fragen. Wenn ich noch keinerlei 
Wissen habe, muss ich ja erst mal rausfinden, wo genau ich mich 
reinlesen muss.
In Alleinarbeit komplett von Null anzufangen ist bestimmt möglich, 
dauert aber deutlich länger als jemanden um Rat zu fragen. Hier wurde ja 
nicht gesagt: "Ich habe folgendes Projekt, bitte baut das für mich." 
Hier wurde (mMn) gesagt. "Ich habe folgendes Projekt, habt ihr 
Vorschläge, wie man das umsetzen kann?". Allein, dass hier 3 
verschiedene Mikrocontroller genannt werden kann hier schon helfen, weil 
man dann zumindest weiß, wo man sich reinlesen kann.

von Cyblord -. (cyblord)


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David P. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>> Fang klein an, baue selber kleine
>> Controllerschaltungen. Schreibe selber ein Programm dafür. Dann sehen
>> wir weiter.
>
> Trotzdem sind das denke ich berechtigte Fragen. Wenn ich noch keinerlei
> Wissen habe, muss ich ja erst mal rausfinden, wo genau ich mich
> reinlesen muss.

Nein das sind für den aktuellen Wissenstand die völlig falschen Fragen. 
Weil die Antworten den TE nicht weiterbringen.
Es bringt nichts, jetzt irgendwelche Module rauszusuchen die man dafür 
nehmen könnte. Es ist schlicht kein Wissen vorhanden um die zu 
verschalten und in Betrieb zu nehmen.
Das Projekt ist 8 Nummern zu groß und sollte noch gar nicht auf den 
Selbstbau Radar auftauchen.

> Hier wurde (mMn) gesagt. "Ich habe folgendes Projekt, habt ihr
> Vorschläge, wie man das umsetzen kann?". Allein, dass hier 3
> verschiedene Mikrocontroller genannt werden kann hier schon helfen, weil
> man dann zumindest weiß, wo man sich reinlesen kann.

Ein einziger Controller würde reichen, wenn überhaupt Erfahrung da wäre. 
Dann müsste man nämlich überhaupt nicht nach einem Controller fragen, 
denn würde den Controller nehmen, den man schon kennt. Aber man kennt ja 
keinen und kann keinen programmieren. Also was bringt es nun 3 zu 
nennen?

von Lisa M. (fauly0815)


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> Jau. Die haben aber keine Solarzelle und müssen oft manuell geladen
> werden und sind allgemein nicht für autonomen Dauerbetrieb gemacht; wie
> relevant das hier ist wissen wir nicht.

Es wäre natürlich perfekt, wenn ich das Gerät gar nicht mehr oder 
vielleicht einmal im Monat laden müsste. Ich war mir aber nicht sicher, 
ob das realistisch ist und hatte deshalb sicherhaltshalber erstmal 
gesagt, dass es auch per Kabel immer mal geladen werden kann haha

von Lisa M. (fauly0815)


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Cyblord -. schrieb:
> Sorry das ist das übliche "Will Space Shuttle bauen, was brauche ich,
> und wie verbinde ich alles und wo bekomme ich den Code her".
>
> Erfahrung beim TE: NULL. Noch keine Schaltung selber aufgebaut und
> keinen selbst Controller programmiert. Keine blinkende LED from Scratch.
> Nichts.
> Aber PV/GPS/BT Gedöhns bauen wollen.
>
> So geht das nicht. Fang klein an, baue selber kleine
> Controllerschaltungen. Schreibe selber ein Programm dafür. Dann sehen
> wir weiter.

Sorry, hatte es so verstanden, als wäre so ein Forum genau dafür gedacht 
sich Hilfe zu holen. Und keine Sorge du musst das Gerät ja nicht bauen 
und mir auch nicht helfen, wenn du nicht willst.

von Lisa M. (fauly0815)


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>Cyblord -. schrieb:
> Ein einziger Controller würde reichen, wenn überhaupt Erfahrung da wäre.
> Dann müsste man nämlich überhaupt nicht nach einem Controller fragen,
> denn würde den Controller nehmen, den man schon kennt. Aber man kennt ja
> keinen und kann keinen programmieren. Also was bringt es nun 3 zu
> nennen?

Ich verstehe wirklich nicht wofür du denkst, dass dieses Forum ist. Wenn 
es nur experten gäbe, dann müsst niemand fragen.
Und ich fand die Hilfe total toll (Danke nochmal an alle) und denke, 
dass das Programieren mir nicht so große Probleme bereiten wird.
Und an man muss machmal einfach ein bisschen an sich glauben haha

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Lisa M. schrieb:
> wenn ich das Gerät gar nicht mehr oder
> vielleicht einmal im Monat laden müsste.

"Einmal im Monat laden" ist fast so wie "nie laden", außer du hast einen 
sehr großen Akku. Die Optionen sind also (Akku-Kapazitäten sind grobe 
Größenordnungen, LiIon angenommen):

- Täglich laden, kleiner Akku (500-1000 mAh)
- Monatlich laden, sehr großer Akku (10-30 Ah)
- Nie laden, Akkugröße >= 200 mAh aber eben sehr effiziente Elektronik + 
Software + Solarpanel

Für den letzten Fall ist der große Knackpunkt, alles effizient 
hinzubekommen, und die Software effizient und zuverlässig aufzuziehen. 
Bei professionellen Tags steckt da sehr viel Arbeit und Gehirnschmalz 
drin. Selbst etwas Dreck auf der Platine kann schon genug Leckstrom 
bewirken um den Akku frühzeitig zu entladen. Schritt 1 wäre erstmal 
GPS-Module evaluieren, da gibt es große Unterschiede bzgl. 
Stromverbrauch und Empfindlichkeit sowie Baugröße. Dann sparsame 
Mikrocontroller, BLE-Module, RTC usw. Alles abschaltbar machen...

Auf fertigen Boards (zB den genannten Lilygos) sind die Komponenten 
meist nicht so effizient, es sind LEDs verbaut und man kann nicht alles 
abschalten, damit ist sowas tendenziell weniger machbar.

Lisa M. schrieb:
> und denke,
> dass das Programieren mir nicht so große Probleme bereiten wird.

Wie viel Erfahrung hast du da...? Wenn es effizient sein muss (Fall 3 
oben) kann das schon recht anspruchsvoll werden, auch je nachdem wie 
viele Features und Flexibilität/Konfigurationsmöglichkeiten man haben 
möchte. Nur Live-Übertragung per Bluetooth LE? Aufzeichnung und Abrufen? 
Variable Aufzeichnungsfrequenz? Akku-Überwachung? Einbeziehung von 
Tag/Nacht oder Sommer/Winter -Wechsel? Oder doch auch Mobilfunk? 
Zusätzliche Sensoren? Zeit-Synchronisation per GPS?

In professionellen Tags stecken allein für die Software Jahre an 
Entwicklungsarbeit durch bereits erfahrene(!) Entwickler. Diese Tags 
haben dann natürlich viele komplexe Funktionen. Der Teufel steckt im 
Detail, und hier gibt es viele fiese Details.

: Bearbeitet durch User
von Cyblord -. (cyblord)


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Lisa M. schrieb:
> Sorry, hatte es so verstanden, als wäre so ein Forum genau dafür gedacht
> sich Hilfe zu holen.

Es kommt auf die Art der Hilfe an. Ohne nennenswerte Kenntnisse kann man 
so ein Projekt einfach nicht machen. Mit keinem Forum der Welt.
Wenn du wirklich kleine Schritte machen würdest, dann würden vermutlich 
auch konkrete Fragen kommen die man auch konkret beantworten könnte.

Dein Projekt umfasst Digitale HW, Controller, Embedded Programmierung 
und APP Programmierung.
Was kannst du davon wirklich? Was hast du in diesen Bereichen schonmal 
selbst entwickelt?

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Noch ein Board-Kandidat:

https://www.st.com/en/evaluation-tools/steval-astra1b.html

Mit Bluetooth LE, LoRa, GPS, NFC, Akku. Die beiden Mikrocontroller sind 
sehr sparsam.

von Harald A. (embedded)


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Wenn Du Dich in Sachen Software sattelfest fühlst wäre vlt. ein Modul 
auf Basis des Quectel BG95 etwas. Der Chipsatz kommt mit sehr wenig 
Energie aus und ist per Python programmierbar. Das Ganze dann zu einem 
Gesamtsystem mit Solarversorgung usw. zusammensetzen steht dann nochmal 
auf einem anderen Blatt und erfordert einiges an Erfahrung.
Für das energiesparsame CAT-M1 ist eine spezielle SIM-Karte 
erforderlich, z.B. 1NCE (erfordert Business-Account, aber ab Stückzahl 1 
problemlos erhältlich)

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Harald A. schrieb:
> Der Chipsatz kommt mit sehr wenig Energie aus und ist per Python
> programmierbar.

Naja, wie sparsam ist der integrierte Cortex-A7 wenn da ein 
Python-Interpreter läuft? Da würde ich einen externen Cortex-M, welcher 
das Modem auch spannungsfrei schalten kann, für effizienter halten. 
Außerdem war kein Mobilfunk gefragt...

von Harald A. (embedded)


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Niklas G. schrieb:
> Harald A. schrieb:
>> Der Chipsatz kommt mit sehr wenig Energie aus und ist per Python
>> programmierbar.
>
> Naja, wie sparsam ist der integrierte Cortex-A7 wenn da ein
> Python-Interpreter läuft? Da würde ich einen externen Cortex-M, welcher
> das Modem auch spannungsfrei schalten kann, für effizienter halten.

Es sollte doch Mechanismen geben, die auch unter Python auf Sleep 
schalten können. Das bisschen Overhead während der kurzen Betriebsphasen 
sollte nicht tragisch sein.


> Außerdem war kein Mobilfunk gefragt...
Stimmt, Du hast recht, das hatte ich bei dem Begriff GPS-Tracker 
automatisch vorausgesetzt.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Irgendwie ist das Projekt Bull*. GPS Daten an ein Handy zu senden ist 
insofern sinnlos, da ein Handy ja schon GPS eingebaut hat. Und 
Solarpanel hat etwas statisches, was auch nicht wirklich zu GPS passt.

: Bearbeitet durch User
von J. T. (chaoskind)


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Pandur S. schrieb:
> GPS Daten an ein Handy zu senden ist insofern sinnlos, da ein Handy ja
> schon GPS eingebaut hat.

Nicht, wenn das das datensendende Ding woanders ist, als das empfangende 
Handy.

Pandur S. schrieb:
> Und Solarpanel hat etwas statisches, was auch nicht wirklich zu GPS
> passt.

Man könnte bspw sein Boot mit einem solargestützten GPSdings ausrüsten 
wollen.

Also nicht alles was dir sinnlos vorkommt, muss auch sinnlos sein und 
nur weil Solarpanele dran sind, muss es noch lange nicht statisch sein.

von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


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Harald A. schrieb:
> Es sollte doch Mechanismen geben, die auch unter Python auf Sleep
> schalten können.

Hast du Zugriff aufs Datasheet? Wie gut sind die Sleep-Modi denn? So 
manche Mobilfunkmodems brauchen >10uA im tiefsten Sleepmodus, und das 
ohne RTC. Ein moderner Mikrocontroller kommt mit RTC auf deutlich 
unter 1uA.

Harald A. schrieb:
> Das bisschen Overhead während der kurzen Betriebsphasen
> sollte nicht tragisch sein.

Naja, je nach Anwendung möchte man vielleicht oft GPS-Fixes machen und 
ggf. noch andere Sensoren einlesen (z.B. Temperatur, Accelerometer, 
Luftqualität...) aber den Mobilfunk nur selten aktivieren. Da kann sich 
der Overhead schon aufsummieren.

Es gibt einige Mobilfunk-Modems (mit integriertem GNSS) auf dem Markt, 
welche man "frei" nativ (in C) programmieren kann. Das ist potenziell 
sehr interessant für hochintegrierte Lösungen, aber leider muss man sehr 
große Stückzahlen kaufen um an das SDK zu kommen...

Pandur S. schrieb:
> GPS Daten an ein Handy zu senden ist
> insofern sinnlos, da ein Handy ja schon GPS eingebaut hat.

BT hat bis 100m Reichweite, je nachdem was man da sucht kann GPS schon 
hilfreich sein, insbesondere irgendwo im Wald/Gestrüpp. Manchmal ist es 
sogar mit GPS schwierig einen Tracker im Unterholz zu finden selbst 
wenn man weiß dass er nur wenige Meter entfernt liegt, da nimmt man 
dann Peilsender zur Hilfe. Hängt natürlich stark vom tatsächlichen 
Anwendungsfall ab, was da eigentlich getrackt werden soll - Autos, 
Frachtcontainer, Segelflug-Startseile oder einen Dackel der auf der Jagd 
in irgendeinem Dachsbau steckt (da passt aber die angegebene Größe nicht 
so ganz)?

Pandur S. schrieb:
> Solarpanel hat etwas statisches, was auch nicht wirklich zu GPS passt.

Naja, viele mobile Tracker haben Solarzellen und können damit potenziell 
viele Jahre vollkommen autonom laufen, weil der Akku nur für wenige Tage 
reichen würde und die Sonne somit die alleinige Energiequelle ist. Aber 
einfach ist das so nicht zu erzielen.

von Harald A. (embedded)


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Niklas G. schrieb:
> Harald A. schrieb:
>> Es sollte doch Mechanismen geben, die auch unter Python auf Sleep
>> schalten können.
>
> Hast du Zugriff aufs Datasheet? Wie gut sind die Sleep-Modi denn? So
> manche Mobilfunkmodems brauchen >10uA im tiefsten Sleepmodus, und das
> ohne RTC. Ein moderner Mikrocontroller kommt mit RTC auf deutlich
> unter 1uA.
>
Alles gut, mir ist das Wurscht, es ging nur um die Aussage, dass sie in 
erster Linie programmieren kann und ich ein für dieses Szenario 
EVENTUELL passendes Modul vorgeschlagen habe. Aber da Mobilfunk eh nicht 
gewünscht ist ist das alles hinfällig. Datenblatt habe ich, ob das NDA 
war oder ist müsste ich prüfen.

> BT hat bis 100m Reichweite
100m Module gibt es, aber es müssen ja beide Seiten 100m können und das 
Handy kann es oft nicht.

von Michael L. (nanu)


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J. T. schrieb:
> Pandur S. schrieb:
>> GPS Daten an ein Handy zu senden ist insofern sinnlos, da ein Handy ja
>> schon GPS eingebaut hat.

Jo, hatte ich ja bereits im 3. Post des Threads geschrieben.

> Nicht, wenn das das datensendende Ding woanders ist, als das empfangende
> Handy.

Warum liest Du nicht den Eingangspost der TE? Da steht:

Er soll auch per Bluetooth Daten an mein Handy  senden können. Dabei 
wird das Handy eigentlich immer während der Benutzung in der Nähe sein.

Wenn das Gerät bei Benutzung in BT-Empfangsbereich ist, ist es entweder 
im Sichtbereich oder hinter Objekten (Wand, Bäume..) in so kurzer 
Entfernung, daß GPS im Vergleich zum mitgefühtrten Handy kaum Sinn 
ergibt.

von Michael L. (nanu)


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Niklas G. schrieb:
> Michael L. schrieb:
>> Ich würde mir da ja eher was wünschen, daß BT 5.1 unterstützt.
>
> Manche ESP32 können BLE 5.3, die STM32WB können BLE 5.4, die nRF5 können
> BLE 6.0... Brauchst du BT Classic?

Ich denke, eher nicht.

Geboren wurde die Idee zu einem Tracker/Ortungsgerät über die 
Weihnachtsfeiertage, nachdem sich die Katze einen unangekündigten 
zweiwöchigen Urlaub genehmigt hatte. Kaufbare GPS-Tracker, zumindest 
bezahlbare, sind zu groß. Beim Lesen bin ich dann auf Ortung von Airtags 
via BT gestoßen. Das Thema kannte ich noch nicht und dann war halt da 
die Idee, damit mal rumzuspielen und vielleicht auch mal mit GPS zu 
kombinieren und im Vergleich zu GPS-Ortung via Lora zu betrachten. Ist 
aber alles noch in den Kinderschuhen und wartet auf Feiertage oder 
Urlaub.

: Bearbeitet durch User
von Niklas G. (erlkoenig) Benutzerseite


Lesenswert?

Michael L. schrieb:
> Kaufbare GPS-Tracker, zumindest bezahlbare, sind zu groß

Äh, ich glaube kaum dass man einen Eigenbau kleiner und günstiger als 
die gängigen Hersteller hinbekommt, die das ja auch in Massenproduktion 
machen. Professionelle (Wild)Tiertracker sind viele Größenordnungen 
teurer als die Haustiertracker, unter anderem (aber nicht nur) auch 
wegen der kleineren Stückzahl. Die mechanische Konstruktion (auch vom 
Halsband) ist auch nicht ohne, wenn sie robust und komfortabel sein 
soll. Die Antennen für GPS (und ggf Mobilfunk) klein aber dennoch 
empfindlich genug hinzubekommen ist auch ganz schön tückisch. Externe 
Whip-Antenne ist machbarer, aber eben nicht sehr kompakt.

Unter gewissen Umständen kann so ein Tracking übrigens als Tierversuch 
angesehen werden und eine Sondergenehmigung erfordern, was sowieso nur 
für professionelle Zoologen möglich ist, u.U. sogar auch bei Haustieren.

Michael L. schrieb:
> Das Thema kannte ich noch nicht und dann war halt da die Idee, damit mal
> rumzuspielen und vielleicht auch mal mit GPS zu kombinieren

Bluetooth-Ortung wie AirTag und GPS schließen sich praktisch aus. Diese 
FindMy-Systeme können IIRC keine GPS-Position übertragen. Und wenn man 
genug Energie für GPS hat, kann man mindestens auch LTE Cat-M bzw. 
Cat-NB integrieren, dann braucht es die FindMy-Ortung sowieso nicht 
mehr. Die Abdeckung ist allerdings außerhalb Europas eher lückenhaft. 
Der Witz bei der Bluetooth-Ortung ist ja dass es mit einer sehr kleinen 
Batterie auskommt, was dann aber bei Nutzung von GPS obsolet ist. 
Außerhalb des urbanen Raums ist es mit der Bluetooth-Ortung auch nicht 
weit her.

Michael L. schrieb:
> GPS-Ortung via Lora zu betrachten

Ist eine Möglichkeit aber die Abdeckung bei LoRaWAN ist so eine Sache.

: Bearbeitet durch User
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