IoT Lastgangmessung aus Keller (kein Empfang)

Ach ja. Kann auch statt Raspberry Pi ein ESP32 sein. Es soll ausschließlich Wandlung Modbus _> MQTT stattfinden. Eventuell noch SNTP-Zeitserver oder RTC auf dem System, damit die Daten vom Stromzähler auch einen vernünftigen Zeitstempel bekommen.

Vielleicht gibt es eine Stelle mit Steckdose und Mobilfunkempfang, dort einen LTE-Stick der ein WLAN aufmacht in ein Steckernetzteil stecken. Und eine andere Stelle wo der Raspberry das WLAN sehen kann. Im besten Fall braucht's dann keine langen Kabel.

Da reicht auch ein ESP8266, das ursprüngliche Projekt habe ich um Modbus RTU erweitert: https://github.com/geronet1/SMLReader

Daneben ne alte Fritzbox als Switch und AP. LAN und Stromkabel aufs Dach (musst du ja sowieso wegen PV Leitungen) und oben ne Richtfunkstrecke mit 2 CPE210 oder halt 4G Modem.

An die Fritzbox kannst du dann gleich den Wechselrichter per LAN anbinden und noch andere Spielereien was LAN braucht (Gas,Wasser,Heizung,Lüftung,Hebeanlage etc)

Mit dem SMLReader kannst du dann auch gleich den Einspeisezähler überwachen.

Timo N. schrieb:

wäre. Ich vermute, dass zur Übertragung der Daten Mobilfunk (4G) das Mittel der Wahl wäre, da LoRaWAN oder NB-IoT zu viele Einschränkungen hat,

Na NB-IoT ist ein Teil von LTE (4G). Bei NB-IoT sind die Chancen am Höchsten, dass dort Empfang ist, du musst halt prüfen ob dir die Datenrate reicht. Man kann ja auch immer nur eine Zusammenfassung schicken und manuell aus der Nähe die detaillierte Aufzeichnung abrufen (zB WLAN).

LTE-M gibt es auch noch, als Mittelding. Besorg dir ein Modul das LTE-M und NB-IoT kann und schau ob Empfang ist...

Niklas G. schrieb:

Na NB-IoT ist ein Teil von LTE (4G). Bei NB-IoT sind die Chancen am Höchsten, dass dort Empfang ist,

Der verwertbare Empfangspegel von NB-IoT ist um 20 dB größer als der von normalem LTE. Das macht in der Tat einen deutlichen Unterschied. Der von LTE-M ist immerhin noch um 16 dB größer gegenüber normalem LTE.

LTE-M gibt es auch noch, als Mittelding. Besorg dir ein Modul das LTE-M und NB-IoT kann und schau ob Empfang ist...

Schau auch nach ob du überhaupt an eine NB-IoT bzw. LTE-M SIM für ein Netz an deinem Standort kommst. Als Privatperson ist das schwierig. Das Mantra der Netzanbieter ist "Verkauf nur an Geschäftskunden".

Mittlerweile gibt es ein paar Multinetz-SIM Anbieter die behaupten LTE-M bzw. NB-IoT zu unterstützen. Wobei die sich zum Teil selbst widersprechen. Und nur weil sie die Technologien erwähnen heißt das nicht dass du sie an genau deinem Standort bekommst. Da gibt es dann Einschränkungen auf bestimmte Länder oder Netze wie z.B. NB-IoT nur über das O2-Netz statt Telekom und Vodafone.

Vielen Dank für alle Tipps.

Ich fasse zusammen, dass es mit NB-IoT oder LTE-M eventuell möglich wäre dort Empfang zu bekommen, da der Empfangspegel um 20 dB größer ist als bei normalem 4G. Allerdings ist es schwer als Privatperson so einen Vertrag zu bekommen (wäre weniger das Problem, als eventuelle Mindestbestellmengen - brauche nur 1 SIM). Mit der Datenrate von NB-Iot von ca. 128 kBit/s sollte man hinkommen?

Angedacht war eine Samplerate von 1 Sample/min für ca. 20-30 32-Bit Werte. -> 30 * 4Byte = 120 Byte/min = 2 Byte/s

Datenrate ist 128 kBit/s = 16 kByte/s -> Selbst mit Overhead und geringerer Datenrate (Hälfte oder weniger) unkritisch.

Hier gibts einen Tarif für 500Mb Lifetime mit SIM: https://www.1nce.com/de-de/1nce-connect

Ich meine das ist Telekom-Netz.

Gibt es empfehlenswerte Hardware?

Dachte eventuell an sowas: https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/industrial_lte_router-306940

4G-USB "Stick" oder 4G-WLAN Mobiler Hotspot hab ich schon. (D-Link DWR-932) Wäre prinzipiell auch möglich. Mir gefällt nur nicht die zusätzliche Funkstrecke.

Aufs Dach (min 12m höher) komm ich aktuell nicht. Wäre auch viel zu aufwendig. Neben dem Raum mit dem Zähler ist die Tiefgarage mit Kabeltrassen. 20 meter weiter hat die eine Gitterfensteröffnung.
Wenn, dann würde ich dort hin was verlegen. Oder innerhalb des Raums, in dem Zähler sitzt. Müsste mal schauen, ob ich mit einem anderen Netz (bisher nur Telefonica ausprobiert) eventuell nicht doch schon Empfang habe. Dann würde eine normale 4G Antenne reichen.

Für mich noch eine Unbekannt ist, ob die Netzbetreiber z.b. bei Verwendung eines Tarifs (oder Multi-SIM) für Smartphone/Tablet da irgendwelche Steine in den Weg legen. Eigentlich müsste ich nur Daten rausschicken (MQTT Publish), aber nice to have wäre natürlich auch VPN-Zugang auf den PI per DynDNS oder so Klamotten um den zu überwachen und ggfls. aus der Ferne neu zu starten.

Hilft vielleicht https://fritz.com/service/stromsensor/ weiter?

Nein, da Lastgangmessung im Vorzählerbereich stattfindet und letztendlich der Stromverbrauch aller Parteien im Mehrfamilienhaus ist. Ich möchte die einzelnen Verbräuche der einzelnen Parteien gar nicht wissen. Wäre auch sowieso kritisch wegen DSGVO.

[Ich habe ein paar Zitate umgeordnet]

Timo N. schrieb:

Allerdings ist es schwer als Privatperson so einen Vertrag zu bekommen (wäre weniger das Problem,

Du kannst also als Gewerbetreibender bestellen. Ok.

als eventuelle Mindestbestellmengen - brauche nur 1 SIM).

Hier gibts einen Tarif für 500Mb Lifetime mit SIM: https://www.1nce.com/de-de/1nce-connect

Im "Business" Tarif ist die Mindestbestellmenge eine (1) SIM.

Mit der Datenrate von NB-Iot von ca. 128 kBit/s sollte man hinkommen?

Ja, aber dran denken, einer der Tricks von NB-IoT ist dass die Redundanz bei der Übertragung hochgeschraubt wird wenn die Ausbreitungsbedingungen schlecht sind. Das geht auf Kosten der nutzbaren Datenrate (und einem erhöhten Delay). Darüber hast du keine Kontrolle, das macht NB-IoT automatisch.

Gibt es empfehlenswerte Hardware?

Als ich das noch gemacht habe haben wir gute Erfahrungen mit Teltonika-Produkten gemacht

Dachte eventuell an sowas: https://www.reichelt.de/de/de/shop/produkt/industrial_lte_router-306940

:) https://teltonika-networks.com/de/products/modems/trm250

Müsste ein Quectel EC21 drin sein. https://www.quectel.com/product/lte-ec21-series/

Für mich noch eine Unbekannt ist, ob die Netzbetreiber z.b. bei Verwendung eines Tarifs (oder Multi-SIM) für Smartphone/Tablet da irgendwelche Steine in den Weg legen.

...

aber nice to have wäre natürlich auch VPN-Zugang auf den PI per DynDNS oder so Klamotten um den zu überwachen und ggfls. aus der Ferne neu zu starten.

Dank Scherzen wie CG-NAT ist der Betrieb von Servern bei solchen Tarifen meist nicht direkt möglich. Dein Gerät hat keine öffentliche IP-Adresse. Es gibt also erst mal keinen Weg um es von Außen spontan zu kontaktieren.

IoT-Anbieter, ich meine auch 1NCE, bieten daher Portale an, über die man mittels eines VPN vom Anbieter auf die private IP-Adresse eines UE im Mobilfunknetz zugreifen kann.

Eigentlich müsste ich nur Daten rausschicken (MQTT Publish),

MQTT ist bei Low-Volume, Low Bandwidth ein bisschen problematisch. Da musst du gut aufpassen was drüber läuft.

Eine Alternative wäre LwM2M auf Basis von CoAP und Managed Objects. Allerdings ist das ungewohnt und man muss ein bisschen Gehirnschmalz reinstecken.

Theoretisch lässt sich LwM2M sogar mit NB-IoT verzahnen. Brauchst du wahrscheinlich nicht, und das ist eine ganz andere Hausnummer. Das geht bis zu non-IP Übertragung (NIDD, non-ip data delivery, der IP-Layer entfällt). Allerdings brauchst du dazu die Unterstützung des Netzbetreibers, der spezielle Technik anbieten muss. Ich kenne keine Möglichkeit da als Einzelperson oder kleine Firma ran zu kommen. Ist aber ziemlich lustig das mal zu machen wenn man kann :)

Timo N. schrieb:

Die Idee ist den Zähler über einen Raspberry Pi (oder andere Lösungen) über Modbus TCP oder RTU auszulesen und die Messwerte entweder zu loggen (falls nicht anders möglich) oder (was mir lieber wäre) die Daten über eine Long Range (WAN) Verbindung an einen MQTT Server zu schicken

Das ist keine Schwarz-Weiß-Entscheidung, sondern hängt davon ab, wie viel du mir welcher Updaterate übertragen musst. Eventuell kommt auch eine Kombination aus Live-Übertragung und Loggen in Frage.

Hannes J. schrieb:

Dank Scherzen wie CG-NAT ist der Betrieb von Servern bei solchen Tarifen meist nicht direkt möglich. Dein Gerät hat keine öffentliche IP-Adresse. Es gibt also erst mal keinen Weg um es von Außen spontan zu kontaktieren.

Also VPN sollte ja eigentlich trotzdem funktionieren. Ich will den Raspberry Pi ja auch nicht als Server, sondern eher als Client betreiben, der sich per VPN mit meinem lokalen Netz verbindet (automatisch) ODER einfach nur per MQTT an meinen Server die Daten schickt. Dann ist seine (dynmaische) IP eigentlich egal, weil er die Domain meines Servers kennt.

Hannes J. schrieb:

MQTT ist bei Low-Volume, Low Bandwidth ein bisschen problematisch. Da musst du gut aufpassen was drüber läuft.

Aha. Weshalb?

Hannes J. schrieb:

Eine Alternative wäre LwM2M auf Basis von CoAP und Managed Objects. Allerdings ist das ungewohnt und man muss ein bisschen Gehirnschmalz reinstecken.

Hört sich kompliziert an bzw. erfordert mir zuviel Einarbeitung für die Aufgabe.

Rainer W. schrieb:

Eventuell kommt auch eine Kombination aus Live-Übertragung und Loggen in Frage.

Vermutlich.

Die Mobilfunkrouter von Teltonika können mit aktueller Firmware sehr einfach VPN (z. B. Wireguard) und haben auch Modbus-TCP -> MQTT-Gateways eingebaut. Damit sollte der Stromzähler auslesbar sein. Das Modem muß dann halt an das Kellerfenster, notfalls mit einer separaten 12V-Leitung.

Grüße, Bert