Funkmodule für Telemetrie

[shaun]

Moin,

ich brauche für ein Projekt ein Rudel Sender, die kontinuierlich (periodisch oder bewusst unterschiedliche Abstände) den Status eines Logik-Eingangs übermitteln, d.h. ich muss überwachen, ob ein Zustand eintritt, aber auch, ob der Sender noch lebt.
Dazu dann ein Empfänger, der vorzugsweise seriell ein Telegramm mit den empfangenen Paketen rauswirft.
Sowohl das Codieren der Sendedaten als auch das Entdröseln der Empfangsdaten kann ich selbst machen, möchte aber keine Diplomarbeit über Korrelationsempfänger schreiben, Diplom hab ich schon, Empfänger darf gerne ein Fertigmodul sein. Offensichtlich wichtig ist, dass der Empfänger auch parallel eintreffende Telegramme empfangen kann, oder eben oft genug senden und bewusst den Sendezeitpunkt streuen, so dass statistisch von zB 1 Meldung/Sekunde zumindest 1-2 pro Minute detektiert werden.

Momentan finde ich im Telemetriebereich nur Module, die noch eine komplette Signalaufbereitung extern wollen, oder Modellbaukrams. Kennt wer was Schickes?
Darf gerne nicht allzu teuer sein, muss auch nicht im Gehäuse sein, kommt eh noch Technik drumrum.

[SebiR]

Eventuell wäre der nRF24L01+ etwas für dich. Funkt auf 2.4GHz und soll auf freier Sicht bis zu 1100m machen. Ein Empfänger kann bis zu 6 "Funkstrecken" offen halten und simultan kommunizieren.
Gibts beim Chinamann recht günstig, ich habe ~6€ pro Stück auf Plateng mit Antenne bezahlt.

Um das synchrone Senden zu vermeiden wäre auch Pollen (allergikergeeignet) vom "Master", also dem Empfänger bei den Transceivern möglich. Anstatt immer auf eine Nachricht zu warten, werden die einzelnen Stationen nacheinander abgefragt, dadurch kann auch die Time-Out-Zeit kleiner ausfallen und ein Fehlen eines Senders wird schneller erkannt

[flogerass]

Was darf denn so ein Modul kosten? Von IQRF gibts Mesh-Networkin-Module mit allen möglichen und unmöglichen Schnitstellen. Funktioniert recht zuverlässig, ist aber nicht ganz billig.

[shaun]

20-30 Euro für Transceivermodule habe ich da jetzt spontan gesehen - das wäre sicher kein Problem, inwieweit die 850m erreichbar sind wäre eine Frage, wie das Mesh-ing funktioniert ein andere. Heute schaffe ich es nicht, mich da einzulesen, wenn die Dinger mit der Hersteller-Firmware von selbst ein Mesh bauen, wäre das sicher cool.
Was ich auf die Schnelle auch nicht gesehen habe, ist CE - das Modul mit Antenne sollte in sich schon EMV-mäßig durch sein.

[zauberkopf]

Was Du eher brauchst, ist ein Protokoll :
Denn Module gibts wie sand am Meer, inclusive Signalverarbeitung : http://www.pollin.de/shop/p/OTk3OTU4/Ba ... html?ts=24

Ich würde mir überlegen, was Dir wichtiger ist : Kollisionsschutz, oder Timing, oder Bandbreite :
Variante 1 :
Jeder Sender sendet wiederholt auf einer eignen Frequenz.
1 oder N RX scannen das Band ab.
(Wird bei Dropsonden so gemacht).
Variante 2: Der Sender ist ein Transceiver und überwacht vor Transmissiond den Kanal. Kann funktionieren, muss aber nicht.
Er vergewissert sich ber, das er vom Empfänger ne Quittung bekommt. Sonst probiert er es nach n*zufall milisekunden noch mal :
(Carrier Detect).
Variante 3: Stern : d.H. Ein Master fragt andauernd zyklisch slaves ab.

lg JAn

[shaun]

Jan, weil ich gerade keine Doktorarbeit daraus machen will, schrub ich ja gerade, dass ich Module suche, die so eigenintellell sind, dass ich sie nur in die Gegend werfen muss und sie finden sich selbst - oder so ähnlich. Dass mein Ziel mit Transceivern besser zu erreichen ist habe ich inzwischen eingesehen, mit einem pollenen Master habe ich früher auch gearbeitet, weil ich mich nicht mit Kollisionserkenung beschäftigen wollte. Wäre ja auch ok. Da ich etwas Reichweite brauche, gefällt mir momentan das Mesh-Modul da ganz gut.
EIn Protokoll brauche ich natürlich trotzdem noch, das hatte ich ja auch geschrieben, wenn ich die aufbereiteten, d.h. vom Rauschen befreiten und auf Plausbilität geprüften Daten habe, komme ich schon klar.
Im Mai musste ich mal kurz Empfänger für ein FS20-System oder wie das von ELV hiess bauen. Module mit Rohdatenausgang hatte ich, der Rest ist dann an einem Tag in einem ATmega gewachsen. Aus so viel Dreck noch Daten rausholen...

[flogerass]

wenn die Dinger mit der Hersteller-Firmware von selbst ein Mesh bauen, wäre das sicher cool.

Also mit den standard Demos kann man ne blinkende LED schalten oder RS232 übertragen. Mesh machen die auf knopfdruck. Ist aber schon ne Weile her, dass ich die in den Fingern hatte. Wir sind damals für eine Einweisung in die Technik extra nach Tschechien zum Hersteller gefahren. Scheint ein gut durchdachtes Konzept zu sein. Das Projekt (bei uns in der Firma) ist dann aber leider nicht weiterverfolgt worden.

[zauberkopf]

Ok... jetzt weis ich warum ich so verwirrt war. Protokoll ! Für mich ist das Funkprotokoll nämlich alles was dafür sorgt, das hinten reine Daten rauskommen..

[shaun]

Ist ja auch nicht wirklich klar spezifiziert. Ich bin im aktuellen Projekt bereit, das Protokoll ab "ich habe serielle ASCII-Zeichen und muss höchstens noch prüfen, ob die für mich SInn machen, Fehlerkennung kostet EInsatz der Sicherheitsfirma" zu entwickeln. Beim FS20-Empfänger war es "ich habe Rauschen und suche Daten, Fehlerkennung kostet den Kunden 2 Euro, wenn es dessen Kunde merkt (Schausteller, Fungame)"

Auch wenn es kommerziell ist, ich teile die Ergebnisse hier natürlich gerne und bin wie üblich in der Nische unterwegs, wo eine Elektrofirma entweder gar keine Idee hat, oder gleich mit irgendwas aus der Industrieautomatisierung ankommt, wofür schon das Prospekt 2 Mille kostet

[zauberkopf]

shaun : Du bist doch Ing.. genauer bitte !
z.B. Reichweite da habe ich keine Idee was Du da willst ...
Dir ist also Übertragungssicherheit wichtig ?
Naja, etwas crc... oder red solomon + crc ist doch schnell realisiert.
Wobei.. es gibt auch schon von SiLabs bestimmt da was fertiges.
Jedenfalls die von Pollin können schon ne ganze menge. z.b. 500mW (legal ) auf dem 869,4†“869,65 SRD Band.. (reichweite)
Coderierung..etc.. machen die meisten Chips doch schon von hause aus. Wenn Du nicht aufpasst, ist schon sogar ne Fehlerkorrektur oder ein protokoll drin.
Dann fragst Du dich dann : Soll ich Datawhitining ein oder ausschalten, und was zum teufel ist das überhaupt ?
Also all die Fragens die sich normalerweise ein AVR-Programmierer bei den von mir heiß geliebten Fuses stellt...

Also diese Module sind ohne weiteres in der lage ein Fehlerhaftes "Ascii" zu liefern, das Du mit dem Algo Deiner wahl auf Plausibilität prüfen kannst.
Und ein einfaches Master-Slave Protokoll ist ja auch schnell geschrieben :
"Lebst Du noch ? Und wenn ja, wie lange ? Was ist der Sinn des lebens ? "

[shaun]

Hüstel... ich habe die Pläne auf dem Schreibtisch, muss das Gelände selbst noch vermessen, daher so schwammig
Die Begehung heute fand passenderweise im Dunkeln statt, ich habe nur verifiziert, dass es keine zentrale Speisung der zu überwachenden Pumpen gibt, dass daher erst recht keine Adern in einem vorsorglich gelegten 5G2,5 oder so übrig sind und dass daher Funk her muss, und das nicht in Form einer handelsüblichen Lösung mit 10 Sendern, 10 Empfängern und 10 Wählgeräten
Da es wieder mal im industriellen Bereich sein wird möchte ich schon Module einsetzen, die es auch gestern noch gibt, von daher ist weniger Intelligenz im Modul vielleicht doch schlauer.

[zauberkopf]

Da es wieder mal im industriellen Bereich sein wird möchte ich schon Module einsetzen, die es auch gestern noch gibt, von daher ist weniger Intelligenz im Modul vielleicht doch schlauer.

Dann würde ich auf folgendes achten :
FSK und Manchestercodierung. Denn das ist wirklich universell.Und wird auch noch in gefühlten 1000 Jahren zu finden sein.
Nur die Frameerkennung(nach ner schönen langen Preeample), und dann der CRC quatsch müsstest Du dann halt noch selbst hinkriegen.
Die heutigen Chips (wie der SI-Irgendwas von Pollin) sind echt geil : AFC, empfindlich, Filter in DSP realisiert...
Und andere Hersteller kriegen das auch noch hin..

Aber wieso muss ich wieder an Rollen von Feldkabeln, und Fernschreiber denken ???

[shaun]

Feldkabel finde ich gut. Hinter der einen Halle schliesst ein Privatgrundstück an. Ich schwöre, ich hätte nicht erkannt dass ich da in einem Vorgarten stand

[SebiR]

Was darf denn so ein Modul kosten? Von IQRF gibts Mesh-Networkin-Module mit allen möglichen und unmöglichen Schnitstellen. Funktioniert recht zuverlässig, ist aber nicht ganz billig.

Wir nutzen im Betrieb auch IQRF, und die sind doch eher bescheiden. Und das Netzwerk, dass man mit ihnen aufbauen kann, ist statisch. Also die Nodes dürfen sich gegenüber den Knoten nicht bewegen, was bei Telemetrie meist unpraktisch ist. Für transparentes UART auf 9k6 oder 19k2bd auf kurze Entfernung ganz nett, aber Netzwerke - nope.

[flogerass]

Und das Netzwerk, dass man mit ihnen aufbauen kann, ist statisch. Also die Nodes dürfen sich gegenüber den Knoten nicht bewegen

Echt jetzt? Ich hab das irgendwie anders in Erinnerung. Gut, bei uns wars auch eine statische Anwendung, da hätte das nicht gestört.

[shaun]

Schon mal jemand was mit Zickenbiene gemacht? Xbee Pro 2 Modul und dann ein Mesh bauen...?
Antenne ist billig, weil WLAN Kram, Störungen durch WLAN und Blauzahn stören mich nicht, solange ich alle Minute mal ein Paket durchkriege.

[shaun]

Zu IQRF: bei mir wäre es auch statisch, wenn die Standorte mit den Schaltkästen wegschwimmen, ist es zu spät für einen Pumpenausfallalarm

[zauberkopf]

Wenn ich mir die Module anschaue... dann würde ich eher zu Raspi (bzw olimex) und Wlan tendieren.. ein kleiner Web-Service(auf deutsch : CGI-Script das aus 10 Zeilen Shell-Script besteht(.... und voila !
Wlan kannste ja von der Bandbreite noch etwas kastrieren.. und von der ausgangsleistung bei manchen Karten Pimpen... (ups !).

[shaun]

WLAN...? Ich denke mal, WLAN-Verbindungen brechen deutlich früher ab als eine Zickenbee-Verbindung, die für 1/1000 der Übertragungsgeschwindigkeit ausgelegt ist. Ausserdem braucht's dann mehr Rechenpower und Pflege. Unsere Raspis brauchen doch immer mal wieder einen Arschtritt. Wenn, dann kommt in die Basisstation ein RPi oder Beagle, weil da über Mailversand nachgedacht wird.
Ein Bone mit UMTS-Stick dürfte dann einfacher zu handlen sein als ein Custom-Konstrukt aus dediziertem GSM/3G/4G-Modul mit Eigenhirn plus steuerndem AVR, der irgendwas mit AT-Kommandos spricht. Aber die Sensoren, die nichts als "bin da" und "habe nasse füße" mitteilen müssen, finde ich ein Linuxsystem etwas pervers...

[zauberkopf]

Also mit Wlan im AdHoc Modus kenne ich mich nicht aus..
Und abstürze kann man mit Watchdogs abfangen.. allerdings kann ein Linux-Teilchen auch mal eben ein einfaches routing machen. Wenn station 1 über station 2, station 3 erreichen will..
Und Opensource-Mesh gibts auch.. warum ich das vorschlage ?

Ganz einfach.. Du wolltest etwas, was Du auch noch in xx Jahren erweitern, oder reparieren kannst.
Deswegen denke ich an :
1. TRX Modul das FSK und Manchester in Bitstrom wandelt (weil die wird es immer geben.. )
2. Wlan mit nem einfachen Linux-Script... Später kann man dann das Netzwerk auch mit nem anderen IP-Basierenden Dingens erweitern, oder reparieren... egal. Der Standard heist hier TCPIP.

Und Linux und Automatisierung war schon vor über 15Jahren ein Thema.. weil Opensource, bei Anlagen, die gerne mal etwas länger in Betrieb sind, durchaus sinn machen ( mein erster Job war in einer Firma, die damals u.A. SSD's als MFM ersatz hergestellt hat).

[shaun]

Stimmt schon, ich schlafe da mal drüber. Im Moment programmiere ich gerade so einen Conrad-Zeitschalter um, es gibt ja wohl keine Zeitrelais am Markt, die mal eben zwei einfachste Zeitfunktionen realisieren?!
In der Schublade liegt zwar auch das Konzept für eine Art Uinversal-SPS, aber erstens muss das jetzt mal fertig, und zweitens war da was mit Kanonen und Spatzen.

Die Variante Funkmodul + eigene Auswertung gefällt mir besser als WLAN, bliebe die Frage, welche Module mit den Entfernungen klarkommen (immer noch nicht nachgemessen) und idealerweise schon so aufgebaut sind, dass sie mit validem COC kommen - bei den XBees wäre das der Fall, solange man bei +10dBm bleibt. Die Controllerschaltung kann ich so aufbauen und rudimentär messen, dass ich mir keine Gedanken um EMV machen muss, aber das Funkmodul sollte schon in sich "konform" sein.

[TDI]

Also auf 2,4GHz würde ich eher nicht setzen. 870MHz wäre vermutlich auch meine Wahl. Hängt aber auch von dem Umfeld ab, wo es eingesetzt werden soll.
Ziemlich wichtig sind die Antennen bzw. deren Standorte. Letztlich entscheidet das wahrscheinlich über geht oder geht nicht.

[zauberkopf]

xbee gibts auf für 870 MHZ mit 500mW. Nur bist Du dann auf nen Hersteller fixiert...

Was Eike geschrieben hat, das ist richtig.. ich würde das so testen : mit 2 PMR Walki-Talkis mal rumrennen und testen ob verbindung zusstande kommt.
SEHR WARHSCHEINLICH JA !
(Wettersonden sind gerade knapp bei mir.. )
Dann wird auch 870MHZ bei 2k4 oder 4k8 funktionieren.

Erfahrungsgemäß empfange ich ne Sonde die ihreAntenne in den Schlamm gerammt hat noch in ca 500m bis 2km.
Bei einer Frequenz von 403 MHZ und 100mW und bei 2k4 oder 4k8 Datenrate.

[xoexlepox]

Ziemlich wichtig sind die Antennen bzw. deren Standorte. Letztlich entscheidet das wahrscheinlich über geht oder geht nicht.

Zustimmung! Ein Sender mit 500mW und einen "unpassend plazierten Draht" ist u.U. nicht "hörbar", aber ein Sender mit 10mW und "passender Antenne" -> Die Antenne ist der beste HF-Verstärker. Und je höher die Frequenz wird, desto wichtiger wird die "korrekte" Platzierung der Antenne -> Eine Positionsänderung um +-5cm können bei >500MHz schon "Welten" ausmachen

[shaun]

Ohje, dann ist das ja nicht elektrikerkompatibel
Mal schaun, das 35cm-XBee hat doch bestimmt eine Möglichkeit, die Feldstärke abzufragen. Fragt sich dann nur, wovon. Sind ja mehrere Transceiver am Start.

[zauberkopf]

Mach Dir mal keinen Kopf... 500mW und z.B. 2k4 Datenrate, und wirst mindestens 500m Spass haben.
So viel jedenfalls schafft eine DFM-06 die ihre Antenne im nassen Gras hat.

Und wenn Du Dich nicht ganz so blöd mit der Antenne anstellst, wird das Signal noch so stark sein, das Du auch noch irgendwelche schlecht entwickelten Schaltnetzteile oder motorsteuerungen übertönst !

[bastelheini]

Vielleicht mal die billigen WLAN Module auf µC.net in Auge behalten:)

[shaun]

Schaltnetzteile...? Ich bau eins von GutGemeint ein, wird schon

[shaun]

Moin, ich nochmal

Wie es aussieht wird das Projekt wohl beauftragt, dann werde ich die dicken 35cm-XBees nehmen wollen. Es sei denn, wir bekommen wirklich ein vernünftig vermaschtes Netz aus 2.4GHz Modulen hin...
Das Volumen und die Zeit erlauben auf jeden Fall nicht, auf Billigmodule zu setzen und richtigen Aufwand in die Entwicklung eines Protokolls zu stecken, da ist so ein sich-selbst-vermaschendes Etwas der bessere Weg, wenn auch proprietär

[Cluster One]

Hallo,

wenn es keine Eigenentwicklung werden soll, dann würde ich mal im Alarmanlagenbereich schauen. Z.b. Telenot hat sogar ein Bidirektionales Fernwirksystem (Multipoint-Anwendung FWA-BM 143) im Angebot.
Einige neue Systeme sind nicht mehr nur "Alarmanlagen" sondern können auch für Statusüberwachung etc. benutzt werden. Da sind dann auch Signalrepeater und co erhältlich.
Das Abfragen würde ich dann mit einem passenden Übertragungsgerät machen. (GSM -> SMS oder VOICEMENU oder GPRS)

Telenot und Honeywell-Kram kostet zwar relativ viel, läuft aber Jahrelang sehr zuverlässig und der Entwicklungsaufwand geht für ein Einzelprojekt gegen 0. (Nur noch Planung + Parametrierung)

Gruß,

Cluster One

(PS: Die Billiglösung dazu wäre z.B. ein ELV-Homematic-System)

[shaun]

Kommerzielle Systeme haben wir einige angeschaut, die aber alle mehr bieten als wir brauchten, aber dann an anderen Punkten etwas fehlte. Das genannte Telenot-DIng ist ja abgekündigt, aber auch sonst war irgendwie nicht das Richtige dabei. Wir brauchen etwas Vermaschtes, wenn die Reichweite der EInzelstrecken nicht unnötig groß gewählt werden soll, weil der Empfänger, der letztlich die Meldung absetzt, nicht zentral im Gelände installiert werden soll.

ELV passt auch nicht so ganz. Wenn am Ende vom kommerziellen Produkt eh nichts mehr als die Funktion "Funkmodul" übrig bleibt und alles Weitere dazu gebaut werden muss, kann auch gleich was auf XBee Basis her - wobei da wenn es über den Prototypen hinausgeht natürlich noch EMV,EAR,MFG und LMAA einkalkuliert werden wollen.

[Raja_Kentut]

schonmal die "Smart Mesh" Teile von LTC angeschaut?
Auf alle Fälle ist LTC ja bekannt dafür nix mal eben so abzukündigen....

Gruß
RK

[shaun]

Hmm...nö, aber um EMV fürs "Radio" mag ich mich nicht mehr kümmern wollen. Modul mit Waschzettel wäre schon Anforderung.
Für Precompliance kommen wir bis 1,8GHZ, auf Überraschungen stehe ich nicht so. Ich war im Studium etwas im EMV-Fachbereich unterwegs, meine eigenen Konstrukte gingen zwar produktiv nur bis 100MHz und EMV-mäßig habe ich bis 1,6GHz untersucht, aber die "Kollegen" dort haben viel BT-Zeugs in der Kabine gehabt, auf das Eis begeb' ich mich nicht...

[Basti]

http://www.kh-gps.de/dra.htm

Diese Module sind auch ganz interessant!

[shaun]

Auch ne nette Sache - für meinen Zweck zwar nicht zu gebrauchen, aber immer gut zu wissen, was der Markt so hergibt für die Weltherrschaft

[zauberkopf]

Jo !
vielen dank für den Tip !

Für die Weltherrschaft sind diese Module wirklich ganz ufb !!!
Weil folgende Idee :
2m Modul zum Empfang auf 144xxx und periodischen TX(APRS auf 144800)
Und dann noch nen TX auf 430MHZ.
Fertig ist das fliegende(fahrende, wegen ballon) Crossband-Relais.