Passende Funkmodule gesucht

  • Hallo zusammen,

    Jetzt, wo die Tage wieder kälter werden, kam mir die Idee, meine Wohnung mal ein bisschen smarter zu machen. Was ich erreichen will:

    - dedizierter Pi als Steuerzentrale mit Transceiver, eventuell mit FHEM

    - mehrere batteriebetriebene Funkthermometer

    - Steuerung von Steckdosen und Heizungsthermostaten

    Ich bin über das Projekt mit dem TinyTX gestolpert. Das würde ja perfekt passen für die Funkthermometer mit dem Pi als Empfänger. Aber könnte ich damit auch Steckdosen und Heizungsthermostate steuern? Am liebsten hätte ich nur ein Funkmodul, das beides beherrscht.

    Der RFM69CW soll ja theoretisch in der Lage sein, das alles zu tun, wenn ich das richtig verstanden habe. Warum wird der im TinyTX Projekt über einen Attiny verbunden, statt direkt am Pi betrieben zu werden? Bringt das einen Vorteil?

    Vielen Dank im Voraus

  • Es gibt sicher mehrere Antworten auf die Frage, warum bei Low-Level Steuerungen/Kommunikation gern ein Mikrokontroller (wie z.B. ein Tiny oder Arduino aka ex Atmel-µC) eingesetzt wird. Der driftigste Grund ist aber der, daß µC's i.d.R. kein störendes Betriebssystem für Low-Level Interaktionen besitzen. Gerade wenn es um das (empfängerseitige) Verstehen von Funktelegrammen geht, ist genaues Timing erforderlich und das ist auf einem µC besser realisierbar.

    Zwar gilt das Einhalten des Timings beim Codieren auch für einen Sender, der kann aber wenigstens (ansatzweise) erkennen, wenn er ein korruptes Datagramm auf den Weg geschickt hat und es dann wiederholen. Hat ein Empfänger etwas nicht verstanden, dann bleibt ihm nix weiter übrig, als stillzuhalten und abzwarten, ob vielleicht nochmals ein Paket kommt, welches er versteht. Daher findet man auch häufig Protokollimplementierungen, bei denen die Sender ihre Pakete einfach mehrfach hintereinander abschicken, in der Hoffnung, daß der Empfänger, dann schon ein oder zwei korrekt dekodieren kann. So ist das bei vielen Funksteckdosen und auch Funkklingeln.

    Ich habe zur Thematik der Funkprotokolle mal etwas >>> hier<<< und >>> hier<<< geschrieben. Vielleicht gibt das noch etwas Hintergrund. Die Sender der untersuchten Funkklingeln wiederholten Ihr Paket über 50 mal (so ich mich recht entsinne)! Keine Frage, solches Verhalten "verseucht" natürlich die Umwelt und macht es anderen Sendern schwerer, Ihre Pakete korrekt übertragen zu bekommen.

    Umgesetzt für Dich bedeutet das, daß Du wohl über den Raspi senden (also z.B. Funksteckdosen schalten) kannst, das Empfangen aber lieber jeweils einem Mikrokontroller überläßt.

    Bei Heizungsthermostaten wirst Du schnell an die Grenze kommen, wo ggf. verschlüsselte Protokolle Verwendung finden und Du dann auf die (proprietäre) Hardware des Herstellers ausweichen mußt.

  • Danke für die schnelle Antwort. Das mit dem Timing klingt logisch.

    Also, eine einfach Lösung gibts wohl eher nicht... Wäre es denn sinnvoll, einfach 2 Funkmodule am Pi zu haben? Einmal ein CUL o.ä. für die Heizungssteuerung und einmal das RFM69 Modul für die Funkthermometer?

    Und übrigens: Funktioniert das überhaupt mit den RFM69CW, oder sollte ich versuchen, noch irgendwo alte RFM12 Module aufzutreiben? Hab keine Doku dazu gefunden..

  • Um den CUL für die Thermostate kommst Du nicht umhin. Der spricht sein eigenes Protokoll. Ob Du mit einem einzigen Empfänger für die Funkthermometer hinkommst, das liegt wohl eher an den Funkthermometern. Wenn sie alle vom selben Hersteller stammen, und dieser verschiedene "Kanäle" per DIP-Schalter anbietet, dann besteht eine gute Chance, daß ein Empfänger reicht. Bei verschiedenen Herstellern wirst Du wohl auf verschiedene Protokolle stoßen und benötigst dann spezifische Empfänger (salopp gesagt).

    Viel mehr wird man Dir aber nicht helfen können, wenn Du Deine Hardware nicht näher spezifizierst. Übersetzt ins Alltagsleben erzählst Du, daß Du eine Reise mit einem Fortbewegungsmittel machen willst und fragst nach zwei Autotypen. Gut und schön. Nur nützt das nicht, wenn niemand weiß, ob Du über Land, Wasser oder die Luft verreisen willst. Da muüßtest Du schon etwas spezifischer werden. Das betrifft auch die Verarbeitung der Daten.

  • Ohh, ich dachte, das wäre klar, als ich das TinyTX Projekt erwähnt habe. Die Thermometer existieren noch nicht. Ebenso wenig die Thermostate. Ich wollte stattdessen herausfinden, was ich alles brauche für das Projekt und ob TinyTX das richtige für meinen Zweck ist, oder ob es eine bessere, bzw eine einheitliche Lösung gibt.

    Wäre es denn möglich, mit dem CUL auch die Funkthermometer zu empfangen?

  • Wäre es denn möglich, mit dem CUL auch die Funkthermometer zu empfangen?

    Nein. Das wird wohl nicht klappen. Damit zwei Leute sich verstehen, müssen sie die gleiche Sprache (oder technisch ausgedrückt das gleiche Protokoll) sprechen. Spricht einer jedoch Deutsch und der andere Englisch, dann kommt dabei nichts raus. Das beide dabei per Schall (als technisches Modulationsprinzip) ihre Signale übertragen, ist zwar notwendig, aber nicht hinreichend.

    Es gibt nämlich auch verschiedene Modulationsarten. Das wäre in etwa so, wie wenn ein tauber (Deutscher) einem blinden (Deutschen) etwas einen Brief übergibt. Beide verstehen zwar die Sprache Deutsch, jeder aber über eine andere Art (Modulation). Wiederum kommt keine Kommunikation zustande. D.h. selbst wenn Sender und Empfänger auf der gleichen Frequenz arbeiten, heißt das noch nicht, daß sie auch die gleiche Sprache (Protokoll) oder die gleiche Art der Kommunikation (Modulation) benutzen. Erst wenn Sprache und Kommunikationsart übereinstimmen, kann eine Verständigung erfolgen.

    Ich hoffe, was ich hier geschrieben habe, war halbwegs verständlich. Ein besserer Vergleich ist mir zu später Stunde nicht mehr eingefallen...

  • Soll das Projekt für Dich dazu dienen, Wissen in dem Bereich zu erwerben oder soll es Mittel zum Zweck sein, um die Bude smarter zu machen?

    Wenn es darum geht, die Bude smarter zu machen, kann ich Dir HomeMatic (nicht HomeMatic IP) empfehlen. Der Code ist lange geknackt und es gibt sehr viele Infos dazu im Netz. Ich selber habe diverse Platinchen entworfen, mit denen ich etliche Lösungen für zum Teil sehr individuelle Probleme erstellt habe. Ein Thermometer (okay, es fehlt das Gehäuse) sieht z. B. so aus:

    HomeMatic batteriebetriebener Temperatursensor mit AVR und AskSinPP

    Ein Projekt zum sehr einfachen Umbau eines Sonoff S20 (Funksteckdose) auf HomeMatic findest Du hier:

    Sonoff S20 Umbau auf 868Mhz HomeMatic

    Um Heizungsthermostate zu regeln würde ich aber definitiv fertige Produkte empfehlen, da der mechanische Aufwand für den Eigenbau relativ hoch wäre.

  • schnasseldag: Das ist schon klar. Meine Hoffnung war es ja, dass ich das gleiche Protokoll für Heizungen und Thermometer benutzen kann.

    Soll das Projekt für Dich dazu dienen, Wissen in dem Bereich zu erwerben oder soll es Mittel zum Zweck sein, um die Bude smarter zu machen?

    Beides.

    Um Heizungsthermostate zu regeln würde ich aber definitiv fertige Produkte empfehlen, da der mechanische Aufwand für den Eigenbau relativ hoch wäre.

    Ja, ich hatte nicht vor, die Heizungsthermostate selbst zu bauen, sondern vielmehr Funk-Heizungsthermostate zu kaufen und dann eben nicht mit der originalen "Steuerzentrale" zu vebinden sondern mit dem Pi.

    Dein Projekt könnte fast genau das sein, was ich suche. Also, wenn ich mich zum Beispiel auf's HomeMatic Protokoll festlege, dann könnte ich den Pi mit FHEM als Zentrale benutzen und sowohl mit den (originalen) Heizungsthermostaten und deinen Thermometern kommunizieren. Und dazu bräuchte ich am Pi nur ein Gerät... Richtig?


    Nachtrag: Wobei ich grad seh', dass die Funksteckdosen von HomeMatic ja echt n Vermögen kosten.. Bei den Thermostaten lass ich mir das ja noch gefallen, da ist ja Mechanik dahinter, aber die Steckdosen find ich arg teuer.

    Einmal editiert, zuletzt von Horst-Leopold (22. November 2018 um 10:07)

  • Ich habe mich nie mit FHEM beschäftigt, weil es mir beim ersten Versuch viel zu kompliziert erschien. Ich nutze auf meinem RasPi RaspberryMatic. Es gibt alle rund 4 Wochen ein Update und alle von mir gewünschten Funktionalitäten sind vorhanden. Dazu ist das System insgesamt überschaubar und es gibt eine passende, sehr gut zu bedienende App (TinyMatic), um das alles per VPN auch von unterwegs beobachten und/oder steuern zu können. Für meine Anforderungen ist das Paket ausreichend.

    In der Kombi kannst Du selbstverständlich sämtliche "original" HomeMatic Geräte verwenden, aber für viele Anwendungen ebenso gut eigene Lösungen bauen. Ob und wie das mit FHEM läuft, müsstest Du im dortigen Forum erfragen.

    Wenn Du selber etwas bauen möchtest, musst Du so gut wie keinen eigenen Code entwerfen. Es gibt für fast jedes HomeMatic Gerät bereits einen passenden Sketch. Hier findest Du die Sketche: https://github.com/jp112sdl/AskSi…own/Sketches.md

    Schau Dich dort mal um. Die Seite ist der Versuch des Autors, alle nur erdenklichen Infos zu dem Thema zentral an einem Ort zusammen zu fassen. Sehr gelungen, wie ich finde.

  • Bei Heizungsthermostaten wirst Du schnell an die Grenze kommen, wo ggf. verschlüsselte Protokolle Verwendung finden und Du dann auf die (proprietäre) Hardware des Herstellers ausweichen mußt.

    zumindest das Telegramm für ELV 866 MHz (MAX?) ETH comfort 100/200 ist geknackt

    https://www.mikrocontroller.net/topic/172034

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  • Genau den Adapter nutze ich. Es gibt allerdings auch eine etwas neuere Version.

    Eine Zentrale wie die CCU3 oder weitere Hardware wird nicht benötigt. RasPi, Netzteil (später evtl. eine kleine USV dazu), Micro-SD (mit Image), den genannten Adapter, mindestens eine HM Komponente und schon kann es los gehen. Ach ja, ein funktionierendes Netzwerk natürlich vorausgesetzt. Anfänglich habe ich das Ganze auf einem Zero per Wlan betrieben. Hat auch funktioniert, aber mit dem 3er RasPi per Kabel ans Lan angebunden läuft es wesentlich flüssiger. Der langweilt sich zwar zu Tode, aber wenn dann mal Leistung benötigt wird, läuft es zügig.

  • Nachtrag:

    Ich bin über das Projekt mit dem TinyTX gestolpert. Das würde ja perfekt passen für die Funkthermometer mit dem Pi als Empfänger.

    Ja, das ist perfekt für Sensoren aller Art. Relativ einfach umzusetzen, kostenmässig sehr günstig und mit den entsprechenden Kniffen auch echt low Power. Und die Reichweite ist auf jeden Fall wesentlich besser als WiFi. Ich habe mich in letzter Zeit intensiv mit den Dingern beschäftigt, und ich werde meine Ergebnisse demnächst hier vorstellen, es hapert leider noch am Sitzfleisch um die Doku zu erstellen. ..

    ... und steuern kann man damit in jedem Fall auch, aber da musst du das Protokoll des Empfängers genau kennen wenn du es nicht selbst gemacht hast.


    Warum wird der im TinyTX Projekt über einen Attiny verbunden, statt direkt am Pi betrieben zu werden? Bringt das einen Vorteil?

    Es ist einfacher umzusetzen weil du am Sender und Empfänger praktisch identische Software einsetzen kannst. Vor allem wenn man an den HF Einstellungen (Baudrate, Filter, etc) etwas ändert, macht man das genau ein mal im Treiber, also für Sender und Empfänger gleichzeitig, weil sie den selben Treiber verwenden. In der Theorie koennte man den Treiber auch cross-kompilieren, aber das ist mir bisher immer viel zu aufwändig gewesen.

    Mit dem Modul direkt am Raspberry ist das so eine Sache. Was das Timing betrifft, macht der RFM69CW alles selbst, da funkt das Betriebssystem nicht so sehr dazwischen (ausser es würde den SPI Verkehr unterbrechen, was ich nicht glaube). Der Raspberry ist aber eine enorme Stoerquelle wegen dem DC/DC der die CPU mit 1.8V versorgt (oder sinds inzwischen 1.2V?). Das dadurch verursachte Rauschen ist derart stark dass die Empfindlichkeit bei 433MHz drastisch und bei 868 MHz ziemlich reduziert wird. Da tun 20-30cm Abstand richtig gut, und dann ist es auch wesentlich besser wenn ein kleiner Attiny die Signale aufbereitet und über eine serielle Verbindung an den Pi liefert.

    Und übrigens: Funktioniert das überhaupt mit den RFM69CW, oder sollte ich versuchen, noch irgendwo alte RFM12 Module aufzutreiben? Hab keine Doku dazu gefunden..

    Auf jeden Fall. Den RFM12B solltest du vermeiden, nicht weil es ein schlechtes Modul wäre, aber der ist fast nicht mehr zu bekommen und der RFM69CW hat etwas bessere Performance (hoehere Sendeleistung und mehr Empfindlichkeit). Ausserdem ist der RFM69CW sehr billig geworden (ca. 1.50 EUR). Eventuell den RFM69HCW verwenden, aber der hat ein anderes Pinout und ist auch nur fast softwarekompatibel mit dem RFM69CW. (Hier gibts Lesestoff zum Thema: https://nurazur.wordpress.com/2018/02/23/rfm…gh-power-modes/)

  • Wow, danke für den ganzen Input. Ich bin ein bisschen hin- und hergerissen.. Sowohl der RFM69, als auch die HomeMatic Geschichte haben ihre Vor- und Nachteile. Könnte ich theoretisch beide gleichzeitig an einen Pi anschließen, zB. den HM-MOD-RPI-PCB über die GPIOs und den TinyTX über einen UM2102N und USB?

    Es hat wohl auch mal einer geschafft, das HomeMatic mit dem RFM69 zu machen (Link), aber das ist für den Anfang dann vielleicht doch ein bisschen arg und da hat man seit 2 Jahren auch nix mehr von gehört.

    Ich hab noch n paar 433 MHz Funksteckdosen hier rumliegen. Meine Überlegung ist gerade, dass ich vielleicht mal damit anfange, die Steckdosen vom Pi aus mit dem TinyTX anzusprechen und zu gucken, ob ich das hinkriege. Das ist jetzt erstmal die kleinste Investition. Wenn das läuft, würde ich dann mit den TinyTX Thermometern weitermachen und zur Krönung dann noch Heizungen mit HomeMatic. Der Winter fängt ja gerade erst an :)

    Alles direkt über HomeMatic ist mir momentan einfach bisschen zu teuer. Ein HM-fähiges Thermometer wäre zwar wahrscheinlich nicht viel teurer, als ein TinyTX-Thermometer, aber die HM-Steckdosen sind echt sehr teuer. Und die Nachbauten benutzen OBI Steckdosen, die es nicht mehr gibt oder Sonoff S20 (18€/Stück + Umbaumaterial).


    -------------

    Nachtrag: Bin gerade nochmal den TinyTX Thread durchgegangen... Da wird der Pi immer nur als Empfänger dargestellt. Schafft der Attiny84 denn überhaupt beides, also Senden und Empfangen? Eventuell mit Jeelib oder sonstwas. Blicke da noch nicht so 100% durch, werde aber mal weiter lesen

    Einmal editiert, zuletzt von Horst-Leopold (22. November 2018 um 18:42)

  • Schafft der Attiny84

    warum nicht ein Arduino mini 328p?

    kostet auch nicht viel, LIBs für 433MHz gibt es auch, ich funke mit dem Nano 328p meine Rolladen und Steckdosen an

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  • Ich hab noch n paar 433 MHz Funksteckdosen hier rumliegen. Meine Überlegung ist gerade, dass ich vielleicht mal damit anfange, die Steckdosen vom Pi aus mit dem TinyTX anzusprechen und zu gucken, ob ich das hinkriege.

    Mit dem TinyTX ist das - sag ich mal - eine Herausforderung. Nicht dass er das nicht koennte, aber das Layout der meisten Leiterplatten die ich kenne sehen das einfach nicht vor. Ich selbst hab das auch noch nie getestet. Für normale Funksteckdosen verwendet "man" diese billigen Sender die es überall so spottbillig gibt. Das ist aber eine andere Welt. Der Unterschied ist dass die Billigsender einfach nur OOK (ON OFF Keying) beherrschen und aus zwei Transistoren bestehen, einen zum Schwingen auf 433MHz und einen zum ein/aus schalten. Der RFM69CW dagegen ist ein komplexer Chip der vielerlei Modulationsarten beherrscht und über den SPI initialisiert und gesteuert werden muss. Dafür bietet er aber sehr gute Performance.

    Wenn das läuft, würde ich dann mit den TinyTX Thermometern weitermachen

    Damit würd ich anfangen!

    Nachtrag: Bin gerade nochmal den TinyTX Thread durchgegangen... Da wird der Pi immer nur als Empfänger dargestellt. Schafft der Attiny84 denn überhaupt beides, also Senden und Empfangen? Eventuell mit Jeelib oder sonstwas. Blicke da noch nicht so 100% durch, werde aber mal weiter lesen

    selbstverständlich, aber nicht gleichzeitig.

  • ob man nun am Tiny rumlötet oder den Regler runterwirft ist IHMO egal, mit der 8 MHz Version ist auch 3,3V und tiefer möglich, OK man braucht den ISP um die Fuse div8 zu setzen, der Vorteil vom PRO mini, Vogelfutter ist schon drauf, C, R, Taster etc.

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    Einmal editiert, zuletzt von jar (23. November 2018 um 11:40)

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