Forum: HF, Funk und Felder Wartungsfreie Funkschalter


von Jochen K. (jawosis)


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Hallo,

ich bin auf der Suche nach einer kostengünstigen Umsetzung des folgenden 
Szenario:

Mechanische Türschlösser sollten mit möglichst wartungsfreien 
(solarbetrieben, lange Batteriedauer, etc.) Funkempfängern ausgestattet 
sein und nach Erhhalt eines simplen Funksignals (in etwa "auf" bzw. 
"zu") entsprechend geöffnet bzw. geschlossen werden.

Der Abstand zwischen Funksender und Funkempfänger ist max. 10 Meter und 
die Kommunikation ist einseitig vom Sender zum Empfänger.

Bezüglich Sicherheit muss gewährleistet sein, dass nur der authentische 
Sender das Türschloss betätigen kann. Der Informationsinhalt der Daten 
kann hingegen unverschlüsselt sein (ist ja nichts besonderes - nur "auf" 
bzw. "zu").


Der Stormverbrauch des Senders sollte ebenfalls möglichst gering sein 
und wenn möglich sollte die Anbindung eines Solarmoduls unterstützt 
werden.

Sender + Empfänge sollten zusammen nicht mehr als 30 EUR kosten.


1) Ist das preislich überhaupt realisierbar?
2) Welche Funktechnologie ist hier empfehlenswert (Zigbee, EnOcean, 
etc.)?
3) Könnt Ihr mir Tips bezüglich der Hardware geben (Fertigmodule, 
Selbstbau, Funkempfänger mit Relais)?


Vielen Dank für eure Hilfe!

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

ich muß jetzt mal so dumm fragen: meinst Du, wenn Du ein Empfängermodul 
an die Türklinke bindest, dann geht das Schloß auf und zu?

Wenn Du den Antrieb für das Auf-/Zu hast, spielt der Stromverbrauch des 
Empfängers schlicht keine wesentliche Rolle.

Womit werden also die Türen betätigt, wie ist die Versorgung dieser 
Geschichte geplant? Solarzellen und Akkus in den Türen ja vermutlich 
nicht, oder?

Gruß aus Berlin
Michael

von Jochen K. (jawosis)


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Hallo Michael,

der Auf-/Zumechanismus des Schlosses soll rein mechanisch ablaufen, d.h. 
das manuelle Öffnen (per Muskelkraft) spannt eine Feder, die dann beim 
Schließen des Schlosses die benötigte Energie freigibt.

Zugegebenermaßen ist der Begriff "Türschloss" hier nich so recht 
angebracht. Vielmehr geht es um ein Schloss bei dem ein Bolzen per Feder 
verschoben wird - beim Öffnen mittels Muskelkraft und beim Schließen 
mittels Spannenergie.
Das Schließen bzw. Entspannen der Feder soll nun mittels eines 
Funkrelais getriggert werden (übrigens auch das "Öffnen", allerdings 
soll hier nur entriegelt werden damit das Schloss manuell geöffnet 
werden kann)

Viele Grüße!

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

gut, sortiere ich etwas anders: Sender ist erstmal unproblematisch, der 
muß ja nur ein kurzes Signal senden, wenn auf oder zu erfolgen soll.
Das geht auch Batteriebetrieben recht lange, wenn nicht allzu häufig 
gesendet werden soll.
Als Orientierung: meine Temperatursensor-Bastelei sendet alle Minute ein 
Datenpaket und eine CR2032 hält das rund 9 Monate (im Gefrierfach!!!) 
durch.

Der Empfänger muß logischerweise ja durchgehend in Betireb sein, dazu 
kommt dann noch der Stromverbrauch für Stellmotor/Stellmagnet oder wie 
auch immer Du Deine Verriegelung bewegen willst.

Ich kann mir da im Moment keine Lösung vorstellen, die in Deinen 
Preisrahmen passt. Mei einem Eigenbau (z.B. RFM-Module) für Sender und 
und Empfänger wird es schon knapp, Gehäuse usw. kosten ja auch noch 
Geld.
Stromversorgung (Akku, Batterie, Solar-Regler o.ä.) habe ich da noch 
nicht berücksichtigt, auch Deine Elektromechanik für die Verriegelung 
fehlt da noch.

Aber vielleicht hat ja jemand eine Idee...

Gruß aus Berlin
Michael

von Michel (Gast)


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Michael U. schrieb:
> gut, sortiere ich etwas anders: Sender ist erstmal unproblematisch, der
> muß ja nur ein kurzes Signal senden, wenn auf oder zu erfolgen soll.

Das kommt auf die Sicherheitsansprüche drauf an. Wenn der Sender nur ein 
bestimmtes Signal sendet, kann jeder, der in Funkreichweite ist, das 
Signal aufzeichnen und nach belieben zum Öffnen der Tür über Funk wieder 
aussenden.

von Jochen K. (jawosis)


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Kann der Empfänger nicht in einem "Sleep" Modus auf die Aktivierung des 
Senders warten und somit Energie sparen?

Wie lange hält denn ein passender RF Empfänger im "Sleep" Modus und mit 
einer CR2032 ungefähr aus?

Bezüglich der Energieversorgung für den Stellmagneten hab ich mir bisher 
noch keine Gedanken gemacht - mir ging's zunächst erstmal um die 
Realisierbarkeit der Schlosssteuerung mit RF.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Eine CR2032 hat nach 10 Jahren noch die Hälfte ihrer Kapazität - wenn 
sie nicht in der Sonne war.
Sleep heißt kein Empfang!

von Michael U. (amiga)


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Hallo,

Jochen Kempf schrieb:
> Kann der Empfänger nicht in einem "Sleep" Modus auf die Aktivierung des
> Senders warten und somit Energie sparen?
Wie gut ist denn Dein Fernsehempfang im StandBy?

Prinzipiell gibt es da natürlich auch Möglichkeiten: man schaltet den 
Empfänger z.B. alle paar Sekunden für einige ms ein und schaut, ob was 
kommt.
Das hat mindestens einen Haken: der Sender muß jetzt mindestens solange 
das Signal wiederholt senden, daß er den Empfänger im aktiven Zustand 
erwischt.
Kostet also auf der Senderseite mehr Strom.

> Wie lange hält denn ein passender RF Empfänger im "Sleep" Modus und mit
> einer CR2032 ungefähr aus?

Im normalen Empfangsmode ca. 1 Tag, vielleicht 14 Tage, wenn man nach 
obiger Methode verfährt, dann dürften beim Sender aber wohl nur noch 1-2 
Monate drin sein.

Da ja Solar angedacht ist: die nötige Leistung liegt so in der 
Größenordnung der billigen Solar-Lampen. Allerdings ist üblicherweise da 
nur eine NC-Zelle drin und damit ist zumindest noch ein Spannungswandler 
oder ein Umbau nötig.
Günstig wäre 3 Zellen NiMH oder 1 Zelle LiIO, da passt dann die Spannung 
zu besagten RFM-Modulen.

Gruß aus Berlin
Michael

von Hauspapa (Gast)


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Kein Empfang ist kein Problem: Da er sowieso zur Tür herein will kann er 
wenn er eh schon da ist den Empfänger kurz von Hand einschalten, den 
Sender senden lassen und die Tür öffnen. Wartungsfrei könnte er den 
Strom dabei gleich noch mit einer Kurbel erzeugen.

bitte nicht schlagen
Hauspapa

von oszi40 (Gast)


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Michael U. schrieb:
> Da ja Solar angedacht ist: die nötige Leistung liegt so in der
> Größenordnung der billigen Solar-Lampen.

1.Solar funktioniert leider nur bei ausreichender Sonne! Dann lieber 
Dynamo-Taschenlampe?

2.Die Magnete werden etwas Leistung brauchen, die weder eine CR2032 noch 
iregndwelche Akkus für die nächsten 10 Jahre zuverlässig liefern werden. 
Zusammengefasst: Leider Murks

von ArschGwaf (Gast)


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Jochen Kempf schrieb:
> Bezüglich Sicherheit muss gewährleistet sein, dass nur der authentische
>
> Sender das Türschloss betätigen kann. Der Informationsinhalt der Daten
>
> kann hingegen unverschlüsselt sein (ist ja nichts besonderes - nur "auf"
>
> bzw. "zu").

Naja jeder der dein Signal empfängt kann es dann halt einfach nochmal 
schicken und die Tür öffnen, bzw. empfangen und sich nen 
"ersatzschlüssel"
bauen.
Normalerweise macht man das am einfachsten halt mit iterativen 
Algorythmen, wo aus einem Schlüssel der Nächste berechnet wird und er 
Empfänger vergleicht mit den nächsten 128 oder whatever möglichen 
Iterationen nach dem letzten empfangenen Schlüssel.

Bei alten Garagentoren und Autos war das so, wenn du da ausser 
Reichweite des EMpfängers ein paar hundertmal (warum auch imemr aus 
langeweile) gedrückt hast, ging es nichtmehr, wei ldie Iteration 
"weiter" war als der Empfänger :P
Ka ob das hetue immernoch so gemacht wird, denke aber inzwischen hat 
sich auch in der Kryptographie einiges getan.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Hauspapa schrieb:
> Kein Empfang ist kein Problem: Da er sowieso zur Tür herein will kann er
> wenn er eh schon da ist den Empfänger kurz von Hand einschalten, den
> Sender senden lassen und die Tür öffnen.

Und wofür dann noch Funk?

Sicherheitstechnisch würde ich zumindest Transceiver benutzen und
ein Challenge-Response-Verfahren, bei dem ein secure hash (SHA-1
oder sowas) aus einer mit übertragenen Folge, der ein "private
secret" angehängt wird, berechnet und verglichen wird.  Die
Sicherheit ist dann so gut wie die physische Sicherheit dieses
private secrets (sprich: wenn einer die Kiste "knacken" kann, dann
hat er die Sicherheit ausgehebelt).  Transceiver kosten heute nicht
wirklich mehr als reine Sender/Empfänger, und der Energieverbrauch
der eher kurzen Sendezeiten ist im Vergleich zum Energieverbrauch
der langen Empfangszeit zu vernachlässigen.

Ob du als Technologie nun zwei Zigbit-Module oder zwei RFM12 oder
sowas benutzt, bleibt sich insgesamt ziemlich gleich.  Der Aufwand
steckt einerseits darin, aus den reinen Modulen Geräte zu bauen,
andererseits darin, ein möglichst energiesparendes Arbeitsschema zu
entwerfen und umzusetzen, bei dem die für die Energieeinsparung
notwendigen Kompromisse (bspw. Wartezeiten) im Rahmen der Anwendung
vertretbar sind.

von Harald Wilhelms (Gast)


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Jochen Kempf schrieb:

> Mechanische Türschlösser sollen mit Funkempfängern ausgestattet
> sein

Sieh Dir doch da mal die "Fertiglösung von elv an. Vielleicht wäre
das ja für ich das einfachste. Dein Preisrahmen käme aber so oder
so nicht hin...
Gruss
Harald

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Synchronisation über zwei DCF77 Empfänger, ist ne meiner Meinung nach, 
gute Idee. Hat man immer ne aktuelle Zeit.

von A. W. (uracolix)


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Burgwaechter baut genau sowas in Form der TSE5001 oder 5002, die hat 
allerdings eine Null vor dem Komma mehr am Preisschild. Erfolgreiche 
Angriffe gegen das Ding konnte ich noch nicht ergooglen, was aber auch
nicht bedeutet, dass es nicht geht. Wenn sich hinter den Tueren echte 
versicherte Werte befinden, dann wuerde ich auf eine Eigenbauvariante
verzichten, im Zweifelsfalle wird das ganze sonst nicht als Einbruch
ausgelegt.

von Jochen K. (jawosis)


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Danke für die ganzen Hinweise!

Als Laie in Sachen Funk hatte ich gedacht Funkmodule hätten feste IDs 
und man könnte eine Verbindung unter Zigbee ähnlich wie bei Bluetooth an 
feste ID's koppeln so dass kein Externes Modul dazwischenfunken kann.

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Jochen Kempf schrieb:

> Als Laie in Sachen Funk hatte ich gedacht Funkmodule hätten feste IDs
> und man könnte eine Verbindung unter Zigbee ähnlich wie bei Bluetooth an
> feste ID's koppeln so dass kein Externes Modul dazwischenfunken kann.

Sowas haben zumindest Module, die zu IEEE 802.15.4 konform sind (zu
denen all die gehören, die Zigbee können): das nennt sich dann
64-bit-Adresse (auch MAC-Adresse genannt).  Nur: das ist einfach eine
Zahl, und ohne eine Form von Kryptographie taugt das so viel, wie
ein einfaches ISO A7-Blatt mit einem draufgeschriebenen Namen als
"Ausweis" auszugeben: jeder x-beliebige Dorftrottel könnte es fälschen,
und wenn du dem einfach so glaubst, fällst du auf die Fälschung
herein.  So, wie man beim Ausweis Wasserzeichen und andere Merkmale
einbaut, um eine Fälschung zu verhindern, musst du in der Welt der
Bits und Bytes die Kryptografie bemühen, um eine sichere Authenti-
sierung zu ermöglichen.  Erst nach einer solchen darfst du dem
vorgezeigten "Ausweis" Glauben schenken.

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