Forum: HF, Funk und Felder Controller drahtlos aufwecken


von Flo R. (rappl)


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Hallo zusammen,

ich bin auf der Suche nach einer Möglichkeit einen µController drahtlos 
aus seinem Tiefschlaf holen zu können. Ein kurzer Impuls auf einen der 
Interrupteingänge reicht vollkommen aus. Problem, das Empfangsmodul auf 
der Seite des Controllers MUSS so sparsam wie möglich sein. Alle 
drahtlosen Kommunikationsmodule die mir einfallen sind das nicht 
(Bluetooth, etc...), ausserdem wäre es komplett überdimensioniert da ich 
nur einen Impuls auf ein µC Pin benötige.
Ein Funkempfänger, wie beim Garagentor, ist wohl auch nicht das 
sparsamste!?

Hat jemand von euch schon mal etwas in die Richtung gebastelt, oder 
Ideen was man versuchen könnte?

Dank und Grüße
Rappl

: Verschoben durch Moderator
von Cyblord -. (cyblord)


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Das beste wäre wohl wenn der Controller in gewissen Abständen aus dem 
Schlaf aufwacht (bei AVRs kann man das z.B. max. alle 8 Sekunden mit dem 
WDT machen), das Funkmodul einschaltet und dann kurz hört, oder kurz 
rausfunkt und auf Antwort wartet.
Wie du schon richtig bemerkst, wenn du da ein Funkmodul am Start hast 
was fleißig Strom verbraucht, dann bringt dir der schlafende Controller 
auch nichts mehr. Wobei natürlich so RFM12 o.ä. jetzt auch nicht extrem 
viel Strom verbrauchen, wenn sie nur hören.

Lass mal etwas mehr über den Kontext hören.

gruß cyblord

von IR (Gast)


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Wenn Sicht gegeben ist: Einfach auf einen IR Impuls reagieren?

von holger (Gast)


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>ich bin auf der Suche nach einer Möglichkeit einen µController drahtlos
>aus seinem Tiefschlaf holen zu können.

Nimm einen Ofenanzünder mit Piezozündung und halte den auf einen
Interrupt Pin;)

Worum geht es eigentlich? Wie viel Strom darf das Empfangsmodul ziehen?
Ohne Strom geht gar nix.

von Michael (Gast)


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Florian Rappel schrieb:
> Ein Funkempfänger, wie beim Garagentor, ist wohl auch nicht das
> sparsamste!?

Wenn du die mittlere Leistung als Kriterium nimmst, lässt sich über den 
Duty-Cycle eine ganze Menge erreichen.

von Flo R. (rappl)


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Ziel ist es ein Modul zu entwickeln das Daten sammelt und speichert. 
Alle 5-15min wird der Controller wach und speichert einen Messwert. Auf 
Wunsch (per Fernsteuerung) soll der Controller geweckt werden können um 
die Daten dann zu übertragen. Die Daten werden per Bluetooth übertragen. 
Das Bluetooth Modul zieht aber selbst im Sleep-Modus zu viel Strom, 
deshalb wird es komplett ausgeschaltet, somit fällt wecken über 
Bluetooth weg.
Das ganze Modul soll eine Mindestlaufzeit von 1 Jahr haben, also kommt 
es auf jedes µAmperchen an. In der Zeit sollen die Daten aber jederzeit 
abholbar sein.

Grüße

EDIT:

Die Module hängen im freien, deshalb sollte das Gehäuse dicht sein. Um
IR Empfang zu haben muss irgendwo ein Fenster rein, das macht die
Gehäuseplanung komplizierter. Aber ich werde mich mal in die Richtung
erkundigen, auch wie es mit der Entfernung aussieht.

Danke

von Achim M. (minifloat)


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Klingt alles irgendwie nach diesen Heizungskosten-Schätzgeräten, die 
früher™ mal Verdunster hießen. Kannst du vielleicht irgendwo ein 
bisschen Energie ernten? Licht? Wärmegefälle? Bewegung?

von holger (Gast)


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>Alle 5-15min wird der Controller wach und speichert einen Messwert. Auf
>Wunsch (per Fernsteuerung) soll der Controller geweckt werden können um
>die Daten dann zu übertragen.

Dann kann er sie ja auch gleich senden. Musste halt 5-15min warten.
Von was für einer Reichweite sprechen wir hier? Kann man auch
ganz dicht rangehen? Dann vieleicht mal nach RFID googeln.

von holger (Gast)


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>Das ganze Modul soll eine Mindestlaufzeit von 1 Jahr haben, also kommt
>es auf jedes µAmperchen an.

Mit einer vernünftigen Batterie kommt es darauf auch nicht an.
Aber wahrscheinlich soll der ganze Mist aus einer Knopfzelle
versorgt werden weil das Gehäuse so klein ist, oder weil
grössere Batterien so teuer sind, oder, oder....

Fehlplanung von vorne bis hinten.
Oder nicht?

von Gerd E. (robberknight)


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Die Module hängen also draußen irgendwo rum und messen. Wenn Du Zeit 
hast kommst Du mit Deinem Bluetooth-Sender vorbei und willst die Daten 
abholen.

Wenn Du in der Sendereichweite des Moduls bist und Daten abholen willst 
- wie lange kannst Du dann maximal warten? Ist z.B. eine Minute 
akzeptabel?

Dein Bluetooth-Sender ist die ganze Zeit auf Suchen gestellt. Dein 
Sensor schläft dagegen 55 Sekunden und macht dann für 5 Sekunden das 
Bluetooth an. Wenn in den 5 Sekunden was übers Bluetooth kommt bleibt er 
wach und sendet Dir die Daten. Ansonsten geht er wieder 55 Sekunden 
schlafen.

Wenn 5 Sekunden Bluetooth-Empfang pro Minute noch zuviel Batterie 
brauchen, musst Du die Schlaf-Zeit noch weiter verlängern und beim Daten 
abholen länger warten.

Alternativ kannst Du nach einem anderen Bluetooth-Modul Ausschau halten 
- es gibt ja jetzt dieses Bluetooth 4 low energy. Das braucht noch 
weniger Engergie als das bisherige Bluetooth. Braucht aber spezielle 
Module die das unterstützen.

von Der (Gast)


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Es gibt Türklingeln mit Funk. Hast du die schon mal angeschaut?

von Sabine W. (sabine_w)


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Liesse sich per Funk nicht soviel Energie übertragen, dass empfangene 
Anteil davon zum Wecken ausreicht?

Sabine

von ....bitte ausfüllen.... (Gast)


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Das Problem ist sicherlich, dass nicht jeder (Türklingel, 
Garagentoröffner, Gewitter, etc) das Gerät aufwecken soll.

von pompete (Gast)


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....altmodisch,aber zuverlässig --- > reedkontakt ins Gehäuse und von 
aussen nut mal kurz mit einem kleinen Neodymmagnet  das  Teil aufwecken 
;-)

von ZE (Gast)


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... ich würde das Blauzahn-Modul z.B. alle 3s für einige ms (das hängt 
davon ab, wie lange das Modul braucht, um lauschbereit zu sein) 
einschlaten. der Sender sendet dann halt kontinuierlich eine gewisse 
Zeit und weckt damit dann das ganze vollständig auf.


Gruß

  ZE

von amateur (Gast)


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Wenn das Datenvolumen nicht zu groß ist, würde ich in den sauren Apfel 
beißen und ein Fenster ins Gehäuse machen. Dahinter kannst Du dann eine 
2-stufige Weckinstallation aufbauen. Ein Dauergucker, der bei 
definierter "Beleuchtung" (Filter, Frequenz) deinen Rechner aufweckt, 
und eine stinknormale IR-Datenstrecke. Der Dauergucker dürfte sich mit 
minimalstem Energieverbrauch aufbauen lassen. Das Schlimmste was Dir 
passieren kann ist, das Du ein paar Mal zu oft den Wecker läuten hörst.

von Stryker (Gast)


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Solarzelle ins Gehäuse und mit einem schmalen Lichttunnel zur Außenwelt 
führen. Dann mittels Laserpointer wecken...  verbraucht zumindest in der 
Box kein µ ;-)

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Florian Rappel schrieb:
> Ein Funkempfänger, wie beim Garagentor, ist wohl auch nicht das
> sparsamste!?

Es ist ganz einfach: alles, was mehr als ein Detektorempfänger
ist, verbraucht auch (und vor allem) zum Empfangen Energie.  Je
höher die Frequenz, um so mehr.

Es hängt also im Wesentlichen von der von dir gewünschten Reaktions-
zeit ab, wie viel Energie für das In-den-Kanal-Reinhören verplempert
wird.  Oder, wie schon geschrieben war: einfach die Daten regelmäßig
jede Minute senden.  Braucht weniger Energie, als jede Minute für
1 s reinzuhören, denn die Sendedauer wird kürzer sein.

von Christian M. (madnem)


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Hallo ich habe ein ähnliches Problem.

Ich habe einen Sender/Empfänger (Master) den "fast" unbegrenzt energie 
zuer verfügung steht und einen Empfänger/Sender (Slave) der so gut wie 
keine Energie hat (knopfzelle oder maximal kleine LiIon Batterie).

Problem ist der Empfäger soll gut ein Jahr mit dieser Baterrie laufen 
bevor er aufgeladen werden muss.
Mein Konzept ist es den Master im ca. 1sek Zyklus einen Sinusimpuls 
senden zu lassen. Dieses Signal soll am Slave empfangen werden und dazu 
verwendet werden den Controller aufzuwecken.
Ich habe mir vorgestellt irgendwie das Signal aufzufangen und dann in 
eine gleichspannung umzuwandeln. Nach möglichkeit komplet passiv. Das so 
etwas möglich ist weis ich da es auch EnergieHarvesting Module gibt die 
aus so einem Signal energie ziehen und damit eine Batterie laden. Diese 
Module sind mir jedoch zu groß und zu teuer. Ich brauch ja auch keien 
Ladeelektronik oder der gleichen. (siehe auch 
http://www.powercastco.com/PDF/P1110-datasheet.pdf)
Fällt einem etwas ein wie ich passiv oder mit sehr wenig energie diese 
welle nutzen kann den controller zu wecken. Es wär auch nicht schlim 
wenn er auch bei anderen wellen mit anderer Frequenz aufwacht. Immer 
noch sparsammer alls dauern zu pollen.
Hof euch fällt da was ein, such mir schon die finger bei google wund :(

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Ich wollte auch schon zu einem detektor mit vorgespannter Diode raten.

von Christian M. (madnem)


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weist du wo ich da irgendwelche infos finde wie man sowas baut?

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Christian Müller schrieb:

> Hallo ich habe ein ähnliches Problem.

Da es nicht das gleiche ist, hätte es einen eigenen Thread verdient,
statt diesen hier zu fleddern.

> Mein Konzept ist es den Master im ca. 1sek Zyklus einen Sinusimpuls
> senden zu lassen. Dieses Signal soll am Slave empfangen werden und dazu
> verwendet werden den Controller aufzuwecken.

Du zäumst das Pferd von hinten auf.

Vernünftigerweise würde man das so machen, dass man den Controller aus
einem low-power-Oszillator(*) regelmäßig aufwecken lässt (das braucht
insgesamt nur wenig Energie) und der dann in den entsprechenden
Abständen den stromhungrigen Transceiver einschaltet.  Dieser fragt
beim Master (der permanent auf Empfang bereit liegt) nach seinen
Daten und bekommt diese anschließend übermittelt.  Auf diese Weise
kommt der energiearm zu betreibende Client mit einem Minimum an
Energieaufwand aus.

(*) Beispielsweise ein 32-kHz-Quarzoszillator oder ein low-power-
RC-Oszillator.  Bei einem AVR (nur als Beispiel) würde ich dafür den
Watchdog-Oszillator benutzen bzw. habe dies bereits getan.

von Christian M. (madnem)


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Ich kenne diese Vorgehensweise. Ich vermutte nur das es trotzdem zu viel 
schluckt. Wie gesagt der Slave hat nur eine Knopfzelle zur verfügung und 
die soll ca. 1 Jahr halten. Ich weis es wär besser eine größere Batterie 
zu verwenden aber der Platz/Gewicht ist einfach nicht da.
Das andere Problem ist das das relativ stark gesendet werden muss da 
eine Distanz von ca. 20m überbrückt werden muss zzgl. Glassscheibe 
dazwischen.
Vieleicht stelle ich doch mal eine Kalkulation auf wieviel energie das 
schlucken würde über ein Jahr.
Aber noch ne andere Frage wie geht das dann bei RFID Chips die ohne 
Batterie auskommen? Sowas würde mir schon reichen nur bräuchte ich mehr 
reichweite (20m)

von Jörg W. (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite


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Christian Müller schrieb:
> Ich kenne diese Vorgehensweise. Ich vermutte nur das es trotzdem zu viel
> schluckt.

Du vermutest.

Ich weiß, dass der andere Weg zu viel schluckt.

> Wie gesagt der Slave hat nur eine Knopfzelle zur verfügung und
> die soll ca. 1 Jahr halten.

Nun ja, "eine Knopfzelle" ist nicht gerade eine sehr genaue Aussage.

Auch steht keinerlei Aussage zur erforderlichen Datenmenge sowie
dem Aktualisierungsintervall da.

> Das andere Problem ist das das relativ stark gesendet werden muss da
> eine Distanz von ca. 20m überbrückt werden muss zzgl. Glassscheibe
> dazwischen.

20 m und eine Glasscheibe sind "peanuts".

> Aber noch ne andere Frage wie geht das dann bei RFID Chips die ohne
> Batterie auskommen? Sowas würde mir schon reichen nur bräuchte ich mehr
> reichweite (20m)

Genau das "nur" ist das Problem: die verfügbare Energie sinkt mit dem
Quadrat der Entfernung.  Wenn RFID mit 20 cm Entfernung noch funktio-
niert, dann bräuchtest du für 20 m die 10000fache Leistung.

von Marco M. (marco_m)


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Sehr interessant das Thema

Christian Müller schrieb:
> weist du wo ich da irgendwelche infos finde wie man sowas baut?

http://www.cse.ust.hk/~lingu/academia/RadioTrigger.JRTS.10.pdf

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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Marco M. schrieb:
> Sehr interessant das Thema
>
> Christian Müller schrieb:
>> weist du wo ich da irgendwelche infos finde wie man sowas baut?
>
> http://www.cse.ust.hk/~lingu/academia/RadioTrigger.JRTS.10.pdf

Das nenne ich mal eine innovative Methode. Besonders die 
Ladungspumpenmethode escheint interressant.

von Konrad S. (maybee)


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Jörg Wunsch schrieb:
> Wenn RFID mit 20 cm Entfernung noch funktio-
> niert, dann bräuchtest du für 20 m die 10000fache Leistung.

Dann hat der RFID-Chip genügend Energie für den Empfang und zum Senden 
für ... 20 cm! Zurück geht's doch auch nochmal quadratisch, oder?

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