Hey zusammen,
ich wende mich an euch, weil ich Hilfe bei einem neuen Projekt
(Forschung+ggf. anschließender Feldeinsatz) benötigen kann.
Ich bin vom Hintergrund Maschinenbau-Ingenieur, hab aber vor ein paar
Jahren schon Erfahrung mit Atmels & Co. gemacht (Platine mit ATMega8
selbst gelötet und in Assembler programmiert, über RS232 mit PC
verbunden und Empfangsprogramm am PC in Visual C++ programmiert usw).
Bin also kein totaler Depp auf dem Gebiet, aber hab sicher in der Zeit
seitdem schon wieder viel verlernt...
Nun zu meinem Projekt:
Ich habe ein Setup mit vielen (je nach Einsatz ca. 20 bis 500)
Sendeeinheiten und einer Empfangseinheit.
Die Sendeeinheiten sollen mit der Empfangseinheit Daten austauschen
können. Dabei sind die Anforderungen an Übertragungsrate und -sicherheit
gering. Hauptanwendung ist, dass bei Drücken eines Tasters an der
Sendeeinheit ein einfaches Paket an die Empfangseinheit gesendet wird:
"Taster wurde gedrückt, ID der Sendeeinheit=12345". Dabei ist "12345"
eine ID, die über die Empfangseinheit zuvor der Sendeeinheit zugewiesen
wurde (=> davor ist offensichtlich leider bilaterale Kommunikation, also
Empfangseinheit zu Sendeeinheit notwendig). Falls die Sache mit der
bilateralen Kommunikation technisch großer Aufwand ist (zusätzliches
Empfangsmodul an Sendeeinheit), könnte man auch überlegen, den
Sendeeinheiten "ab Werk" eine ID zuzuweisen. Im Grunde geht es ja
einfach nur um einen Unique Identifier, sodass die Empfangseinheit die
Signale auseinander halten kann.
Und jetzt der Knackpunkt: Die Herstellungskosten der Sendeeinheit sind
kritischer Erfolgsfaktor und müssen für erfolgreichen Feldeinsatz bei
1-2 EUR liegen (da wie gesagt pro Einsatzfall bis zu 500 Sender benötigt
werden und viele Einsatzfälle vorgesehen sind). Konkret geht es um ca.
10.000 Sendeeinheiten, daher ist das leider wirklich sehr
kosten-sensibel.
In den 1-2 Euro sollte idealerweise alle Bauteile (inkl. einfachem
Taster) bereits drin sein.
Ich habe recherchiert in Richtung Funkmodule (zB RFM12,...). Leider
sprengen diese Module den Kostenrahmen und "können" für diese sehr
simple Anforderung eigentlich auch viel zu viel...
Was schlagt ihr hier für eine Hardware vor? Vlt ein möglichst einfacher
Atmel mit PWD und daran irgendwie einen Modulator mit FM? Welche
Frequenz-Bänder schlagt ihr vor (muss gesetzeskonform ca. 100m
Reichweite haben).
Was genau braucht man für Komponenten? Kenne mich mit dem "Eigenbau" von
Funkmodulen leider null aus; hab nur rausbekommen dass man einen
Modulator braucht und den mit einem µC steuern kann. Hab aber keinen
Plan, an was man den Modulator anschließt und was man sonst noch braucht
(zB Verstärker?).
Hab natürlich schon fleißig im Forum gesucht und u.a. das hier
durchgelesen.
Beitrag "AFSK über AVR"
Dort wird eine AFSK-Modulierung mit einem ATMega8 beschrieben. Macht das
für meinen Anwendungsfall Sinn? Krieg ich es damit für <2EUR pro
Sendeeinheit hin, und auch konform mit Bundesnetzagentur bei Reichweite
100m?
Vielen Dank schonmal & viele Grüße!
Richard
Richard schrieb:> je nach Einsatz ca. 20 bis 500)> Sendeeinheiten und einer Empfangseinheit.
Diese hohe Anzahl scheint mir als Außenstehender sehr optimistisch in
UNgestörter Umgebung. Du kannst es gerne 3 Stück erfolgreich testen,
aber mit der Anzahl nehmen die Probleme zu.
Richard schrieb:> In den 1-2 Euro sollte idealerweise alle Bauteile (inkl. einfachem> Taster) bereits drin sein.
Da sind ja schon 50% Kosten für die Batterie?
500 Sendeeinheiten, undefiniertes Tastendrücke, geringe Anforderungen an
die Übertragungssicherheit hört sich machbar an, Senden eines einfachen
Paketes mit ID an die Empfangseinheit sollte auch kein Problem sein.
Ich kann mir aber vorstellen, das die ID auch heil beim Empfänger
dekodiert werden soll und das Übertragungssicherheit/Kollisionserkennung
bzw. -vermeidung dann doch irgendwie eine Rolle spielen werden.
Sichtverbindung?
Braucht dein Taster einen ACK ?
Bei 2 Eu rum könntest du wifi aller ESP8266 machen....
Wenns noch billiger werden soll müsste man mal schauen was sich mit
nrf2401+ machen lässt....das Funkmodul gibts so für unter 50cent aber da
brauchste noch nen controller und das ganze drumherum und ich denke die
reichweite ist ehr geringer
Richard schrieb:> Ich habe ein Setup mit vielen (je nach Einsatz ca. 20 bis 500)> Sendeeinheiten und einer Empfangseinheit.
Ne Gruppe Menschen die so einen Taster für ne Abstimmung oder sowas in
die Hand gedrückt bekommen?
Da hättest Du vor allem das Problem, daß da sehr viele gleichzeitig
drücken. Da brauchst Du dann etwas ausgefeiltere Technik um
sicherzustellen, daß da nicht viele Module auf einmal senden und Du dann
gar nix mehr sinnvolles empfängst.
Oder ist es eine andere Anwendung, bei der anderweitig sichergestellt
ist, daß nur ein Modul gleichzeitig sendet?
Kannst Du die Module nicht sinnvoll recyceln? Also das nicht für jeden
Einsatz 20 bis 500 Module verbraucht werden, sondern die danach wieder
eingesammelt werden und beim nächsten Einsatz wieder genutzt werden
können? Dann wäre das mit den Kosten nicht so kritisch. Und die Umwelt
schont es auch.
oszi40 schrieb:>> In den 1-2 Euro sollte idealerweise alle Bauteile (inkl. einfachem>> Taster) bereits drin sein.>> Da sind ja schon 50% Kosten für die Batterie?
Wenn ein oder zwei CR2032 reichen, ginge das auch günstiger.
Das Gehäuse und die Taste nicht vergessen. Wenn er kein passendes
fertiges Gehäuse findet wird das teuer. Denn dann braucht er ne
Spritzgussform.
Ach so, für das ganze natürlich die Funk-Zertifizierung bei ner
notifizierten Stelle nicht vergessen. Und dann die Kosten für die
Entsorgung nach BattG und Stiftung EAR.
Oberhalb einer bestimmten Menge, an unabhängigen Sendern, ist Schluss
mit Lustig.
Diese können nur noch "organisiert" Senden. Dies bedeutet aber in fast
allen Fällen einen Rückkanal (Sender/Empfänger). Damit geht aber Deine
Kostenkalkulation aber den Bach herunter.
Selbst ein selbstorganisierter "Schwarm" von Sendern braucht eine Art
von Organisation bzw. Synchronisation.
Meine Meinung:
Sehr sportlich.
Mit rudimentären Kenntnissen in Visual C++ unmöglich.
Vergiss es.
Ich hatte früher auch mal auf dem Gebiet zu tun, Stichwort el.
Preisauszeichnung in Kaufhäusern. Der Zielpreis war ähnlich aber das
schon vor mehr als 8 Jahren. Heute gibt es doch viele integrierte
Funklösungen z.B. von TI CC11xx (damals noch Chipcon) da gibt es auch
Low-Cost ICs oder von Nordic. Ich denke reine Herstellkosten wär schon
machbar aber wenn Du noch die entsprechend teuren HF-Messungen in einem
akkreditierten Labor und Entwicklungsmannkosten, evtl.
Werkzeug/Einmalkosten für Gehäuse o.ä. umlegen musst dann müssen die
Stückzahlen schon viel größer werden.
Die Module sind zu teuer denke ich, die zertifizierten für FCC/CE
sowieso.
Und unterschätze nicht die Software: Batteriebetrieb -> Super-LowPower,
Handshake ja/nein, Kollisionen, ist Multihop nötig oder alle Teilnehmer
immer in Reichweite etc.
Und vergiss mal die 100m, in Gebäuden niemals. Kannst Du mehr über die
Anwendung sagen? Einsatzort draussen, drinnen, Maschinen in der Nähe?
Antennendesign ist ein ganz eigenes Thema, sollte ja bestimmt nix kosten
also eine Patchantenne auf der Platine -> welche Frequenz 433MHz ->
Antenne zu groß (oder wie groß darf ein Teilnehmer sein?) oder 868 MHz
-> dann darfst Du nicht beliebig lange senden auf dem Kanal. Weltweiter
Einsatz -> am besten 2,4GHz aber höhere Dämpfung und viele Störer
(Mikrowelle, WLAN)...
Da gibt es enige Dinge zu klären und da warten einige Probleme auf Dich.
Aber ein topaktuelles und spannendes Thema.
Sciro schrieb:> Ich hatte früher auch mal auf dem Gebiet zu tun, Stichwort el.> Preisauszeichnung in Kaufhäusern.
wird das nicht mit IR gemacht? Hab ich bisher schon öfters so umgesetzt
gesehen.
Richard schrieb:> Krieg ich es damit für <2EUR pro Sendeeinheit hin,> und auch konform mit Bundesnetzagentur bei Reichweite 100m?
China-Taschenlampe mit Codierung?
Hallo Gerd,
ja Infrarot gibt es auch und es gab oder gibt noch Ansätze das mit
moduliertem sichtbaren Licht (Deckenbeleuchtung) zu machen. Aber die
Funklösung gibt es auch. Bei der IR Lösung fehlte - glaub ich - der
Rückkanal. Ich habe auch eine Funklösung in einem etwas exotischen
Frequenzbereich gesehen, irgendwas im kHz Bereich, womöglich gibt es da
um 125kHz wie bei den RFID Geräten noch ein lizenzfreies Band. Aber
wahrscheinlich nicht EU oder gar weltweit. Da kann man die
Signalverarbeitung ja direkt im Controller machen (Software Defined
Radio) - Cool! Spass bei Seite, das ist schon eine komplexe Sache und
hört sich nicht gerade nach Hobby Projekt an.
Mir hat der Typ im Mediamarkt erklärt, dass das Ganze über eine Art Near
Field Communication geht.
Dabei geht es aber genau um das umgekehrte Problem. Also sehr viele
Empfänger, die auch noch alle eine eigene, bekannte ID haben, und wo nur
einer Rumquatscht.
Damit können problemlos 10000 Artikel am Morgen auf die Schnelle
aktualisiert werden und weder die Verkäufer noch die Käufer bekommen
davon etwas mit.
Was kosten eigentlich 10000 Batterien? Funken (empfangen) kostet Strom.
Allerdings kann es sein, dass die Verkäufer anschließend keine Ahnung
mehr haben, was was kostet.
Auf diese Weise wollen die näher am Internetgeschehen (Preisentwicklung)
sein. Das Stichwort hierbei lautet flexible (Gummiband für den Kunden)
Preisgestaltung. Ich hoffe ja nur, dass sich der Preis meiner Ware, auf
dem Weg zur Kasse, nicht noch schnell ändert.
Vielen Dank für die schnellen Antworten.
Es handelt sich um eine Anwendung zur Produktionssteuerung in der
industriellen Produktion ("Industrie 4.0" Thematik); im ersten Schritt
aber eine reine Machbarkeitsstudie.
Dabei kann zum Glück ausgeschlossen werden, dass mehrere Sender
gleichzeitig funken (falls es in 1 von 10.000 Fällen doch mal passiert,
ist es nicht schlimm wenn das Signal einfach verloren geht). Die Anzahl
der Sender kann leider nicht reduziert werden.
Die <2 EUR Grenze war gedacht als Obergrenze bei Serienproduktion
(10.000 Stück mindestens) und ohne Umlage von Entwicklungskosten,
allerdings inkl. Batterie(n).
"Wer einen Esp8266 schon erfolgreich durch eine Laborprüfung bekommen
hat, bitte melden."
=> Sciro meint, ich krieg den nicht zertifiziert bei Netzagentur? Und
der liegt bei ca. 3 EUR wenn ich das richtig sehe. Oder denkt ihr bei
10.000 Stück bekommt ich den für um 1 EUR (...und das müsste ich ja wenn
Gesamtkosten <2 sein sollen)
Ist ansonsten eine AFSK Modulation sinnvoll, die über den PWM-Ausgang
(mit nachgeschaltetem Tiefpass) eines günstigen ATTiny direkt moduliert
wird (wie in Beitrag "AFSK über AVR")?
Wenn ja, wie bekomme ich das AFSK-Signal welches ich mit dem
ATTiny+Tiefpass hinkriege, in ein (gesetzeskonformes) Funksignal
übertragen? Gibt es da einen günstigen Modulator an den ich das Signal
dranklemme, dann ein Antenne an den Modulator und fertig? #naiv ;)
Viele Grüße
Richard
In einer EMI "verseuchten" Industrieumgebung mit Funk zu arbeiten ist
nicht ohne. Ich würde Dir raten, nicht was exotisches eigenes zu
entwickeln, sondern auf etablierte Technik zu setzen also verfügbare
Funkchips. Das macht es bei Fehlersuche, Zertifizierung usw. einfacher.
Das gleiche gilt für das Protokoll. Die Modulationsart ist je nach
Frequenzband u. U. vorgegeben.
Deine Preisgrenze könnte einzuhalten sein.
Schau Dir das an:
PIC12F529T39A
http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en557673
Das ist ein PIC mit eingebautem Sub-GHz Sender, d.h. geeignet für das
433 oder 868 MHz Band und FSK oder OOK. In größeren Stückzahlen kommst
Du hier unter 1U$. Es sind relativ wenige externe Bauteile erforderlich.
Passende Empfängerbausteine hat Microchip auch im Programm.
fchk
Sciro, Dein Hardware-Vorschlag TI CC11xx klingt sehr vielversprechend!
Habe mir die Datenblätter angeschaut.
Kannst Du in etwa abschätzen, was für Reichweiten damit zu erzielen
sind? Wie Du schon sagst, Antenne idealerweise Patch-Antenne. Toll wäre,
wenn die Einheit spritzwassergeschützt ist bei integrierter Antenne.
Gehäuseabmessungen sollten nicht größer als ca. BxHxT 70x25x10mm sein.
Die Einheit würde in vielen Fällen auf einen größeren Metallkörper (idR
Stahl oder Alu) geklebt. Das dämpft ja vermutlich leider zusätzlich.
Empfangseinheit kann eine größere Antenne haben und die darf auch etwas
mehr kosten....
Gruß!
Richard
