Hallo Zusammen, wir (eine Gruppe von Studenten) sollen für einen Businessplanwettbewerb einen Füllstandsmesser bauen, welcher einen Füllstand über ein beliebiges Netz an z.B. den Heimcomputer oder per SMS auf das Mobiltelefon sendet. Idee wäre z.B. eine Überwachung von Regentonnen in Schrebergärten. Leider sind wir allesamt fachfremd aber immerhin motoviert :). Ziel ist hierbei eine tägliche Abfrage des Füllstandes mit Meldung bei Erreichen eines Max-Füllstandes. Dabei stehen eine möglichst geringe Stromaufnahme (Akkubetrieb), sowie kostengünstige Umsetzung im Vordergrund. Die Messung muss über einen Ultraschallsensor erfolgen. Ein Orange Pi 2G-IOT ARM sowie ein HY-SRF05 Ultraschallsensor wären die erste Idee, allerdings besteht die Sorge, dass die Stromaufnahme viel zu hoch ist. Ein Jahr sollte der Akku schon durchhalten... Hat prinzipiell jemand einen Tip, wie man so ein Projekt überhaupt angehen kann? Viele Grüße, Christian
Ersetzt doch den OrangePi durch einen kleinen uC mit 2G-Modul
Christian schrieb: > wir (eine Gruppe von Studenten) Hallo Christian, was studiert ihr denn schönes? Wie groß darf der Akku sein. Könnt ihr da auch 2 LKW-Batterien hinstellen. Dürft ihr noch ein 100Watt Solar-Panel anschließen? Dann könnt ihr einfach einen Raspi mit fertiger Software dranhängen. GSM kostet ordentlich Strom. Für eine SMS muss man sich erst Einbuchen, dann die SMS verschicken. Mit einem kleinen Lipo-Akku wird das nichts. Da braucht man schon etwas handfestes. Schlussendlich hängt es davon ab, was ihr könnt, und wieviel Zeit ihr habt etwas dazuzulernen/aufzubauen. In 2 Stunden Zusammenstöpseln wird schwierig werden.
Hi Ist der Sinn dieser Überlegung, daß eine SMS täglich generiert wird und das Zeug 1 Jahr ohne Eingriff überleben soll, oder soll der Regentonnenwächter später einen echten Nutzen haben? Also: reine Theorie (mit bisschen Elektronik, damit's nett aussieht) Oder: das Teil soll nachher in den heimischen Garten, wäre also toll, wenn's dann auch klappt MfG
Guten Abend, vielen Dank für die schnellen Antworten! Der kleine uC mit 2G-Modul... Was käme denn da in Frage? Klingt ja erstmal sehr vernünftig! Wir studieren Chemie, Biologie und BWL. Mit Füllstandsmessungen kenne ich mich grob aus (ich arbeite in der Produktion), daher auch die Entscheidung für Ultraschall. Allerdings habe ich meinen Lebtag noch keinen uC programmiert. Aber ich hatte das schon immer mal vor, da ist das jetzt ein sehr guter Einstieg! Bei Akku hatte ich an 1 oder 2 18650er gedacht. Die habe ich dank Taschenlampen-Hobby haufenweise herumliegen. Je nach Typ kommt man auf rund 9 Wh pro Zelle. Ich weiß, das ist nicht viel, aber ein Rauchmelder hält problemlos fünf Jahre durch und der misst alle paar Sekunden, nicht einmal am Tag. Daher der Gedanke, dass es mit minimalem Stromverbrauch realisierbar sein könnte. Ins Netz einwählen muss sich das Gerätchen ja bloß wenn "Füllstand errreicht". Auf eine Stromversorgung mit Solarzellen werden wir gezielt verzichten. Zeit haben wir / ich bis Mitte August. Daran sollte es nicht scheitern : ) Viele Grüße, Christian
> Zeit haben wir / ich bis Mitte August. Daran sollte es nicht scheitern : > ) Wenn, dann wird es aber genau daran scheitern :) Schaut mal in der Arduino-Ecke, da gibts bestimmt zu euren Füllstand und 2G brauchbare Lösungen die ihr adaptieren könnt.
Ein Nachtrag, weil noch eine Antwort kam: Der Füllstandsmesser ist der Kern eines fachübergreifenden Businessplans. Das Teil wird eigentlich bloß gebraucht um es als Prototyp vorzustellen, allerdings werden unangenehme Detailfragen kommen, daher sollte es zumindest theoretisch verkäuflich sein.
Christian schrieb: > Hat prinzipiell jemand einen Tip, wie man so ein Projekt überhaupt > angehen kann? Mit einem Arduino, einem Mobilfunk-Shield und einer 9V-Weidezaunbatterie. Da dürften sogar die billigen Zink-Kohle-Batterien reichen.
Hi Also soll der µC per US nachschauen, ob die Tonne 'so und so voll ist und überzulaufen droht'? Oder eben die andere Richtung, der Wasserstand der Regentonne nähert sich Null und die automatische Tomatenbewässerung würde ausfallen. Bei Erstem müsste man, gerade bei Regen, wohl öfter nachschauen. Bei Zweitem dürfte eine stündliche Prüfung schon arg häufig sein - je nach Regentonnen- und Plantagengröße die Intervallzeit einstellbar machen ;) Gab's nicht Mal Leute, Die ein altes Nokia für Statusmeldungen missbraucht haben? Hätte den netten Nebeneffekt, daß Da der 'Handy-Kram' bereits drin wäre - man müsste aber den Akku abklemmen und Dessen Ladezustand ebenfalls überwachen - noch mehr Baustellen ... vll. doch nicht so schlau. MfG
Christian schrieb: > aber ein Rauchmelder > hält problemlos fünf Jahre durch und der misst alle paar Sekunden, nicht > einmal am Tag. Der muss aber max. einmal in seinem Leben tatsächlich was melden. Eure Sensorik selbst bekommt man mit den kleinen Akkus auch hin, auch über ein Jahr. Das Problem ist die Verbindung via Mobilfunk, das kostet den Grossteil des Stroms. Also entweder Solarbetrieb dazu oder genau rechnen und entsprechende Akkus verwenden. Mit Schätzen wird das nichts. Je nach Grösse des Behälters/Zulauf/Verbrauch und evtl. anstehenden Folgen bei vollen oder leeren Behälter könnte evtl. auch eine ereignisgesteuerte Kommunikation entlastend sein (fällt unter 75%, unter 50%, unter 25% -> melden). Wenn das Ding tagelang randvoll ist, muss man das nicht jeden Tag sagen.
Bei Conrad gibt es jetzt ein interessantes Modul Best.Nr. 1542361 Bei dem Kit ist alles dabei, durch die eSIM braucht man keinen weiteren Vertrag, Darstellung der Werte zeitgemäß(!) auf einer Webseite, relativ einfach konfigurierbar. Akku ist auch dabei, vielleicht nicht für Monate, aber das ist ja nur eine Frage der Größe.
Guten Abend Zusammen! Und vielen Dank für die vielen Antworten! Schreiber schrieb: > Mit einem Arduino, einem Mobilfunk-Shield und einer > 9V-Weidezaunbatterie. Das ist prinzipiell eine gute Idee, aber zu teuer. Der Prototyp sollte nicht mehr als 30€ Materialkosten für die Elektronik & Stromversorgung verursachen. An die gute alte Zink-Kohle Batterie aus den Baustellenlampen habe ich bislang gar nicht gedacht, das ist eine gute Anregung, vielen Dank! Patrick J. schrieb: > Also soll der µC per US nachschauen, ob die Tonne 'so und so voll ist Exakt das! Prinzipiell geht es erstmal um den Füllstand beim Wert X. Wo genau das ist, soll der Anwender frei definieren können (über die Programmierung sind wir uns noch nicht einig, ist aber auch zweitranging). Wir streben eine Messung einmal am Tag an und das Einwählen ins Handynetz mit Datenübertragung lediglich bei Wert X. Patrick J. schrieb: > Gab's nicht Mal Leute, Die ein altes Nokia für Statusmeldungen > missbraucht haben Das wäre natürlich klasse - man hätte dann noch ein Nachhaltigeits-Argument ; ) Wird aber wohl zu viel Strom verbrauchen. H.Joachim S. schrieb: > Wenn das Ding tagelang randvoll ist, muss man > das nicht jeden Tag sagen. Jawohl. Wenn der Anwender einmal weiß, dass die Tonne voll ist, darf er sich das ruhig selbst merken. Harald schrieb: > Bei Conrad gibt es jetzt ein interessantes Modul Das ist wirklich äußerst interessant, vielen Dank für den Hinweis! Leider schon zu teuer. Wäre das Teil nicht auch noch interessant? https://www.heise.de/make/meldung/Spark-Electron-Arduino-Board-mit-SIM-Karte-2560825.html Also, ich fasse mal kurz zusammen, was ich bisher herauslesen und in verschiedenen Quellen herauslesen konnte: Es reicht, ein Board mit einem Arduino-tauglichen uC. Dazu (falls nicht integriert) kommt noch ein GSM-Modul sowie ein Ultraschallsensor. Gibt es da etwas zu beachten, wie der Sensor und das Kommunikationsmodul angesteuert werden? Oder kann ich verschiedene BAuteile wild kombinieren? Viele Grüße, Christian
Christian schrieb: > Schreiber schrieb: >> Mit einem Arduino, einem Mobilfunk-Shield und einer >> 9V-Weidezaunbatterie. > > Das ist prinzipiell eine gute Idee, aber zu teuer. Der Prototyp sollte > nicht mehr als 30€ Materialkosten für die Elektronik & Stromversorgung > verursachen. An die gute alte Zink-Kohle Batterie aus den > Baustellenlampen habe ich bislang gar nicht gedacht, das ist eine gute > Anregung, vielen Dank! Ich dachte an die Weidezaunbatterien, gibts im Landwirtschaftshandel. Kosten etwa 20€ und haben 100Ah bei 9V. Die Baustellenlampen-Batterien sind viel kleiner. Arduino+Shields gibts auch als günstiger China-Nachbau
Nachtrag: Bei der Entwicklung von Elektronikgeräten beginnt man normalerweise mit fertigen Boards/Development-Kits für die Funktionsmuster. Wenn es halbwegs funktioniert und tut was es soll, kann man es mit "normalen" Bauteilen auf einer selbst designten Platine aufbauen. 30€ für den Prototyp werden vermutlich zu knapp werden.
Wenn das Ding nur dann eine Nachricht versendet, wenn die Tonne voll ist, hast Du also keinerlei Sicherheit darüber, daß es überhaupt funktioniert. Das Gerät sollte auch dann Nachrichten versenden, wenn die Tonne nicht voll ist, denn sonst kann a) der Akku leer sein, b) das Gerät defekt oder c) das Gerät geklaut sein, wenn es drauf ankommt, und Du bekommst das ... dann halt gar nicht mit. Wenn es aber regelmäßig Nachrichten sendet, ist das Ausbleiben der Nachricht Grund für Dich, nachzusehen, was los ist.
Das wäre vielleicht eine gute Ausgangsbasis, wenn es dir möglich ist genug Energie zur Verfügung zu stellen: www.mikrocontroller.net/topic/orange-pi-2g-iot#new
321 schrieb: > Das wäre vielleicht eine gute Ausgangsbasis, wenn es dir möglich ist > genug Energie zur Verfügung zu stellen: Um die Pulslänge des US-Sensors auszuzählen und ein paar ASCII-Zeichen zum GSM-Modul zu schicken, ist das wohl etwas mit Kanonen auf Spatzen geschossen. Die Aufgabe dürfte irgendetwas in der Art eines Arduino Pro Mini für 1.7€ locker gestemmt kriegen. Man muss nicht für jeden Furz einen ARM Prozessor verwenden ;-)
Christian schrieb: > Der Prototyp sollte nicht mehr als 30€ Materialkosten > für die Elektronik & Stromversorgung verursachen. Für Einzelstücke ist das völlig illusorisch. Wie viele werden gebraucht?
Christian schrieb: > Das ist prinzipiell eine gute Idee, aber zu teuer. Der Prototyp sollte > nicht mehr als 30€ Materialkosten für die Elektronik & Stromversorgung > verursachen. 30€ sind viel zu wenig. Dafür bekommt Ihr nicht einmal eine eigene Leiterplatte professionell gefertigt. 30€ für das fertige Produkt ist kein Problem, weil dann in größeren Stückzahlen gekauft und produziert wird. Einzelstücke sind so teuer, weil die Fixkosten dann voll zum Tragen kommen. Außerdem - und das wurde hier auch schon gesagt - fängt man normalerweise mit einem Demoboard an, das - weil in geringen Stückzahlen gefertigt und mit allerlei Zeug für die schnelle und einfache Entwicklung ausgestattet - eben auch teuer ist. So, und dann noch mal ein Tip: http://www.telit.com/cellular/2g-modules/xe865-family/ Diese Teile haben einen Applikationsprozessor eingebaut, auf dem Ihr eigene Python-Skripte laufen lassen könnt. Das Modul hat auch IO-Pins, einen DAC und zwei ADC-Inputs, und die Dokumentation ist sehr gut - damit solltet Ihr klar kommen. fchk
Arduino mkrfox1200 und versende deine nachrichten über das SigFox Netzwerk (falls es bei euch verfügbar ist). Das wurde genau dafür konzipiert. Dazu eine kleine Lipo Batterie (selbstentladung beachten) / coin Cell(s) und fertig. Grüße Patrick
Christian schrieb: > Wir studieren Chemie, Biologie und BWL. Sicherlich eine gute Grundlage für ein Elektronikprojekt. > Mit Füllstandsmessungen kenne > ich mich grob aus (ich arbeite in der Produktion), daher auch die > Entscheidung für Ultraschall. Schön. Wenn du in der Produktion arbeitest, wirst du wahrscheinlich mal auf die Anzeige schauen um zu wissen wie viel noch im Behälter ist. Auskennen, auch wenn es nur "grob" ist, ist was anderes. > Allerdings habe ich meinen Lebtag noch > keinen uC programmiert. Aber ich hatte das schon immer mal vor, da ist > das jetzt ein sehr guter Einstieg! Ich habe mein Lebtag noch kein Flugzeug geflogen. Ich hatte das aber immer schon mal vor und der A380 ist jetzt ein sehr guter Einstieg. Sorry, aber euer Projekt ist schon für einen Elektroniker eine kleine Herausforderung, zumal es ja als Funktionsmuster auch noch grundlegende Anforderungen an Design und Funktion bieten soll. Außerdem ist der Zeitrahmen völlig illusorisch. 3-4 Monate werden nicht reichen, sich halbwegs in die µC-Programmierung einzuarbeiten. Selbst wenn ihr fertige Module auf Arduino o.ä. nutzt. Über euren Kostenrahmen rede ich jetzt gar nicht erst. Mein Tipp: Holt euch einen fähigen Elektroniker mit guten µC-Kenntnissen mit ins Boot oder lasst es sein.
Angehängte Dateien:
-
dscom_case.jpg
83 KB
Hallo Christian, ein ähnliches Projekt habe ich vor kurzem realisiert: Ein Feinstaubsensor wird regelmäßig abgefragt, die Werte werden von einem PIC zwischengespeichert und zusammen mit Statusinformationen (Akkuspannung, Fehlermeldungen) alle paar Stunden via GSM/GPRS an einen Server im Internet gesendet. Serverseitig verarbeitet ein PHP-Skript die Daten und teilt der Sensorelektronik mit, in welchem Intervall weiter gemessen werden soll, womit auf Akkuspannung/Solarertrag/Tageszeit eingegangen werden kann. Gespeist wird die Elektronik aus einer Kombination von 18650-LiIon-Akku und Solarzelle via Laderegler und DC/DC-Wandler für die +5V Sensorversorgung. Ein Test läuft zwar erst seit ca. 50 Tagen, aber das soweit erfolgreich: die Solar/Akku-Kombination scheint sich zu bewähren, die Datenverbindungen sind mit ~1kB so klein, dass bisher kein Guthaben von der Prepaid-Karte abgebucht wurde (bei 24ct/MB und 10kB Taktung) und Verbindungsfehler wurden dank Pufferung ohne Datenverlust überbrückt (z.B. Mobilfunknetz-Ausfall bei Gewitter). Vom Funktionsumfang ist das nicht genau das was ihr sucht, aber falls trotzdem Interesse besteht: Wenn du für den Businessplanwettbewerb Infos zur Machbarkeit einbringen möchtest oder falls das Thema über den Wettbewerb hinaus ernsthaft weiterverfolgt werden soll, kannst du dich gerne bei mir melden. Gruß Thomas
Mich würde dein Sensormodul auch interessieren.
Hallo Zusammen, das ist unglaublich, was hier an Infos zusammenkommt! Vielen Dank! Ernsthaft! ich hatte gestern und heute keine Zeit den neuen Infos auf den Grund zu gehen, werde das aber spätestens morgen nachholen uns ausführlich antworten. Viele Grüße, Christian
Peter schrieb: > Arduino mkrfox1200 und versende deine nachrichten über das SigFox > Netzwerk (falls es bei euch verfügbar ist). Ist mittlerweile mal klar was nach den 2 Jahren passiert? Dachte die Frage wäre noch ungeklärt... Auf jedenfall für ein PoC oder jedenfalls das Uni Projekt eine bessere ALternative zu GSM wenn es um eine Stromsparende Implementierung geht.
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