Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik robuste Funkverbindung zum Mikrocontroller bei großen Veranstaltungen


von Tobias U. (tobias_u)


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Hallo zusammen,

der Plan ist folgender: Bei einer Zirkusveranstaltung sollen 
Lichtinstallationen, die an Geräten oder gar den Artisten selbst 
befestigt sind, zentral angesteuert werden können, gezwungenermaßen per 
Funk. Dabei wären gute Latenzen durchaus wünschenswert. Die Ansteuerung 
der LEDs erfolgt durch ESP32-basierte Mikrocontroller.

Was ich schon erfolgreich zur Steuerung getestet habe:
- mqtt über Wlan
- Artnet über Wlan (Vorteil: steuerbar über Lichtmischpult, was ohnehin 
vorhanden ist)

Im Testbetrieb ist meinen Anforderungen damit auch schon vollends Genüge 
getan, aber mir macht die Wlan-Verbindung etwas Sorgen: Bei größeren 
Veranstaltungen dürfte ja mit reichlich Störungen auf den 
Wlan-Frequenzen zu rechnen sein, wenn jeder Besucher ein Smartphone mit 
aktivem Wlan dabei hat, oder mach ich mir hier zu viele Sorgen? Da 
dürfte doch mindestens die Latenz leiden, was bei synchronen Lichteffekt 
schnell problematisch werden dürfte? Was gäbe es denn für alternative 
Funkoptionen zur Ansteuerung? Für 433Mhz gibt es ja auch reichlich 
günstige Funkmodule. Ich kann aber gar nicht einschätzen, ob hier 
überhaupt mit weniger Interferenzen zu rechnen ist. Ist ja auch so ne 
Allerwelts-Frequenz, wo alles mögliche funkt.

Wäre dankbar für den ein oder anderen Gedanken von eurer Seite dazu. Was 
hätte hier die besten Aussichten auf geringe Schwierigkeiten mit Latenz 
und Interferenz? Es sollte natürlich auch nicht zu kompliziert und teuer 
werden.

Danke...

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wenn da ein Besucherparkplatz ist, sollte man auch mit Störungen auf 433 
MHz rechnen. Bei WLAN hast du ein Sicherheitsproblem durch zahlreiche 
Geräte im Publikum.
Sinnvoll erscheint mir ein System auf 868MHz. Da gilt es lediglich, 
bestimmte Pausen einzuhalten, also keinen Dauerträger zu tasten.
Sollte relativ frei sein, muss man aber nochmal auf Funkmikros des 
Veranstalters abklopfen.

von Harry L. (mysth)


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WLAN mit anständigen Richtantenne.
z.B. 2 Stück davon:
https://www.amazon.de/Ubiquiti-LBE-M5-23-Netzwerk-Router/dp/B015FY20S0/ref=sr_1_5

Damit geht sowas auch zuverlässig!

von Tobias U. (tobias_u)


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Vielen Dank für eure Anregungen.

Sicherheitsproblem? Kannst du das genauer erklären, Matthias? Da hätte 
ich jetzt gar keine Bedenken gehabt, WLAN-Passwort ist ja möglich...

868MHz? Gut zu wissen, muss ich mal sehen ob es da geeignete Funkmodule 
gibt... hab in diesem Zusammenhang aber meist nur Module für LoRa 
gefunden. Damit hab ich aber keine Erfahrungen. Kann man die Module dann 
auch außerhalb typischer Lora-Anwendungsfelder nutzen? Also eher mehr 
Daten und geringe Latenz, dafür keine besonders großen Reichweiten.

Danke für den Link zur Richtantenne, Harry. Allerdings hatte ich bei 
"Richtantenne" immer einen sehr engen Funkstrahl im Kopf für Punkt zu 
Punkt-Verbindungen über längere Strecken. Ist das wirklich das, was ich 
hier will? Ohne viel Erfahrung hätte ich jetzt eher gedacht, das beste 
wäre es, wenn ich eine Antenne vielleicht oben über der Manege 
befestige. Wäre dafür dies Antenne von deinem Link geeignet oder wäre 
die Richtcharakteristik hier dann eher kontraproduktiv und nur ein 
kleiner Teil der Manege würde mit WLAN ausgeleuchtet?
Ist es vielleicht schon ausreichend (oder sogar besser?) einen Router 
mit orthogonalen Antennen an der Decke zu befestigen? Hättet ihr hier 
eine Empfehlung für Router mit guter Signalstärke, großem 
Antennengewinn, die evtl. auch nur einen Winkel von 120° optimal 
ausleuchten? Leider hab ich hier recht wenig praktische Erfahrung.

: Bearbeitet durch User
von Harry L. (mysth)


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Tobias U. schrieb:
> Danke für den Link zur Richtantenne, Harry. Allerdings hatte ich bei
> "Richtantenne" immer einen sehr engen Funkstrahl im Kopf für Punkt zu
> Punkt-Verbindungen über längere Strecken. Ist das wirklich das, was ich
> hier will?

Ich denke schon!
Damit hast du eine zuverlässige Verbindung vom Licht-Mixer zur Bühne.
Auf der Bühne selbst kannst du dann immer noch (wenn nötig - glaub ich 
aber nicht) ein weiteres WLAN aufspannen.
Bei den kleinen Distanzen auf der Bühne selbst (bei separatem WLAN für 
die Bühne) sollten keine wirklichen Störungen durch die WLANs im 
Publikum zu befürchten sein.

Das sind übrigens nicht nur Richtantennen, sonder kompl. Router, die du 
nur noch mit Ethernet und Strom versorgen musst.

433 MHz würde ich ganz schnell vergessen!
Das liegt mitten im Amateurfunkbereich, und wir Funkamateure sind da 
Primär-Nutzer - wir müssen da keinerlei Rücksicht nehmen, und einige 
Kollegen haben einen großen Spaß damit solche Funkstrecken lahm zu 
legen.

: Bearbeitet durch User
von Flip B. (frickelfreak)


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Wifi sollte klappen, Smartphones sind dort in der regel nur zuhörer. 
Besser wäre LoRa z. b. von semtech, damit hast du ein extrem hohes link 
budget

von Tobias U. (tobias_u)


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Harry L. schrieb:
> Damit hast du eine zuverlässige Verbindung vom Licht-Mixer zur Bühne.
> Auf der Bühne selbst kannst du dann immer noch (wenn nötig - glaub ich
> aber nicht) ein weiteres WLAN aufspannen.
> Bei den kleinen Distanzen auf der Bühne selbst (bei separatem WLAN für
> die Bühne) sollten keine wirklichen Störungen durch die WLANs im
> Publikum zu befürchten sein.

Hm... okay. Für die Strecke zur Bühne wäre aber auch LAN kein Problem 
für mich. Mir geht's tatsächlich mehr um die "kleinen" Distanzen 
innerhalb der Manege...

Harry L. schrieb:
> Das sind übrigens nicht nur Richtantennen, sonder kompl. Router, die du
> nur noch mit Ethernet und Strom versorgen musst.

Ah, gut zu wissen. Das ist natürlich ein Vorteil gegenüber solchen 
Antennen:
https://www.amazon.de/gp/product/B00R1PA9EO/ref=crt_ewc_img_huc_1?ie=UTF8&psc=1&smid=A1CSD37BFGDG5P
Die entsprächen von der Ausleuchtung eher so meinem Bedarf... aber bis 
ich da wieder den passenden Router finde... hm...

Harry L. schrieb:
> 433 MHz würde ich ganz schnell vergessen!
> Das liegt mitten im Amateurfunkbereich, und wir Funkamateure sind da
> Primär-Nutzer - wir müssen da keinerlei Rücksicht nehmen, und einige
> Kollegen haben einen großen Spaß damit solche Funkstrecken lahm zu
> legen.

Das ist eine sehr hilfreiche Info. Danke dafür!

Flip B. schrieb:
> Wifi sollte klappen, Smartphones sind dort in der regel nur zuhörer.
> Besser wäre LoRa z. b. von semtech, damit hast du ein extrem hohes link
> budget

Interessant. Da muss ich mich erst mal noch etwas informieren/einlesen. 
Aber danke für den Tipp.

Jetzt schlaf ich aber erst mal noch ne Nach drüber, für weitere 
Anregungen bin ich aber dankbar.

: Bearbeitet durch User
von Harry L. (mysth)


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Tobias U. schrieb:
> Für die Strecke zur Bühne wäre aber auch LAN kein Problem
> für mich.

Dann häng sowas:
https://www.amazon.de/TP-Link-Au%C3%9Fenbereich-wetterfestem-MIMO-Technologie-omnidirektionalen/dp/B01MT4T8TN/ref=sr_1_4
oberhalb der Bühne auf (aber in horizontaler Lage weil du nach unten 
abdecken musst - in der normalen Einbaulage strahlen die vorwiegend 
flach), und du bist garantiert auf der sicheren Seite.

Da brauchst du übrigens wirklich nur das Ethernetkabel.
Die Dinger werden via PoE mit Strom versorgt.
Das Netzteil ist dabei und das kannst du an beliebiger Stelle einfach in 
das Ethernetkabel einschleifen.

: Bearbeitet durch User
von Manfred (Gast)


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Harry L. schrieb:
> WLAN mit anständigen Richtantenne.
> z.B. 2 Stück davon:
> Ubiquiti-LBE-M5-23

23dB Gewinn liest sich gut, aber nur 10° Öffnungswinkel dürften in 
dieser Anwendung wenig Freude bereiten. Abgesehen davon kann er nur 5 
GHz.

Harry L. schrieb:
> Das liegt mitten im Amateurfunkbereich, und wir Funkamateure sind da
> Primär-Nutzer - wir müssen da keinerlei Rücksicht nehmen, und einige
> Kollegen haben einen großen Spaß damit solche Funkstrecken lahm zu
> legen.

Anders formuliert: Wir dulden Arschlöcher in unseren Reihen. Du kennst 
die Definition des Amateurfunks, da gehört Sabotage anderer 
zugelassener Nutzer eindeutig nicht zu.

von Harry L. (mysth)


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Harry L. schrieb:
> Dann häng sowas:
> 
https://www.amazon.de/TP-Link-Au%C3%9Fenbereich-wetterfestem-MIMO-Technologie-omnidirektionalen/dp/B01MT4T8TN/ref=sr_1_4

Edit
Der kann nur passives PoE und ein NT ist nicht dabei...

Besser Diesen:
https://www.amazon.de/TP-Link-Au%C3%9Fenbereich-wetterfestem-MIMO-Technologie-omnidirektionalen/dp/B079YSQGT2/ref=sr_1_3

Manfred schrieb:
> 23dB Gewinn liest sich gut, aber nur 10° Öffnungswinkel dürften in
> dieser Anwendung wenig Freude bereiten. Abgesehen davon kann er nur 5
> GHz.

Das war als Linkstrecke zwischen Lichtmixer und Bühne gedacht - aber er 
hat ja LAN - hat sich also erledigt.

von Harry L. (mysth)


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Manfred schrieb:
> Anders formuliert: Wir dulden Arschlöcher in unseren Reihen. Du kennst
> die Definition des Amateurfunks, da gehört Sabotage anderer
> zugelassener Nutzer eindeutig nicht zu.

Funkamateure bilden auch nur den gesellschaftl. Querschnitt ab, und den 
HAM-Spirit von früher(tm) gibt es heute leider nicht mehr so häufig ;)

Und Ja!
Ich bin seit fast 44J Funkamateur ;)

Harry

von Martin (Gast)


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Tobias U. schrieb:
> Lichtinstallationen, die an Geräten oder gar den Artisten selbst
> befestigt sind

Harry L. schrieb:
> WLAN mit anständigen Richtantenne.
> z.B. 2 Stück davon:
> 
https://www.amazon.de/Ubiquiti-LBE-M5-23-Netzwerk-Router/dp/B015FY20S0/ref=sr_1_5
>
> Damit geht sowas auch zuverlässig!

Die Idee ist super, man stellt die Artisten einfach wie Staturen in die 
Manege und nutzt Richtantenen.

von Chris (Gast)


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Veranstaltungstechnik schreit nach DMX, das gibts auch in einer 
Funk-Version: https://www.thomann.de/de/wireless_dmx_-_funk_dmx.html

von Frank K. (fchk)


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Ich werfe hier noch IEEE 802.15.4 basierte Systeme wie Thread oder 
6LoWPAN oder Zigbee in den Raum. Das Zeug arbeitet im 2.4GHz Bereich und 
koexistiert mit WLAN, weil es deutlich schmalbandiger ist. Große 
Bandbreiten benötigst Du ja eher nicht.

fchk

von Rolf M. (rmagnus)


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Martin schrieb:
> Die Idee ist super, man stellt die Artisten einfach wie Staturen in die
> Manege und nutzt Richtantenen.

Oder man montiert die Richtantenne mit an den Scheinwerfer dran, der den 
Artisten eh die ganze Zeit verfolgt. 😉

Manfred schrieb:
> Anders formuliert: Wir dulden Arschlöcher in unseren Reihen.

Was würdest du denn vorschlagen, mit denen zu tun?

von Tobias U. (tobias_u)


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Chris schrieb:
> Veranstaltungstechnik schreit nach DMX, das gibts auch in einer
> Funk-Version: https://www.thomann.de/de/wireless_dmx_-_funk_dmx.html

Daran hatte ich auch schon gedacht, allerdings wäre es für mich 
natürlich praktischer, wenn ich gleich die WLAN-Antenne des ESP32 nutzen 
könnte. Da spare ich mir natürlich einiges an Hardware und Aufwand. 
Bleibt nur zu hoffen, dass die WLAN-Antenne vom ESP ausreicht, aber 
ehrlicherweise will ich ja zu große Antennen bei der Installation eh 
vermeiden...

Harry L. schrieb:
> Besser Diesen:
> 
https://www.amazon.de/TP-Link-Au%C3%9Fenbereich-wetterfestem-MIMO-Technologie-omnidirektionalen/dp/B079YSQGT2/ref=sr_1_3

Das sieht gut aus und wäre für mich auch die praktischste Lösung in der 
Umsetzung. Ich lass es glaub mal drauf ankommen und teste das bei einer 
sich bietenden Gelegenheit. Vielleicht nehme ich auch den hier: 
https://www.amazon.de/TP-Link-EAP225-professionelles-Deckenmontage-unterst%C3%BCtzt/dp/B01LLAK1UG/ref=pd_bxgy_img_2/259-6710203-3548814?pd_rd_w=i1X1q&pf_rd_p=289750ef-2548-403a-9263-64d1c3b3297e&pf_rd_r=SDJQFQ3CNYRBJXDP0E2P&pd_rd_r=0d1a862e-6b31-46c2-9b08-71e3a05c0424&pd_rd_wg=44uub&pd_rd_i=B01LLAK1UG&psc=1
Ist ja explizit für Decken- und Wandmontage gedacht. Ob allein deshalb 
aber mit besserem Signal zu rechnen ist, kann ich leider nicht ganz 
einschätzen...?

Frank K. schrieb:
> Ich werfe hier noch IEEE 802.15.4 basierte Systeme wie Thread oder
> 6LoWPAN oder Zigbee in den Raum.

Klingt auch interessant, von der Integration aber natürlich komplexer 
als einfach nur auf starkes WLAN zu setzen. Die Latenz wird sicherlich 
nicht schlecht sein, wird ja auch zum Schalten im SmartHome verwendet, 
aber MESH klingt für mich etwas suboptimal in meinem Kontext. Hier ist 
mir eine zentrale Struktur nicht unlieb, bevor ich mir Sorgen machen 
muss, dass sich jedes Hocheinrad dauernd mit anderen wieder neu 
untereinander verbinden, wenn sie sich bewegen und mal besseren und 
schlechteren Empfang haben.

: Bearbeitet durch User
von Harry L. (mysth)


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Tobias U. schrieb:
> Ist ja explizit für Decken- und Wandmontage gedacht. Ob allein deshalb
> aber mit besserem Signal zu rechnen ist, kann ich leider nicht ganz
> einschätzen...?

Mir wäre für deinen geplanten Einsatz die Wetterfestigkeit wichtiger.
Wenn sowas oberhalb der Bühne montiert ist, hast du mit der 
WLAN-Abdeckung bei beiden Geräten sicher keine Probleme mehr.

von Chris (Gast)


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Tobias U. schrieb:
> Bleibt nur zu hoffen, dass die WLAN-Antenne vom ESP ausreicht, aber
> ehrlicherweise will ich ja zu große Antennen bei der Installation eh
> vermeiden...

Du meinst die kleinen Leiterbahn-Antennen vom ESP? Die ist hald schon 
recht klein. Das sollte aber trotzdem nicht das Problem sein, wenn die 
Antenne auf der stationären Seite groß genug ist.

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