Forum: Haus & Smart Home beste Möglichkeit eine zuverlässige Kommunikation aufzubauen


von Jule (Gast)


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Hi.

ich habe bei mir im Haus ein BUS-System, das wurde bis vor kurze von KNX 
verwendet. Hier liegen CAT7 Netzwerkkabel und verbinden etwa 25-30 
Stationen auf ner Gesamtlänge von ~80m (es gibt kaum Stichleitungen - 
zwei oder dreimal max 3m).

Ich hätte gerne eine BI-Direktionale Kommunikation für diverse Daten, 
Temperatur, Schalter, Lampen,... außerdem kann ich mir vorstellen den 
Bus noch zu erweitern (Tatsächlich soll jeder mit jedem sprechen können 
- im Idealfall gibt es aber kaum bis nie Broadcast sondern immer nur 
Module 1 spricht mit Modul 7 - sollte das nicht gehen, müssen halt alle 
Module [außer Modul 7] die Information verwerfen).

Am schönsten wäre es mit ESP32 das ganze zu machen (warum ESP32... ganz 
einfach, weil ich mich mit der Plattform schon etwas auskenne, ebenso 
mag ich den Gedanken über den BUS z.B. WiFi oder Bluetooth zu aktivieren 
und OTA Updates aufzuspielen) <- grundsätzlich sollen die Module aber 
lediglich am Bus kommunizieren und keine Funkverbindungen aufbauen (das 
wäre wohl auch etwas viel, hier 30 WiFi-Clients rumschwirren zu haben).

Welchen BUS könnt ihr mir empfehlen? Lieber "etwas mehr Hardware" und 
dafür maximale Zuverlässigkeit. Im Idealfall arbeiten die Module dann 
10-20 Jahre "ungestört" (länger ist natürlich auch kein Schaden).

Simatic, KNX und Co finde ich auch nicht unspannend, möchte aber selbst 
"mehr Macht" über die Software haben und daher eher mit eigener Software 
(natürlich öffentlichen Librarys) arbeiten.

Ich bin offen für Input und auch Kritik an meinem Vorhaben.
Sollten euch Informationen fehlen, gerne Raus damit.

Ju

: Verschoben durch Moderator
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jule schrieb:
> Welchen BUS könnt ihr mir empfehlen?
Nimm RS485.
Oder besser noch CAN, weil bei dem der Controller die Arbitrierung und 
das Bus(fehler)handling macht.

von Hmmm (Gast)


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Wenn es exakt einen Master gibt, der alles koordiniert, RS485.

Wenn Multi-Master-Betrieb notwendig ist, CAN-Bus.

von Purzel H. (hacky)


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Zuverlaessig bedeutet auf's Minimum abspecken. Der Code muss fehlerfrei 
sein. Das Konzept sicher und verzeihend in sich selbst, nix mit Watchdog 
um Fehler zu beheben. Sonst fliegt es bald gnadenlos raus.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jule schrieb:
> Ich bin offen für Input und auch Kritik an meinem Vorhaben.
Was ich mir bei solchen Projekten immer denke: meinst du ernsthaft, dass 
du die hunderte Ingenieurmannjahre an Arbeit, die in den üblichen 
Hausbussystemen drin steckt, so nebenher allein schaffst?
Und dass du in 15 Jahren noch kompatible Hardware bekommst, um den 
defekten und längst obsoleten ESP32 (dessen Toolchain du seit dem 
letzten OS-Update nicht mal mehr gestartet bekommst und von dessen 
Programmiersprache nur noch alte Haudegen schwärmen) auszutauschen.

Du willst da etwas basteln, das für 20 Jahre unbehelligt laufen soll?
Sieh es so: bei diesem Unterfangen wirst du laufend Arbeit und 
Nachbesserungsaufwand haben. Es wird (d)ein Lebensprojekt. Und wenn 
jemand dieses Haus kauft, muss er erst mal vom Elektriker deinen ganzen 
Elektrik-Klimbim entfernen und die Elektrik neu aufbauen lassen.

Meine Holde hat mir zum Glück beim Hausbau vorgegeben: "Mach da nicht zu 
viel Elektriktrick rein! ICH muss ebenfalls kapieren, was da wo ist und 
wie passiert!"

Es war gar nicht mal so einfach, das zu realisieren. Aber inzwischen bin 
ich froh drum, wenn die ersten Ersatzteile nötig werden...  ;-)

von Patrick C. (pcrom)


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Noch einige sachen die wichtig sind :
- Daten-Geschindigkeit ?
- Wie meinst du BI-directionel ? Du hast 30 geraeten
- Brauchst du ein MASTER-gesteuertes system oder Dezentral ?
- Wollst du ein standarisiert system damit auch modulen eingekauft 
werden koennen ?
- Fallst du mal dein Haus verkaufst... Musz dann alles rueckgesetzt 
werden ?

Du Schreibst
"Am schönsten wäre es mit ESP32 das ganze zu machen (warum ESP32... ganz
einfach, weil ich mich mit der Plattform schon etwas auskenne"
Dies wird ein groszer Projekt sein, wuerde es dann nicht besser ein 
Processor/System zu finden das dafuer optimalisiert ist ?

Patrick aus die Niederlaende

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Jule schrieb:
> Tatsächlich soll jeder mit jedem sprechen können
Multi-Master --> CAN

Jule schrieb:
> CAT7 Netzwerkkabel und verbinden etwa 25-30 Stationen
> auf ner Gesamtlänge von ~80m
> (es gibt kaum Stichleitungen - zwei oder dreimal max 3m).
Diese Forderungen beschreiben genau die Topologie und die Spec eines 
CAN-Busses:

https://gemac-fieldbus.com/de/leitungslaengen-stichleitungen/

https://infosys.beckhoff.com/index.php?content=../content/1031/cx805x_hw/2037601547.html

Und wenn man sich die Tabellen so anschaut noch eine Anmerkung:
500kBit/s ist nicht die Baudrate, die du nehmen solltest, auch wenn 
mathematisch 80m < 100m sind...

: Bearbeitet durch Moderator
von 100Ω W. (tr0ll) Benutzerseite


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Purzel H. schrieb:
> Der Code muss fehlerfrei sein.

Es gibt KEINE fehlerfreie Software/Code.

von Paul (Gast)


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Nimm es mir nicht übel, aber nach deinem Einleitungstext schlussfolgere 
ich zu wenig Kentnisse um das erfolgreich und fehlersicher 
durchzuziehen.
Und Fehlersicher heißt nicht im habe den optimalen Bus gefunden, sondern 
wie reagieren meine Steuergeräte auf Übertragungsfehler.

Aber genug der Bedenken.
Für dein Vorhaben würde sich CAN anbieten, da wird dir schon viel 
abgenommen und es ist ein MultiMaster System. Jeder sendet seine Infos 
auf den Bus, alle lesen mit und verwerfen die Infos falls sie nicht 
relevant sind. Dazu kannst du Filter setzen, damit diese IDs gar nicht 
erst durchkommen. Ein weiterer Vorteil ist das ACK bit beim CAN. Sollte 
ein Steuergerät einen Übertragungsfehler feststellen (CRC, Bitstuffing 
ERROR etc) dann zieht er den Bus auf den domninaten Pegel und dein 
Sender weiß automatisch, er muss die Nachricht noch mal senden.

Mein Rat. Bleibt bei KNX. Ja, die Komponenten sind sehr teuer, ja die 
Software auch. Aber dafür wird die SW gepflegt, die Kompatibilität 
bleibt gewahrt und beim Weiterverkauf hört sich KNX viel besser an, als 
ich habe da mal paar chinesische Controller mit nen CAN BUS ausgerüstet 
und in eine UP Dose gestopft, damit ich das Licht an und aus schalten 
kann. Ich habe Nachrichtentechnik studiert, Elektronik ist mein Hobby 
(und Beruf) und Haus habe ich auch gerade gebaut. Aber selbst ich habe 
mich für KNX entschieden, da ich keinen Bock auf Experimente hatte. Und 
ganz wichtig: Die Optik. Eine Relaiskarte im Schaltschrank oder in der 
UP Dose sieht keiner, da ist es egal, aber bei Schaltern (sobald du was 
mit Display willst) musst du das auch haltbar und schön umsetzen und da 
sehe ich die größte Hürde.

VG Paul

von Johannes S. (Gast)


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ich kann mich dem Vorredner Paul nur anschliessen, Programmiererfahrung 
mit ESP Modulen reicht für so ein Vorhaben lange nicht und in KNX sind 
einige Dinge gelöst über die man sich erstmal Gedanken machen muss.

Auch hier ist der Ansatz generell wieder falsch erstmal einen Bus zu 
bauen und dann über die Funktionalität nachzudenken, die Planung muss 
anders herum sein. Und diese Planung machen Systemintegratoren, nicht 
der Elektriker von nebenan. Die kennen den Markt und die Komponenten die 
zusammenpassen, und auch so Sachen wie Lichtplanung. Klar, kann man 
alles selbermachen, dann sollte man sich aber min. 1-2 Jahre Zeit für 
die Einarbeitung nehmen. Alleine das Lesen in den richtigen Foren oder 
Discord Gruppen bringt viel, kostet aber eben auch wieder viel Zeit.

Warum wurden die KNX Komponenten entfernt? Und wie war die Elektrik 
strukturiert? Ein EFH mit zentralem Technikraum? Das wäre ideal wenn 
dann auch noch REG Komponenten verbaut wurden. Aber da fängt es ja schon 
an, sowas alles zu planen und zu bauen kostet wieder...Zeit. Wann soll 
da eingezogen werden? Der Zeitrahmen wird doch nicht sehr groß sein?

Cat.7 wäre auch schon nicht richtig für KNX, aber es geht. Aber die 
Stromversorgung der Komponenten ist doch schon keine kleine Aufabe. Bei 
KNX werden Daten + Versorgung über ein Paar realisiert und entsprechend 
sparsam sind die Komponenten entworfen. Ein ESP ist da eher das 
Gegenteil, und das noch ohne Peripherie. Ja, im Kabel sind noch freie 
Paare für die Stromversorgung, da muss man aber auch mit z.B. 24 V und 
passenden Schaltwandlern arbeiten. Kein Hexenwerk, aber man braucht 
Erfahrung. Und die billigen Chinamodule taugen nicht für 10-20 
Lebensdauer. Selbst meine guten BJ Timac Rolladenschalter sind nach 20 
Jahren mit defekten Trafos ausgefallen.

Beim KNX ist es auch so das die Komponenten untereinander schwätzen. 
Dafür ist alles hochgradig konfigurierbar. Ein Relais hat nicht nur 
einen dummen ein-aus Eingang, es kann auch Treppenlicht sein. Dann muss 
eine Konfiguration dafür vorhanden sein, eine Ablaufzeit und evtl. eine 
Nachlaufzeit. Oder zwei Relais bilden einen Kanal für einen Rolladen. 
Dann muss die SW die zuverlässig gegeneinander Verriegeln, auf/ab 
steuern, möglichst eine prozentuale Rolladenstellung kennen, dafür die 
zeitsteuerung realisieren. usw. Oder gar Sonnenstandabhängig fahren wie 
es spezielle Rolladensteuerungen machen.
Auch Präsenzmelder sind keine einfachen 50 ct. Module von Ali, die 
Dinger haben eine Menge Eigenleben.

Ja, kann man alles selber erfinden...
KNX ohne fertige Komponenten wäre das Selfbus Projekt. Ich würde aber 
nur zusätzliche Module bauen wenn ich mit funktionierenden 
Grundinstallation fertig wäre.

von Ulrich U. (uli-dd-70)


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Hallo Jule,

ich kann nur von meiner Erfahrung berichten: CAN-Bus mit dezentralen 
Knoten, welche Eingänge und Ausgänge zur Verfügung stellen. Die alle 
sprechen miteinander. Das Protokoll ist offen und anzupassen. Grundlage 
bei mir war 2007 mal das Projekt hcan (damals www.iuse.org). Die Knoten 
laufen autark, heißt, ein PC oder gar ein Internet-Zugang wird nicht 
benötigt. PC maximal zur Konfiguration.

Habe es als eigenes Projekt weiterentwickelt, die Grundideen 
weiterverfolgt. Allerdings müsstest Du dann natürlich die Knoten selbst 
aufbauen. Wenn du mehr wissen willst gern als PN an mich.

LG Uli

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