Elektronik – Enes' Essays

PCBs selber modellieren und in Produktion geben

Meine Wetterstation kam für eine Zwischenzeit zum Erliegen. Der Grund dafür ist nicht, dass mir Materialien oder Zeit fehlen. Sondern an Mangel an Lötfähigkeiten. Bei meiner Arbeit an der Wetterstation habe ich ein Mikrocontroller kaputt gemacht, weil ich das Verlöten nicht hinbekommen habe. Beim Löten scheine ich zwei linke Hände zu haben und ich bekomme es nie zufriedenstellend hin. Ich habe daher beschlossen, das Löten zu minimieren, indem ich meine eigenen Teile baue. Ich hatte bereits zuvor überlegt, wie ich das Löten möglichst vermeiden und die Produktion skalieren kann. Lötfertige Teile sind da das Mittel der Wahl.

Solche Teile werden auch als „Printed Circuit Board“, kurz „PCB“ bezeichnet. Ähnlich wie mit einem 3D Drucker gibt es spezielle Maschinen, mit denen sich PCBs produzieren lassen. Ich habe dieses Projekt zum Anlass genommen, mein erstes PCB zu modellieren und zur Produktion in Auftrag zu geben. Hier sind meine ersten Erfahrungen damit.

Arduino Wetterstation mit LoRaWAN Teil 1: Hardware

In meinem vorherigen Beitrag hatte ich eine kleine Einführung in LoRaWAN gegeben und dabei auch eine Schaltung gezeigt, in der eine kleine Wetterstation zusammengesteckt ist. Die Schaltung kann an einem beliebigen Standort auch ohne Internetverbindung betreiben.

Ich habe für diese Schaltung auch eine passende Hülle gebaut und die Software geschrieben, um das Ganze stromsparend mit Batterien und LoRaWAN zu betreiben.

Dies ist Teil einer dreiteiligen Serie. In Teil 1 beschäftigen wir uns um die Hardware und die Schaltung. Es wird ein lauffähiger Prototyp zusammen gesteckt und zum Laufen gebracht. In Teil 2 geht es darum, die Software der Wetterstation zum Laufen zu bringen und erste Daten in der Helium Konsole zu sehen. In Teil 3 geht es darum, für das Ganze auch eine Hülle zu entwickeln und die Daten in einem Smart Home Dashboard darzustellen.

Helium Mining und IoT-Anwendungen: Erfahrungen und Möglichkeiten

In diesem Beitrag geht es um das Helium-Netzwerk, eine dezentrale, blockchain-basierte Lösung für das Internet der Dinge (IoT), die sich auf LoRaWAN-Technologie stützt. Das Helium-Netzwerk ermöglicht es, IoT-Geräte kostengünstig und energieeffizient miteinander zu verbinden, und bietet dabei Anreize in Form von Kryptowährung, den sogenannten Helium Network Tokens (HNT), für diejenigen, die als Miner am Netzwerk teilnehmen. Ich werde meine Erfahrungen mit dem Helium-Mining und dem Einsatz von IoT-Geräten im Netzwerk teilen, Geschäftsmodelle und Anwendungsfälle für verschiedene Akteure erörtern und einen Vergleich zu anderen LoRaWAN-Netzwerken wie The Things Network (TTN) anstellen. Wenn du dich für IoT, Kryptowährungen oder dezentrale Technologien interessierst, bist du hier genau richtig!

Smarte Steckdose fürs Home Office

Viele von uns arbeiten aufgrund der Corona-Pandemie und den damit verbundenen Einschränkungen vermehrt im Home-Office. Hierbei können jedoch Probleme auftreten, insbesondere wenn es darum geht, den Stromverbrauch zielgerichtet zu steuern. Eine smarte Steckdose kann hierbei Abhilfe schaffen.

Doch was genau ist eine smarte Steckdose? Es handelt sich um eine Steckdose, die mit dem Internet verbunden ist und per WLAN-Verbindung gesteuert werden kann. Über eine Smartphone-App können Benutzer Geräte ein- und ausschalten oder Zeitpläne erstellen, um Strom zu sparen und die Arbeitseffizienz zu erhöhen. Eine smarte Steckdose kann also nicht nur dazu beitragen, das Arbeiten im Home-Office effizienter zu gestalten, sondern auch den Energieverbrauch und somit auch die Stromrechnung reduzieren.

Smart Home Dashboard mit Home Assistant, MQTT, Certbot und Nginx Proxy

Heimautomation, Überwachung und Steuerung erfordert eine Benutzeroberfläche, die einfach zu nutzen ist. Es gibt hierfür zahlreiche kommerzielle Lösungen.

Hat man jedoch hohe Anforderungen an Datensicherheit und Privatsphäre, so ist eine Smart Home Lösung in Eigenbetrieb das Mittel der Wahl. Ich habe ein paar Open-Source Lösungen ausprobiert und war am Ende mit „Home Assistant“ sehr zufrieden. In diesem Beitrag möchte ich erläutern, wie man eine minimale Instanz von Home Assistant mit MQTT, Certbot und Nginx Proxy mit Docker-Compose in Betrieb nehmen kann.

Balkonkraftwerk in Schwetzingen

Bis vor ein paar Monaten war ich zufrieden mit meinem bisherigen Stromanbieter. Wenige Zeit danach kam jedoch die böse Überraschung. Mein monatlicher Abschlag ist von 42€ auf 66€ gestiegen. Damit war für mich der bisherige Vertrag nicht mehr attraktiv.

Mit der Kraft der Sonne will ich künftig meine Energie gewinnen

Für mich war schon länger das Interesse an eigenen Solarzellen auf dem Balkon vorhanden. Ich habe so viel ungenutzte Fläche. Aufgrund der Energiekrise wurden bürokratische Hürden in Deutschland für Balkonkraftwerke beseitigt. Die Sterne lagen richtig und ich habe diese Gelegenheit genutzt, um ein klein wenig mehr zum Selbstversorger zu werden.

Einführung LoRa, LoRaWAN, The Things Network and Helium Mining

https://www.youtube.com/watch?v=1mjG9LgGgJA

Das Internet der Dinge ist ein Ausdruck für Objekte, Sensoren, „Dinge“, die irgendwo rumstehen und Daten an ein Netzwerk senden, um mit diesen Daten Anwendungen oder Geschäftsmodelle zu bauen.

Im Rahmen dieser Aktivitäten ist das LoRa Netwerk und LoRaWAN als Protokoll eine sehr spannende Technologie, die verspricht, Sensordaten über ein energieeffizientes Funknetzwerk zu versenden. Über „LoRa Gateways“ werden diese Signale empfangen. Das Gateway hat Zugang zum Internet und persistiert diese Daten in einem Application Server eines LoRaWan Netzwerks. „The Things Network“ (TTN) ist ein offenes LoRaWan Netzwerk, in dem jeder sein Gateway bereit stellen kann und in dem jeder seine Sensoren mit existierenden Gateways in aller Welt anschließen kann. Auch gibt es das „The People’s Network“ mit dem man sogar als Betreiber von Gateways ein passives Einkommen verdienen kann. Ich habe mir vor kurzem mehrere LoRa Module und ein Gateway angeschafft. Ich möchte in diesem Beitrag auf die verschiedenen Aspekte von LoRa eingehen und das Ganze im Kontext meiner batteriebetriebenen Interetgeräte evaluieren.

Alternativen zu Raspberry Pi und Arduino

Für Entwickler und Tüftler, die mit Elektronik arbeiten ist es inzwischen ein Dauerzustand geworden, dass es keine Raspberry Pis oder Arduinos zu vertretbaren Preisen mehr auf Lager gibt. Bei Raspberry Pi gehen laut offizieller Darstellung die Teile so schnell weg, dass sie nur noch an B2B Kunden verkaufen.

https://www.youtube.com/watch?v=4GPEHHaFDg8

Es wird Zeit, permanent nach Alternativen ausschau zu halten. Ich bin bereits auf den Zug aufgestiegen und möchte hier ein paar gute Ersatzboards vorstellen, die es zum aktuellen Zeitpunkt auf Lager gibt, und die mindestens genauso gut (oder gar besser) sind als ihre Raspberry Pi oder Arduino Pendante.

Batteriebetriebene Internetgeräte (BIG): SIM800L

Das Projekt „Batteriebetriebene Internetgeräte“ (BIG) hat schon mehrere Teilergebnisse hinter sich. In Teil 1 hatte ich das Projekt vorgestellt, in Teil 2 ging es in die erste Messung mit einem Arduino Micro. Ich bin danach ein wenig ausgeschwenkt zum Arduino Nano und habe in Arduino Nano Stromverbrauch Teil 1 und Teil 2 mich mit einer systematischen Vorgehensweise gefasst, wie ich realistische Batterielaufzeiten erhalte. Ich habe nun eine grobe Vorstellung, wie es mit batteriebetriebenen Geräten steht.

Doch wie sieht es aus mit der Konnektivität? Wie kann ich Daten vom Gerät so übermitteln, sodass ich darauf zugreifen und weiter verarbeiten kann? Hier habe Forschungsbedarf und will erfahren, wie man mit sich dem Arduino kabellos vernetzen kann. Idealerweise soll mein batteriebetriebenes Internetgerät ohne menschliche Interaktion Monate laufen können und dabei über das Netzwerk kommunizieren können. Zu diesem Anlass habe ich mir ein elektronisches Modul angeschafft um genau das erzielen zu können.

Arduino Nano Stromverbrauch Teil 2

Vor etwa einem Jahr hatte ich mir den Stromverbrauch von einem Arduino Nano angeschaut. Es ist über ein Jahr vergangen und damals hatte ich nur mal ein paar Experimente gemacht.

Seit dem hat sich aber nichts mehr getan. Ich habe mal wieder Lust bekommen, an dem Thema weiter zu arbeiten. Das Ziel ist nach wie vor, Internetgeräte für ein paar Monate mit Batterie zu betreiben.