Kategorie: Elektronik

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.

Einführung LoRa, LoRaWAN, The Things Network and Helium Mining weiterlesen

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.

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.

Alternativen zu Raspberry Pi und Arduino weiterlesen

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.

Batteriebetriebene Internetgeräte (BIG): SIM800L weiterlesen

Vor etwa einem Jahr hatte ich mir den Stromverbrauch von einem Arduino Nanano 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.

Arduino Nano Stromverbrauch Teil 2 weiterlesen

Ich habe zum Experimentieren ein Arduino Nano kompatibles Board aus Amazon bestellt. Es handelt sich um das folgende AZDelivery Produkt:
https://www.amazon.de/AZDelivery-Atmega328-gratis-Arduino-kompatibel/dp/B078SBBST6

Pro Teil kostet das 3€ und damit deutlich günstiger als ein „echtes“ Arduino Nano. Mein heutiges Ziel ist das Messen der Stromstärke unter verschiedenen Bedingungen.

Arduino Nano Stromverbrauch weiterlesen

Kommen wir zu Teil 2 des Projektes „Batteriebetriebene Internetgeräte“. Ich musste ganz von vorne beginnen. Ich habe vergessen, wie man die Stromstärke misst. Kann man sowas überhaupt vergessen? Das letzte Mal hatte ich mit 15 Jahren die Spannung und Stärke eines Stromkreises gemessen, und ich habs halt tatsächlich vergessen. Ich musste mich erst nochmal ein wenig einlesen. Die Stromspannung (V) misst man Parallel, und die Stromstärke (A) misst man in Reihe. Ich habe hier mal so eine Messung mit dem Arduino. Das war genau das, was zu erwarten war.

Für den Anfang habe ich einfach mal ein 3,7V Lithium-Ionen Akku genutzt, bei dem ich wusste, dass es auf Anhieb funktioniert. Ich habe auch ein Batteriefach ausgedruckt. Die Batterie hat nur 1,5V und der Arduino geht bislang noch nicht an damit. Das nächste Ziel ist den Arduino auch mit der Batterie an zu bekommen.

Ich möchte in kommender Zeit ein neues Projekt starten, bei dem es darum geht Geräte zu bauen, die so wenig Energie verbrauchen, dass sie über einen längeren Zeitraum (z.B. ein Jahr) mit einer einfachen AA Batterie betrieben werden können. Diese Geräte haben auch eine mobile Internetverbindung und können so auch Signale oder Informationen in bestimmten Zeitabständen an einen Server senden, in der die Daten gesammelt und aufbereitet werden. Das klingt im ersten Moment nach einem Unterfangen, was nicht möglich zu sein scheint. Ich denke aber, dass es funktionieren sollte, weil das Gerät nur in bestimmten Zeitabständen aktiv ist, und sonst kaum Energie verbraucht. Mögliche Anwendungsfälle, die ich damit umsetzen möchte sind beispielsweise eine Wetterstation und ein Aufnahmegerät für Zeitraffer-Bilder.

Ich habe mich dafür bereits ein wenig kundig gemacht. Unter bestimmten Umständen verbraucht ein Arduino so wenig Strom, dass sie mit einer Batterie für mehrere Jahre betrieben werden kann. Mein erstes Ziel ist, diese Umstände zu reproduzieren und das messbar zu machen. Dafür habe ich mir ein Multimeter angelegt, um den genauen Energieverbrauch meines Arduino zu messen und Abschätzungen zu machen.