Welcher Bus?...

Axel Berger · Jan 18, 2023

Gerade fange ich an, mit einem Raspberry in der Wohnung zu spielen.
Perspektivisch soll er die Ventile der Fußbodenheizung ansteuern. Als
erstes sollen Temperaturen erfaßt werden. Auf Rat und mit Hilfe eines
erfahrenen Freundes habe ich jetzt einige Zigbee-Thermometer verteilt.
Es scheint, die senden alle zehn Sekunden oder so. Es kommt aber nur im
Viertelstunden- bis Stundenabstand jedes 200ste oder so Telegramm durch,
aus einem Raum gar keines.

Da kann man mit räumliches Anordnung und Kanalwahl sicher noch etwas
verbessern, aber zuverlässig geht anders. Naturgemäß ist hier im
Mehrfamlienhaus das 2.4 MHz-Band zu.

Vom idealen Stellplatz des Raspberry aus -- direkt neben dem Router,
also wegen Zigbee jetzt nicht -- käme ich über Leerrohre (für die
vorhandenen Thermostate) sternförmig kabelgebunden in alle Räume,
allerdings nicht an die optimalen ungestörtesten Punkte.

Was nimmt man da, das zu günstigem Preis kommerziell verfügbar ist?
Reicht vielleicht sogar ein separater und guter zentraler
Zigbee-Controller und welchen nehme ich da?

Danke
Axel

--
/¯\\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067
\\ / HTML | Roald-Amundsen-Straße 2a Fax: +49/ 221/ 7771 8069
X in | D-50829 Köln-Ossendorf http://berger-odenthal.de
/ \\ Mail | -- No unannounced, large, binary attachments, please! --

Michael Schwingen · Jan 18, 2023

On 2023-01-18, Axel Berger <Spam@Berger-Odenthal.De> wrote:

Vom idealen Stellplatz des Raspberry aus -- direkt neben dem Router,
also wegen Zigbee jetzt nicht -- kÃ¤me ich Ã¼ber Leerrohre (fÃ¼r die
vorhandenen Thermostate) sternfÃ¶rmig kabelgebunden in alle RÃ¤ume,
allerdings nicht an die optimalen ungestÃ¶rtesten Punkte.

Zu Zigbee habe ich keinerlei Erfahrungen. Ich bin jetzt nicht sicher, wie
die Frage gemeint ist - wenn Du Kabel legen willst *anstatt* Funk, wÃ¼rde ich
RS485/RS422 nehmen. Dann brauchst Du am jeweiligen Ende einen
Microcontroller, der das auf die Sensoren umsetzt.

Alternativ: Dallas 1-wire soll Ã¼ber recht lange Kabel gehen - ob das mit
einem 1-wire-Sensor in jedem Raum geht, wenn man die alle auf einen
gemeinsamen Bus hÃ¤ngt, ist aber unklar. Ein eigener Bus pro Raum sollte aber
gehen, wenn der Raspi noch genug freie GPIO hat.

cu
Michael

Axel Berger · Jan 18, 2023

Michael Schwingen wrote:
> wenn Du Kabel legen willst *anstatt* Funk,

Ja, das wäre die eine Idee. Eine andere könnte WLAN sein, nur beißt sich
das wohl mit jahrelangem Betreieb ohne Batteriewechsel. Also doch Kabel
und das könnte dann die Daten gleich mit übernehmen.

> RS485/RS422

Ist das nicht teuer und aufwendig?

Dallas 1-wire soll Ã¼ber recht lange Kabel gehen
Ein eigener Bus pro Raum sollte aber
gehen, wenn der Raspi noch genug freie GPIO hat.

Was genau braucht man dafür? Im Moment spiele ich mit Homeassistant,
habe aber so gut wie keine Idee, was ich da eigentlich tue. Sehr
Zauberlehrling.

Danke
Axel

--
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Gregor Szaktilla · Jan 18, 2023

Am 18.01.23 um 21:39 schrieb Axel Berger:

... Im Moment spiele ich mit Homeassistant,
habe aber so gut wie keine Idee, was ich da eigentlich tue. Sehr
Zauberlehrling.

Dann sieh Dir z.B. an, was man mit D18B20 und einem Arduino anfangen
kann. Es gibt mittlerweile einige Bibliotheken dafÃ¼r:
<https://search.arduino.cc/search?tab=reference&q=ds18b20+library>

GruÃ

Gregor

--
Sehrsehr! Vielviel!

Jaja.

Wolfgang Allinger · Jan 19, 2023

On 18 Jan 23 at group /de/sci/electronics in article 63C858F9.30006991@Berger-Odenthal.De
<Spam@Berger-Odenthal.De> (Axel Berger) wrote:

Michael Schwingen wrote:
wenn Du Kabel legen willst *anstatt* Funk,

Ja, das wäre die eine Idee. Eine andere könnte WLAN sein, nur beißt sich
das wohl mit jahrelangem Betreieb ohne Batteriewechsel. Also doch Kabel
und das könnte dann die Daten gleich mit übernehmen.

RS485/RS422

Ist das nicht teuer und aufwendig?

Dallas 1-wire soll ?¼ber recht lange Kabel gehen
Ein eigener Bus pro Raum sollte aber
gehen, wenn der Raspi noch genug freie GPIO hat.

Was genau braucht man dafür? Im Moment spiele ich mit Homeassistant,
habe aber so gut wie keine Idee, was ich da eigentlich tue. Sehr
Zauberlehrling.

1-Wire geht prima über Dutzende von Metern.
Kann mich an eine Applikation erinnern, wo sie einen ganzen Lastwagen mit
Dutzenden Palletten und darauf stehenden Kartons die mit 1-Wire ID Chips
gemacht haben. Alles über Kontaktbürsten und Flächen, nichtmal verlötete
Verbindungen, Rumpel, Pumpel!
Die Inventur auf dem LKW wurde gemacht, während der LKW über einen Satz
Kontaktbürsten Richtung Firmenausgang fuhr um dann am Pförtner die
passende Ladungspapiere auszudrucken.

Hab One Wire in Meßboxen mit 1m3 verteilt eingesetzt. Problemlos.
Auch in meine damaligen PKW über Knopfzelle-ID als Wegfahrsperre. Ging
perfekt. Mindestens 6a migriert bei Fahrzeugwechsel. Bis endlich mal
serienmäßiger Diebstahlschutz gegeben war mit Wegfahrsperre

Interface sehr simple. IIRC nur 1 i/o pin.

Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

--
Ich bin in Paraguay lebender Trollallergiker

reply Adresse gesetzt!
Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung!

(lt. alter usenet Weisheit) iPod, iPhone, iPad, iTunes, iRak, iDiot

Peter Heitzer · Jan 19, 2023

Axel Berger <Spam@berger-odenthal.de> wrote:

Michael Schwingen wrote:
wenn Du Kabel legen willst *anstatt* Funk,

Ja, das wÃ¤re die eine Idee. Eine andere kÃ¶nnte WLAN sein, nur beiÃt sich
das wohl mit jahrelangem Betreieb ohne Batteriewechsel. Also doch Kabel
und das kÃ¶nnte dann die Daten gleich mit Ã¼bernehmen.

RS485/RS422

Ist das nicht teuer und aufwendig?

Das ist erstmal nur SignalÃ¼bertragung mit differentiellen Pegeln. DafÃ¼r gibt es
fertige ICs, z.b. 26ls32/31 mit jeweils 4 Receivern/Transmittern im GehÃ¤use
oder SN75176 mit einem Sender und einem EmpfÃ¤nger in einem 8 Pin GehÃ¤use.
RS485 arbeitet mit Halfduplex und ein Bus kommt mit 2 DrÃ¤hten aus.
Wegen der differentiellen Ãbertragung reicht dafÃ¼r schon eine verdrillte
Leitung aus. Damit so ein Bus funktioniert, darf natÃ¼rlich ein Sensor nur
senden, wenn er dazu vorher aufgefordert wurde.
Das funktionier im Prinzip wie folgt:
Jedes GerÃ¤t am Bus hat eine eindeutige ID/Adresse, auf die es lauscht. Wenn der
Master oder Initiator ein GerÃ¤t abfragen will, schickt er dessen ID auf
den Bus. Dann schaltet er auf Empfangen um. Das GerÃ¤t mit der angesprochenen
ID schaltet seinen Transmitter ein und schickt die Daten an den Master und
schaltet dann wieder auf Empfangen um.
Das Lauschen auf eine Adresse ist in den UARTs vieler ÂµC eingebaut, sodaÃ
sich der Softwareaufwand in Grenzen hÃ¤lt.
Teuer wird es IMO, wenn du nur Fertigkomponenten verwenden willst.

--
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, peter.heitzer@rz.uni-regensburg.de

Hergen Lehmann · Jan 19, 2023

On 1/18/23 21:39, Axel Berger wrote:

Michael Schwingen wrote:
RS485/RS422

Ist das nicht teuer und aufwendig?

Teuer: Nein. Das ist einfach eine serielle Schnittstelle Ã¤hnlich der
bekannten RS232, aber optimiert auf StÃ¶rsicherheit, groÃe KabellÃ¤ngen
und mehrere Teilnehmer. Die Treiberbausteine sind billigst und kÃ¶nnen
direkt an gÃ¤ngige Microcontroller incl. RasPi angeschlossen werden.

AufwÃ¤ndig: FÃ¼r ein Bussystem jeglicher Art brauchst du Intelligenz (also
einen Microcontroller) direkt an jedem Sensor. Der kostet zwar nichts
mehr, will aber individuell programmiert werden, was den Einstieg stark
erschwert.

Alternativ kauft man eine vorprogrammierte FertiglÃ¶sung fÃ¼r ein gÃ¤ngiges
Feldbus-System (z.B. Modbus), zahlt dann aber recht krÃ¤ftig fÃ¼r die
Arbeit anderer und fÃ¼r das hier eher stÃ¶rende, robuste Industriedesign.

Solange es nur um das zentrale Einsammeln von Messwerten im Haushalt
geht, wÃ¼rde auch ich 1wire empfehlen.

Marte Schwarz · Jan 19, 2023

Hi Axel,

Michael Schwingen wrote:
wenn Du Kabel legen willst *anstatt* Funk,

Ja, das wÃ¤re die eine Idee.

+1

RS485/RS422
Ist das nicht teuer und aufwendig?

Zumindest teurer und aufwÃ¤ndiger als 1-wire

Dallas 1-wire soll Ã¼ber recht lange Kabel gehen
Ein eigener Bus pro Raum sollte aber
gehen, wenn der Raspi noch genug freie GPIO hat.

Solange Du die Kabel nicht abschirmst, geht vieles. Bei den niedrigen
Frequenzen brauchst Du keine Reflektionen oder Ã¤hnlichen Stress
befÃ¼rchten. Du solltest nur aufpassen, dass Du Dir keine Fake-DS18B20
andrehen lÃ¤sst. Von denen soll es einige geben, die nicht gemeinsam mit
mehreren am Bus kÃ¶nnen.

Einen Arduino brauchts dafÃ¼r nicht, es sollte auch schon Bibliotheken
fÃ¼r den RasPi geben. Vielleicht wÃ¼rde ich dem aber bei lÃ¤ngeren DrÃ¤hten
einen Leitungspuffer / -Shield spendieren.

Marte

Renee Rober · Jan 19, 2023

Am 19.01.2023 um 15:52 schrieb Marte Schwarz:

Hi Axel,
Michael Schwingen wrote:
wenn Du Kabel legen willst *anstatt* Funk,

Ja, das wÃ¤re die eine Idee.

+1

RS485/RS422
Ist das nicht teuer und aufwendig?

Zumindest teurer und aufwÃ¤ndiger als 1-wire

Dallas 1-wire soll Ã¼ber recht lange Kabel gehen
Ein eigener Bus pro Raum sollte aber
gehen, wenn der Raspi noch genug freie GPIO hat.

Solange Du die Kabel nicht abschirmst, geht vieles. Bei den niedrigen
Frequenzen brauchst Du keine Reflektionen oder Ã¤hnlichen Stress
befÃ¼rchten. Du solltest nur aufpassen, dass Du Dir keine Fake-DS18B20
andrehen lÃ¤sst. Von denen soll es einige geben, die nicht gemeinsam mit
mehreren am Bus kÃ¶nnen.

Einen Arduino brauchts dafÃ¼r nicht, es sollte auch schon Bibliotheken
fÃ¼r den RasPi geben. Vielleicht wÃ¼rde ich dem aber bei lÃ¤ngeren DrÃ¤hten
einen Leitungspuffer / -Shield spendieren.

Marte

Bei lÃ¤ngeren Leitungen hilft ein \"Terminator\" zwischen Datenleitung und
GND am langen Ende. Ich habe eine Reihenschaltung von 220 Ohm und 470 pF
gewÃ¤hlt. Und die Betriebsspannung auf einem dritten Draht zugefÃ¼hrt.

Ich habe zwischen einen ESP8266 mit Tasmota und einen DS18B20 XLR
Stecker gelÃ¶tet. Und einen 2k7 Pullup. Und dann Mikrofonkabel dazwischen
gesteckt. Immer 10 m LÃ¤ngen Das Signal auf der Datenleitung
oszillografiert. Bei 20 m konnte man die LeitungskapazitÃ¤t deutlich
sehen. Die steigende Flanke vom DS ist auf den Pullup angewiesen. Und ab
40 m wurden die Reflexionen beunruhigend (auf dem Oszi), die
DatenÃ¼bertragung war scheinbar noch OK. Dann habe ich den Terminator
ermittelt. Mit Terminator sieht es wieder gut aus.

Das war Mikrofonkabel. Und mit CAT7 ging es auch sehr gut. Ein PÃ¤rchen
VCC und GND und ein PÃ¤rchen Data und GND. Terminator am langen Ende und
die lange Leitung geht gut.

GrÃ¼Ãe,
Renee

Axel Berger · Jan 20, 2023

Renee Rober wrote:
> Bei lÃ¤ngeren Leitungen hilft ein \"Terminator\"

Nur als kurze Rückmeldung: Ich, der OP, lese mit großem Interesse und
Gewinn weiter mit. Dank an alle Ratgeber.

--
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Marte Schwarz · Jan 20, 2023

Hi Renee,

Bei lÃ¤ngeren Leitungen hilft ein \"Terminator\" zwischen Datenleitung und
GND am langen Ende. Ich habe eine Reihenschaltung von 220 Ohm und 470 pF
gewÃ¤hlt. Und die Betriebsspannung auf einem dritten Draht zugefÃ¼hrt.

Wie auch immer Du darauf kommst. So hochfrequent werden die Flanken
nicht, als dass da nennenswerte Reflektionen entstÃ¼nden, nicht bei 1-wire.

Ich habe zwischen einen ESP8266 mit Tasmota und einen DS18B20 XLR
Stecker gelÃ¶tet. Und einen 2k7 Pullup. Und dann Mikrofonkabel dazwischen
gesteckt. Immer 10 m LÃ¤ngen Das Signal auf der Datenleitung
oszillografiert. Bei 20 m konnte man die LeitungskapazitÃ¤t deutlich
sehen.

Sag ich ja, abgeschirmte Leitungen wÃ¼rde ich da vermeiden wollen.

Die steigende Flanke vom DS ist auf den Pullup angewiesen. Und ab
40 m wurden die Reflexionen beunruhigend (auf dem Oszi), die
DatenÃ¼bertragung war scheinbar noch OK.

40 m abgeschirmte Leitung tut man sich aber auch nicht freiwillig an.

Marte

Renee Rober · Jan 20, 2023

Moin Marte,

Am 20.01.2023 um 16:39 schrieb Marte Schwarz:

Hi Renee,
Bei lÃ¤ngeren Leitungen hilft ein \"Terminator\" zwischen Datenleitung
und GND am langen Ende. Ich habe eine Reihenschaltung von 220 Ohm und
470 pF gewÃ¤hlt. Und die Betriebsspannung auf einem dritten Draht
zugefÃ¼hrt.

Wie auch immer Du darauf kommst. So hochfrequent werden die Flanken
nicht, als dass da nennenswerte Reflektionen entstÃ¼nden, nicht bei 1-wire.

Ich habe den Signalverlauf angesehen und an meiner R-C-Box gedreht (die
habe ich eigentlich, um Snubber zu testen). Mit dem RC Glied sieht es
fÃ¼r mich besser aus.

Ich habe zwischen einen ESP8266 mit Tasmota und einen DS18B20 XLR
Stecker gelÃ¶tet. Und einen 2k7 Pullup. Und dann Mikrofonkabel
dazwischen gesteckt. Immer 10 m LÃ¤ngen Das Signal auf der Datenleitung
oszillografiert. Bei 20 m konnte man die LeitungskapazitÃ¤t deutlich
sehen.

Sag ich ja, abgeschirmte Leitungen wÃ¼rde ich da vermeiden wollen.

Die steigende Flanke vom DS ist auf den Pullup angewiesen. Und ab 40 m
wurden die Reflexionen beunruhigend (auf dem Oszi), die
DatenÃ¼bertragung war scheinbar noch OK.

40 m abgeschirmte Leitung tut man sich aber auch nicht freiwillig an.

Tja, kann sein. Mikrokabel war reichlich da. Wen es interessiert - hier
meine Notizen zum Versuch (Rise Time beachten):

https://c.gmx.net/@763825592687657911/oYqYdeBLTY6ge9O1YHMPdA

GrÃ¼Ãe, Renee

Gerald Oppen · Jan 20, 2023

Am 18.01.23 um 14:13 schrieb Axel Berger:

Vom idealen Stellplatz des Raspberry aus -- direkt neben dem Router,
also wegen Zigbee jetzt nicht -- kÃ¤me ich Ã¼ber Leerrohre (fÃ¼r die
vorhandenen Thermostate) sternfÃ¶rmig kabelgebunden in alle RÃ¤ume,
allerdings nicht an die optimalen ungestÃ¶rtesten Punkte.

Was nimmt man da, das zu gÃ¼nstigem Preis kommerziell verfÃ¼gbar ist?
Reicht vielleicht sogar ein separater und guter zentraler
Zigbee-Controller und welchen nehme ich da?

FÃ¼r Zigbee den ConBee2 von Dresden Elektronik, ca. 30â¬
Habe ich hier mit zig Teilnehmern im ganzen Haus laufen.
Sollte eventuell nicht direkt an den Raspberry gesteckt werden sondern
mit einem Kabel dazwischen (Abstand).
Zigbee-GerÃ¤te kÃ¶nnen auch als Repeater arbeiten, die batteriebetriebene
ehr weniger, das kÃ¶nnte eventuell Dein Problem mit der Reichweite sein.

Gerald

Marc Haber · Jan 21, 2023

Michael Schwingen <news-1513678000@discworld.dascon.de> wrote:

Alternativ: Dallas 1-wire soll Ã¼ber recht lange Kabel gehen - ob das mit
einem 1-wire-Sensor in jedem Raum geht, wenn man die alle auf einen
gemeinsamen Bus hÃ¤ngt, ist aber unklar. Ein eigener Bus pro Raum sollte aber
gehen, wenn der Raspi noch genug freie GPIO hat.

Ich habe in meinem Haus insgesamt Ã¼ber 100 1-Wire-Temperatursensoren
verteilt und zusÃ¤tzlich noch einige andere Sensoren (Luftfeuchtigkeit,
Co2, VOC). Da spielt die QualitÃ¤t der Leitungsverlegung eine groÃe
Rolle (ist in meinem Haus sehr problematisch, da unter groÃem
Zeitdruck eingebaut und nur ein Nebenprodukt in der KNX-Verkabelung)
und mit jedem beliebigen Busmaster geht das auch nicht.

GrÃ¼Ãe
Marc
--
-------------------------------------- !! No courtesy copies, please !! -----
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Mannheim, Germany | Beginning of Wisdom \" |
Nordisch by Nature | Lt. Worf, TNG \"Rightful Heir\" | Fon: *49 621 72739834

Marte Schwarz · Jan 21, 2023

Hallo Renee,

40 m abgeschirmte Leitung tut man sich aber auch nicht freiwillig an.

Tja, kann sein. Mikrokabel war reichlich da. Wen es interessiert - hier
meine Notizen zum Versuch (Rise Time beachten):

https://c.gmx.net/@763825592687657911/oYqYdeBLTY6ge9O1YHMPdA

Schade, die Reflektionen hÃ¤tte ich schon gerne gesehen. Zumindest, wie
es mit 40 m ohne Abschluss aussieht.

GruÃ
Marte

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