Хабр Курсы для всех
РЕКЛАМА
Практикум, Хекслет, SkyPro, авторские курсы — собрали всех и попросили скидки. Осталось выбрать!
Хабр доступен 24/7 благодаря поддержке друзей
Комментарии 71
Удивительно, сколько нюансов всплывает на практике, пока не попробуешь сам
Удивительно, как много недосказанного. Например про метрологические сертификаты на изготовленные приборы, измерительные каналы и их защищённость, есть ли резервные каналы измерения, как организован верхний уровень. Для домашнего использования такие приборы м.б. и подойдут, но на дорогое оборудование извините-подвиньтесь.
Автор пишет про средства мониторинга. Это скорее индикаторы, а не СИ. В каком сценариях и для контроля какого оборудования Вы считайте необходимыми именно метрологически сертифицированные датчики?
Про верхний уровень вроде упомянуто в других статьях автора. Здесь же он пишет, что отдаёт данные через радиоканал от "утенка" к "уточке", а та в свою очередь передаёт данные в кабель на шину rs 485 по протокоу modbus RTU (который воспринимаем большинством SCADA).
Вобщем. Рабочее нишевое решение. Опишите с аргументами в каких задачах требуется большее?
А так автор большой молодец! И рассказал честно про полученные преимущества и про провалы в пути, и показал решение лицом.
Вот и Вы не можете определиться что автор предлагает - индикатор или СИ. А вот представьте, что будет когда возле "утки с утятами" заработает другая "утка" со своим семейством. И как "утки" примут подсадных "утят"?
Очевидно не СИ. Нет ссылок на ФГИС "Аршин" или номер сертификата в гос реестре СИ на страничке продукта (обычно такое не замалчивают).
Но и функции индикатора достаточно. Мы ведь не коммерческий учёт ведём и эти датчики работают не в системах промбеза, охраны здоровья, экомониторинга и т.п.
Про "подсадных утят" вопрос не раскрыт. Автор пишет что базовая станция сканирует эфир и при нахождении утенка начинает диалог с ним. С другой стороны есть упоминания о dip переключателя на утке и утятах. Ваш вопрос скорее в стороне инфобеза. Как обеспечить достоверность и доступность данных (быть уверенным что именно наш, а не "подсадной" утенок передаёт данные. И быть уверенным что подсадных утята не гадят в эфир, заглушая наших утят, в результате чего утка никого не слышит.)
Давайте попросим @Autonomnoe раскрыть эту тему в комментарии или отдельном посте.
Все верно, получать сертификаты и вносить в СИ не планировал, так как это чисто технический, а не коммерческий учет. Иногда людям нужно просто знать температуру помещения и не переривает ли у них канализация, а не бумажки с печатями. Продукт очень нишевый, нужен мало кому, прекрасно это понимаю. Про подсадных утят вообще не думал, это настолько невероятное событие, что скорее их заглушит вставшая фура на пути или контейнер на производстве, чем диверсия 😀
И всё же, при наличии двух "уток" с полными комплектами (32) "утят" как решить коллизию адресного пространства "уток" если одна от другой находятся на расстоянии 100 метров? Т.е. "утки" видят и своих и чужих "утят". А диверсии в сетях - удел безопасников.
На первых утках было 4 канала, на новых 1 канал. Два семейства рядом друг с другом работать не будут, будут друг другу отвечать рандомно
Спасибо за ответы! Хочу порекомендовать вам протокол linkbell - https://tuxotronic.org/wiki/protocol/linkbell/ который позволяет адресовать до 32766 устройств. Полагаю он вам пригодится в ваших начинаниях. Данный протокол был разработан уральским программистом Михаилом Белоусовым.
довольно сферический в вакууме. частенько физический и канальный уровень формируют микросхемы радиомодемов, так сказать аппаратно, не подлезть, а всякие mesh формируются на более выскох уровнях
Данный протокол успешно использовался на одном из объектов Росатома. Так, что имел практическое применение. Поставлял оборудование бывший завод три тройки, который так же работал на космическую отрасль.
А где сам протокол то? Что то по ссылке нет ничего. Какое то краткое описание 2008 года.
Почитал но нигде не увидел как собственно делится эфир между 32768 устройствами. В этом же вся суть радиопротокола, остальное втолрично.
На дорогое оборудование тот же китайский хлам ставят под видом дорогих датчиков, особенно для гос организаций)))) а у автора просто нет нужных сертификатов
Круто! И интересно. Если не секрет кто у вас основные заказчики на них? В сторону wi-fi не смотрите? У нас на некоторых проектах есть запрос на мониторинг температуры и влажности. Обычно это склады и логистические центры. Мы там все равно делаем wi-fi для коммутации сканеров товаров. Сейчас решаем задачу размещением туевских датчиков.
Мне сразу не понравились tuya wifi датчики потому, что они работают через их облако. А мне это не нравится.
Склады и логистичнчеие центры обычно большие. Не смотрели в сторону LoRaWAN и nb-iot решений?
LoRaWAN одной базовой станцией покрывает до 12кв километров в плотной застройке. В условиях склада одной БС может оказаться достаточно. Справочно стоимость одной базухи на уровне цены хорошего смартфона.
А далее на одну базуху можно нацепить 100-1000 датчиков (зависит от частоты передачи данных, но не думаю что влажность и температура нужно мерять и передавать раз в минуту). И большой плюс в том, что базухе все равно какие датчики подключены: температуры, влажности, давления, вибрации, тока, "концевики", датчики освещения и т. п. И не важно какого производителя, лишь бы поддерживали протокол lorawan.
С nb-iot еще проще. Базовые станции в этом стандарте - это вышки сотовых операторов. Для датчика выдаётся отдельный тариф менее 50-100р/месяц. И датчики можно ставить в любой точке где есть покрытие от оператора. Минимальный CAPEX.
Сами датчики на рынке в РФ представлены хорошо и даже есть зарекомендовавшие производители (в том числе средств измерения [подтвержденая метрологии] или, напрммер, взрывозащищённые для использования в промке) можно погуглить по ключевым словам: %тип датчика% lorawan, %тип датчика% nb-iot.
С nb-iot еще проще
мне вот кстати интересно насколько эти системы будут в "белых списках" и не прикроет (прикрывает уже) их кто то "на всякий случай" превентивно ?
Есть живой эксперимент. пара датчиков давления и температуры (термоманометров) NB-IOT стоит в подвале в теплоузле на линиях подачи и обратки отопления. Передают показания раз в 10 минут с начала отопительного сезона. Ни одного пропуска в показаниях в течение месяца. При этом мобильный интернет в этой зоне с лета не работает. Вывод:NB-IoT не выключают. (Наверно иначе все прокатные самокаты в городе потерялись бы. А если не шутить, то на нем много проектов телеметрии в b2b запущено)
Интересный проект. Сам занимаюсь и уличным освещением , и умными домами и конференц залами. Много общего , но как всегда находится столько нюансов и тонкостей , что не посвященному будет очень нелегко сделать качественно проект.
и вы об этом как раз и пишите в блоге ТГ
У меня дома я поставил zigbee датчики от tuya. Они подсоединяются к программе Z2M - она переводит zigbee в MQTT. В качестве хоста для Z2M используется orangepi zero 2w. Я не пробовал, но по моему ей нужно мало оперативной памяти. К одной Z2M можно подсоеденить по крайней мере штук 6 датчиков. Правда в спецификации про zigbee написано, что дальность от 10 до 100 метров. Ну тогда нужно побольше Z2M хостов.
Теоретически есть датчики, которые могут образовывать mesh, но я не пробовал.
Датчики работают от пары ААА. Хватает надолго. Планирую этой зимой повесить за окном. Они вроде работают до -50С. Посмотрю насколько хватит батарейки на морозе!
На orangepi zero 2w крутится armbian, server. У нее есть wifi.
Пишу по памяти, может в деталях чуть ошибаюсь.
Да, кстати, Z2M по моему с открытыми исходниками. Так что можно что нибудь прикрутить, подправить.
P.S. Да, недостаток: для питания orangepi zero 2w нужно питание. Я думаю тут аккумулятором не обойтись.
P.P.S. Да, забыл. Еще есть такое устройство Sonoff ZB bridge . Он работает по wifi. Но тут без бубна не обойтись. Я потратил неделю, чтобы подключить. У него два режима, один из них MQTT
P.P.P.S. Правда тут нужно озаботиться секретностью. У меня шифрование между MQTT через LetsEncrypt. Но здесь опять нужен бубен!
Батарейка на морозе? Серьёзно?
Да, а почему бы и нет. Есть datasheet который показывает что до - 20С работает. Даже разрядная характеристика на - 20С есть (правда пруф нашёл только для аналогичного аккума) . https://www.dnkpower.com/wp-content/uploads/2023/11/DNK883450-3.7V-1500mAh-Lipo-Battery-Specification.pdf
К слову, литиевые тионилхлоридные и диоксидмарганцевые батарейки, обычно используемые в iot живут и на температурах ниже - 40С. Проверено.
Конечно, мороз морозу рознь, но в Московской области у меня уже две зимы отработало 2 zigbee-датчика от sonoff на CR2032 и один датчик не помню от какого производителя на 2хААА. Проблем в морозы до -25 не было
У меня датчик от tuya постоянно лежит в морозилке, показывает колебания около -19*С. Когда закидываю новые продукты - датчик на них и смотрю скорость охлаждения.
Так что, батарейка на морозе вполне неплохо работает.
Автор, Вы уверены, что интеграция с "умными дамами" не нужна?
Во, думаю, какой приличный (красивый) корпус ребята для дизайна своего проекта придумали... Ан, нет... Обидно
Из статьи вообще не понял - само присутствие датчика как-то отслеживается? Вот был датчик на связи и пропал. Что дальше?
Прикольный проект. Пара вопросов:
Не пробовали, насколько Lora работает, если устройство загублено под землю, скажем в подвале или погребе, метра 2-3 под землёй?
Не думали чтобы сделать каждый датчик промежуточным прокси до приемной станции, чтобы можно было дальность обеспечивать соединяя датчики друг за другом? Вроде производительности ESP за глаза хватит, но вот потребление вырастет. Может например копить пакеты и всегда разом отправлять...
Китайские DS18B20 с АлиЭкспресса? Вы серьезно?
похоже что прям очень хотелось не выбирать готовое, а изобрести свой велосипед и половить (давно известные) шишки, и они еще не все собраны. если модули lora не типа ebyte в которых есть простенькая mesh то большое количество датчиков + зашумленый эфир то рано или поздно придется озадачится еще и над изобретением mesh/lorawan
Мы решили вопрос на этапе mvp через zigbee2mqtt и датчиками от aqara (они же xiaomi, они же Яндекс). Почему:
Их можно купить сколько угодно прямо сейчас. Не нужно ждать производства
Они достаточно обкатаны и погрешность и частота отказов у них ниже, чем у другой китайской фигни (которая подключается к Tuya, но там не поймешь что)
Zigbee2mqtt работает автономно на объекте, никаких облаков и передачи данных наружу
Zigbee делает mesh из коробки. Да, сами датчики не могут быть ретранслятором, но можно ставить как сами ретрансляторы, так и другие устройства, подключенные к сети (любые реле по умолчанию ретрансляторы)
Батарейки хватает стабильно больше чем на год
Минусы:
Нет сертификации для industrial grade, метрологических сертификатов и т.д. Но . Посмотрел ваш сайт - у вас из тоже нет
Часто датчики забивают пытаться подключиться если отвалились, пока не надумаешь кнопку. С этим можно бороться по-разному, мы до сих пор боремся, но всё равно изредка датчики со слабой связью просто отпадают и досвидос
Расстояния не сверхвысокие. Нужны ретрансляторы, если хотим условные 300 метров. Но устройства очень дешевые, по этому проблем нет.
Как мне кажется, устройства автора будут пользоваться нишевым спросом, но только при условии сертификации.
На Lora нужна базовая станция, а это недешевое удовольствие. Это не СИ, поэтому использовать его в промышленных условиях нельзя. Нужна сертификация, возможно искозащита для взрывоопасных сред и тд и тп. В общем бытовая вещь или сигнализатор для умных домов. Не более. К тому же нет выносных модулей для измерения температуры среды- термопары, платина .А воздух измерять мало кому надо.
На Lora нужна базовая станция, а это недешевое удовольствие.
Это не СИ, поэтому использовать его в промышленных условиях нельзя. Нужна сертификация, возможно искозащита для взрывоопасных сред и тд и тп.
не совсем. базовая станция нужна только когда будет много датчиков, хотя они к этому идут.
Промышленость может быть сугубо коммерческое т.е. пока речь не пойдет о безопасности людей бумажки никому не нужны будут. Искрозащита вообще занятный момент с учетом того что даже проводов нет, а герметичный корпус это вполне степень защиты - только опять же без бумажки ее подтверждающей.
А зачем такой огромный аккумулятор? У меня на STM8L151 + nRF24L01+ датчик температуры и влажности от одной CR2032 существенно больше года работает. Причем больше всего жрет LCD ~3мкА, тогда как сам МК в active-halt mode ~0.7мкА.
Опроса нет. Датчик по своей инициативе выводит радиомодуль из power down (еще ~0.9мкА) только при изменении показаний или раз в 10 минут.
Я понимаю, что у меня откровенный DIY, но такая разница смущает.
а несколько км этот датчик осилит? lora должна быть дальнойнее и более жручая. когда несколько датчиков то всегда может быть коллизиия (с чем угодно) это тоже придется учитывать
а несколько км этот датчик осилит?
nRF24L01+ с PA и LNA на километр со скоростью 250 кбит/сек добивает. Но и потребление с PA/LNA будет заметно выше, чем 12.6мA в пике без него.
Mesh-сеть на nRF24L01+PA+LNA позволит обеспечить дальность в несколько километров. Но смысл его применения в этом случае мне не ясен.
lora должна быть дальнойнее и более жручая
Потребление будет где-то на порядок выше, по сравнению с nRF24L01+. Этак ~120мА. Так что от CR2032 точно не прокормить. LoRA и nRF24L01+ предназначены для решения разных задач. У них почти не пересекающиеся области применения. До километра nRF24L01+, свыше - LoRA.
может быть коллизиия (с чем угодно)
В местах, где возникают коллизии "с чем угодно" и расстояния километры, проще GSM/LTE воспользоваться. А там, где нет покрытия сотовой связи, там и коллизии маловероятны.
, где нет покрытия сотовой связи,
ага, в центре (очень) немаленького города такое случается ;) Тут как бы пляшем от позиционирования проекта, а оно довольно размыто, однако переход к lora сделан, а значит CR2032 уже не в тему
ага, в центре (очень) немаленького города такое случается
Зависит от антенны и её расположения. Но если уж речь зашла об уровне потребления GSM/LTE, то в городе проще WiFi/BLE на копеечных ESP32-C3.
При правильном подходе там можно добиться потребление намного ниже, чем с любым LTE модулем.
Зависит от антенны и её расположения.
да нет, прием хороший только интернет не работает.
проще WiFi/BLE
проще, но это совсем другое и для другого. WiFi просто не для CR2032. zigbee тоже никто не отменял, но радиус ограничен. в ble есть режим long range для датчиков но тоже кушает прилично. и даже есть попытки создания инфраструктуры, однако реально масштабное пока получилось только у apple
для loRa существуют проекты общественного покрытия типа сотового the things network, helium, более приближенно к промышленному применению, так опять же далеко не везде оно стало развиваться. Плюс там криптография которая тоже кушает, опять же CR2032 под вопросом.
да нет, прием хороший только интернет не работает.
Но NB-IoT тогда есть.
WiFi просто не для CR2032
Как и GSM/LTE. Уровень потребления близок. Вы зря отвечаете не читая: "если уж речь зашла об уровне потребления GSM/LTE".
для loRa
С чего Вы решили, что она подходит для "центра немаленького города"? Зачем LoRA там, где заведомо не более нескольких сотен метров до стационарной точки доступа?
Да, если исходить от изначального вопроса, то все эти технологии не для CR2032.
В инфраструктурном разрезе же: NB-IoT если работает - здорово, купил и пользуешься готовым, примем что это все не только работает но и обслуживается, но надо деньги (до)платить? (ох, это еще один аспект вылез). LoRA - как бы все свое, но и возня своя (если нет чужой инфраструктуры). Наверное.. берем калькулятор и считаем что выгоднее?
А вот WiFi просто под другое заточен, однакож теперича есть еще wiLow
надо деньги (до)платить?
От 50 рублей в месяц - не такие большие деньги. Зато кувыркаться со связностью своих устройств не надо.
Наверное.. берем калькулятор и считаем что выгоднее?
Просто подбираем инструменты под задачу, а не пытаемся задачу натянуть на любимый "золотой молоток".
А вот WiFi просто под другое заточен
Тоже самое, только вид сбоку. У меня смартфон постоянно в режиме VoWiFi. При наличии сетевого питания WiFi для IoT явно выигрывает у остальных решений своей доступностью.
Зона покрытия WiFi, конечно, меньше, чем даже микросоты, но и стоимость намного ниже. При этом ESP-MESH/ESP-MESH-LITE можно покрывать весьма значительные площади.
От 50 рублей в месяц - не такие большие деньги
умножаем на 10-1000-1000 (датчиков). Кстати в случае проблем живая техподдержка доступна или как у всех - игра "одолей бота"?
У меня смартфон постоянно в режиме VoWiFi.
умножаем на 100-1000. В некоторых роутерах даже прописано ограничение на 10-N клиентов wifi Стандартная полоса довольно широкая, долгое время соединения, куча возможных помех - для датчиков это сосем не нужно. Многие строители умных домов "на заре" все хотели делать на esp8622 да что то быстро разочаровались.
ESP-MESH
почему бы и нет
умножаем на 10-1000-1000 (датчиков)
Я указал тариф для одного устройства для частных лиц. Корпоративные тарифы в разы дешевле будут.
Ну и, простите, 10000 датчиков на расстоянии свыше сотни метров каждый друг от друга - это уже от 100 кв.км. - за такое удовольствие надо платить.
умножаем на 100-1000. В некоторых роутерах даже прописано ограничение на 10-N клиентов wifi
Одна ESP-MESH-LITE из сотни устройств - это один клиент для роутера. Что Вы там считаете? )))
на esp8622
Не сравнивайте его с ESP32. Как раз сейчас HA с ESPHome фактически стал стандартом для "умного дома".
Вот только интеграция с ESP-MESH/ESP-MESH-LITE пока оставляет желать лучшего.
ESP-MESH
так мы про обычный wifi или как?
за такое удовольствие надо платить
но хочется то ведь не платить :)
ESP-MESH, ESP-MESH-LITE и ESPNow используют свои протоколы, к IEEE 802.11 имеющие весьма косвенное отношение.
ну это да, но мы и проб обычный WiFi вроде. В общем вариантов много, вариантов разных .. но далеко не везде батарейки CR2032 хватит
Ну так и в ESP-MESH, и в ESP-MESH-LITE, как минимум один из узлов соединяется с WiFi точкой доступа. Имелось ввиду, что имея одну точку доступа, mesh-сетью из копеечных ESP32 можно покрыть весьма значительную площадь.
не везде батарейки CR2032 хватит
Её хватит для nRF24L01+. С некоторыми ограничениями - для BLE. Но для расстояния больше сотни метров CR2032 вряд ли где хватит. Поэтому исходим от задачи!
переход к lora сделан, а значит CR2032 уже не в тему
Но можно расширить ассортимент, предоставляя и то, и другое. LoRA всё же очень прожорлива по сравнению с nRF24L01+. Себестоимость конечного изделия различается в разы.
Беспроводка это конечно хорошо, но я бы еще для таких целей параллельно развил бы тему PLC, ибо для передачи таких "копеечных" данных эта технология весьма избыточна, не нужно автономное питание, которое уязвимо к низким температурам, если это используется во внешней среде, особенно если это банальный Li-Pol аккумулятор, да и банальные провода с 220-380 есть практически везде, там где нужно что то мониторить...
А так да, респект, хотя уже вроде есть WirelessHART, но это несколько другая история...😊
она скорее для больших обьемов данных не очень, там много всяких ограничений, а промышленной сети якобы все совсем плохо с помехами. однако для передачи данных электросчетчиков применяют иногда.
однако в рассматриваемом случае похоже с внешним питанием не очень
WirelessHART в первом приближении смахивает на скорее zigbee со своим блэкджеком и что то яростного развития этих технологий (в промышлености) не наблюдается, хотя и не увяло и, и на zigbee тоже предлагают оборудование. может быть бояться что злобный хаккер от конкурентов применит джаммер и все производство встанет.
вот кстати прикольный китайский модулек https://www.microcyber-fieldbus.com/product/wirelesshart-module
она скорее для больших обьемов данных не очень, там много всяких ограничений, а промышленной сети якобы все совсем плохо с помехами. однако для передачи данных электросчетчиков применяют иногда.
Ну дык, там и не планируются большие объемы данных, для периодической отправки состояния датчика на низких скоростях этого вполне хватило бы, тем более что там где есть эл. освещение или рорзетка, уже считай что и коммуникация есть + нет нужды менять источники питания и следить за аккумуляторами, хотя на сколько я понимаю, в таких долговременных устройствах аккумуляторы это не самый хороший вариант, скорее литиевые батарейки, ну или щелочные на худой конец, если это используется при положительных температурах, т.е. даже при радио-интерфейсе тоже есть свои ограничения, и они более очевидные и вспоминать ты об этом будешь в любом случае, когда батарейка сядет, а с PLC, один раз сделал и забыл лет на 10, пока электролиты в БП не высохнут...😊
Прикольный кейс. Сначала смутили габариты, потом почитал, вник. И понял, что да, можно было и меньше сделать, но что-то да и потеряли бы. В плане параметров и характеристик. А так, оч прикольно
Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий
Кейс: как мы беспроводные датчики температуры сделали