Kommentteja kaivataan: Kodin ja pihan etäluettavat sensorit

Ruuvi 🇫🇮 Käyttökohteet (esimerkit, ideat, ratkaisut)
1

Idea: Talon lämpötilan seuranta (ja saman tien kaiken muunkin mittaus lähietäisyydellä)

Vaatimukset

  • Akkukäyttöinen
  • Pieni virrankulutus
  • Langaton tiedonsiirto
  • Erilaisia antureita (valo, kosteus, jne.)
  • Ulkolaitteet säänkestäviä
  • Vastaanotin USB-väylässä

Virrankulutus

Useimmat mikrokontrollerit taitavat pystyä nukkumaan hyvinkin pienellä virralla ja useilla oheislaitteilla (ml. XBee) on enable/sleep pinni, jolla voi kontrolloida laitteen tilaa. Mittausten välissä voisi sammuttaa kaikki oheislaitteet ja nukkua esim. minuutin, jolloin pitäisi päästä hyvinkin pieneen kulutukseen suurimmaksi osaksi aikaa.

Mikrokontrollerit taitavat toimia jopa 1.8V jännitteellä, mutta monet oheislaitteet (kuten XBee) taitavat vaatia n. 3V.

Langaton tiedonsiirto

Nopeudeksi riittää 2400bps tms. hyvin ja kantamaan pitäisi olla n. 50-100 metriin asti, vaikka välissä olisi seiniä. Monen langattoman laitteen tuki pitää myös olla tavalla tai toisella. XBee voisi soveltua hyvin, joskin se on hieman hinnakas. Xbee-tuotteita löytyy myös eri kantamilla, jolloin voisi valita eri käyttöön eri version.

Akkukäyttöinen

Laitteen pitää olla akkukäyttöinen, jotta sähkönsaanti ei rajoita laitteen sijoittelua. 3.7V LiPo voisi olla hyvä vaihtoehto. Lataus micro-USB:lla, jotta monien kännyköiden laturit käyvät suoraan.

Sparkfunin usb-laturin (sparkfun.com/products/10217) idea vaikutti tähän sopivalta. Schemakin löytyy.

Ulkokäytössä lataus aurinkokennolla sään salliessa olisi cool.

Anturit

Alkuun lämpötila ja ehkä kosteus, mutta vaihtoehtoja pitää olla. Aikanaan modulaarinen ratkaisu voisi olla hyvä.

Lisäksi laitteen akun varaustila voisi olla hyvä lähettää, jotta käyttäjä osaa arvioida lataustarpeen ajoissa. Samoin signaalin vahvuus voisi olla hyödyllinen tieto, mikäli sen saa lähettimeltä.

Kotelointi

Pieni kestävä kotelo. Ulos säänkestävä (ainakin sateelta suojatussa paikassa).

Vastaanotin

PC:ssä USB:lla kiinnioleva vastaanotin, joka tarjoaa sensoridatan sellaisenaan hallintaohjelmistolle. Ohjelmiston vaatimukset ja omainaisuudet ovat sitten asia erikseen.

Miltä idea kuulostaa? Tuleeko mieleen isoja ongelmia jonkun osa-alueen toteuttamisessa? Ehdotuksia mikrokontrolleriksi (itse olen ohimennen tutustunut Atmelin piireihin), tiedonsiirtoon, akuksi, lataukseen, aurinkokennoon, lämpötilasensoriksi (ADC,I2C,TMS) ja koteloksi?

2

Muistini kätköistä kaivelin tälläisen että kuulostais sopivalta:
seeedstudio.com/depot/seeedu … th=132_133

Mutta tuossa related items ruudusta hyppäsi silmille tälläinen:
seeedstudio.com/depot/wirele … p-919.html

Xbeet vois olla hyviä radiotieksi, koulusta muistelisin että osaavat mesh-verkot jolloin ei tarvitsisi olla itse tietokone kovinkaan suoralla yhteydellä kauimpaan linkkiin. Kaupallisissa sovelluksissa datakin vielä kulkee kuulemma -85Db(A) tasolla…

3

Hei, kuinkas tämä projekti on edistynyt? Joko on ensimmäinen versio valmis :wink:

En oikeen osaa antaa minkäänlaisia kommentteja tätä projektia ajatellen, olen sen verran keltanokka näissä hommissa. Itselle olis suuri voitto jo joku huonekasvin ruukkuun tungettava malli, joka vahtii, että kasvilla on riittävästi vettä…

4

Eipä tämä ole valitettavasti edennyt.

Toinen projekti kyllä on, jossa on tehty oma melko geneerinen STM32-pohjainen levy. Siihen saa xBeen kiinni ja sitä olen nyt viimepäivät ihmetellyt.

Tässä on opittu paljon ja enemmin tai myöhemmin toteutan kyllä vielä nämä etäluettavat sensoritkin.

5

Itselle tupsahti juuri postiluukusta Tellstick DUO jota on odotettu jo vuodenvaihteesta lähtien. Olivat loppu koko maailmasta.

Tuolla pitäisi pystyä 433Mhz laitteiden käskyttämisen lisäksi myös lukeminen. Tarkoitus on valjastaa tuo kuuntelemaan talon langattomia (ja kohtuu edullisia) lämpötila-antureita. Itsellä on ollut jo vuosikausia langattomia lämpötila-antureita mm. Saunassa, autotallissa, kellarissa, ulkona ja asuinhuoneissa. Tähän saakka datat on voinut vain lukea mittarin näytöltä mutta jatkossa olisi tarkoitus seurata lämpötilojen kehittymistä esim. suhteessa ulkolämpöön. Mielenkiintoista tulee olemaan myös tutkia miten huonelämpötilat kehittyy kun takkaan laitetaan tulet = näkee suoraan miten pitkään takka jälkilämmittää ja miten isolla alueella. Antureita voisi teippailla vaikka lämmitusputkiston meno ja paluuputkiin yms - jos vain niiden mittauskaala riittää.

Ohjailin tellstickillä makuuhuoneen himmennettäviä valoja joten yhdessä lämpötilan mittauksen kanssa saa rakennettua yksinkertaista kotiautomaatiota.

6

Tellstick lähti takaisin ja tilalle tuli RFXCom USB Transreceiver. Tellstick:n lämpötila-antureiden tuki oli aneeminen ja tuki kattoi mm. ClasOhlsonin malleja joita ei enää myydä. RFXCom oli pari kymppiä kalliimpi mutta tuki on paljon laajempi. Pyytämällä erikseen saa SDK:n jotta voi itse vääntää softaa windows-käyttöjärjestelmälle.

Koska tuo reagoi aika moneen 433Mhz langattomaan kytkimeen ja ohjaa myös monia pystyy niitä hyödyntämällä rakentamaan vaikka minkälaisen hälytys/seuranta/logger -laitteiston. Esim. lämpötilan mukaan säätyvä valaistus tai jotain yhtä nerokasta. Ihan satana en luottaisi laitteiston tuottamaan dataan tai että lähtevä sanoma menisi aina perille joten vaativampiin sovellutuksiin on keksittävä jokin muu alusta.

Mutta se alkuperäinen tarve on nyt ratkaistu johon etsin ratkaisua vuosia; langattomia edullisia lämpötila-antureita voi nyt kylvää joka huoneeseen optimaaliseen paikkaan (korkeus, sisäseinän keskelle) ja saa kerättyä datat tietokantaan ja tehtyä seurantaa miten esim. ulkolämpötilan lasku vaikuttaa eri huoneissa ja miten takan lämmitys nostaa huonelämpöä missäkin huoneessa. Seurata voi vaikka kompostin lämpötilaa ja laittaa hälytyksen jos se meinaa talvipakkasilla jäätyä. Eikä oo ees kallista lystiä enää.

7

Meidänkin projekti on hissukseen edennyt ja ainakin tekniset tavoitteet kuulostaa hyvinkin samanlaisilta.

Tässä viimeisin päivitys meidän projektista: snowcap.fi/blog/2012/05/10/first-radio-waves/

Tällä hetkellä PCB:t on iTeadilla ja toivottavasti tulee parin viikon päästä, niin pääsee oikeasti tekemään firmistä ja serveripuolenkin softaa.

Kenen valmistamia nuo sinun käyttämät langattomat sensorit ovat?

8

Tämänhetkiset on UPM merkkisiä. Samannäkösiä kuoriltaan on moni muukin langaton lämpömittari. Mutta on mulla yksi UPM sensori joka ei kuitenkaan näy RFXComin kautta. Kantsii katsoa rfxcom.com/oregon.htm josta näkee testatut yhteensopivuudet.

9

Sattuipa tämä threadi osumaan taas silmiin, joten pistetään status-päivitystä. Homma etenee hitaasti, mutta epävarmasti:

snowcap.fi/blog/2013/03/15/radio-board-v2/

Virrankulutuksenkin sain ~1.5uA tienoille sleepissä, joten pienelläkin patterilla onnistuu pidemmät standby -ajat :slight_smile:

10

Uskon (ja toivon) että monilla muillakin menee nämä harrasteprojektit samalla tavoin kuin minulla; alkuun ollaan täynnä intoa ja hetken päästä hankitut (kalliitkin) rojut pakataan varaston hyllylle odottamaan parempia (huonompia) aikoja.

Lämpömittausprojekti jäi unholaan kun mietin mitä ihmeen hyötyä tästä mittauksesta saisin. Lämpölaskut tulee ja rahat menee. Voiko siihen jotenkin vaikuttaa vai?

Nyt, kun kaukolämpö ja sähkömittarit on vaihdettu etäluettaviin, aloin tutkailla energiayhtiön sivuilta kulutustani ja huomasin että sieltähän näkee ihan veikeitä tietoja. Yhden kokonaisen yön auton lämmitys näkyi sähkönkulutuksessa välittömästi ja maksoi noin 1 euron.

Lämmönkulutuksessa näkyi viime aikojen kovat pakkaset ja varsinainen kipinä kaivaa vanha projekti esiin, syntyi siitä kun jälleen kaukolämpö ja sähkön hinta nousivat. Tarkoitus on siis tutkia miten takan lämmityksellä pystyisi vaikuttamaan energialaitokselle maksettaviin laskuihin. Samalla tutkin miten yhden huoneen 30mm uretaanieristys näkyy ulkolämpötilan muuttuessa ja pohdin minkälaisin lämmöneristysratkaisuin (seinät, yläpohja, ikkunat, jne…) pystyisi tehokkaimmin saamaan rahoilleen parhaan hyödyn.

Edelleen laatikosta löytyi RFCOM:n RfxTrx433 -laite ja nyt kävin etsimään siihen sopivaa softaa. Olin avoin jopa Linuxille mutta ennenkuin ehdin Linux-vaihtoehtoja testata, törmäsin domoticz.com/ softaan joka vaikuttaisi melko toimivalta omiin tarpeisiin. Ehdoton plussa on selainkäyttöliittymä sekä tietysti hankintahinta. Kaikeksi hienoudeksi tuosta löytyy Rasberry Pi versio. Tietokanta on avoin ja lähdekooditkin löytyy jos on tarvetta. Hetken käytön jälkeen löysin ainoina puutteina pohjapiirrustus-pohjaisen näkymän johon saisi sijoiteltua kodin laitteet oikeisiin paikkoihin.

Rasberryn meinasin jo ostaa mutta törmäsin lukuisiin käyttökokemuksiin joissa laite oli osoittautunut hyvin epävakaaksi. Välillä muistikortti oli korrutoitunut ja toisaalla usb-laitteille oli rakennettu oma virransyöttö. Jos tuo ei napsahda paikoilleen ja ala toimia ilman tolkutonta viritystä, laitan palvelimeksi vanhan pöytäkoneeni.

Laitoin tuon lähettämään puhelimeen notifikaation aina kun tietty valo menee päälle. Dealextremestä on tilattu pari 433Mhz ovikytkintä joista on tarkoitus laittaa lähtemään viestiä puhelimiin, aina kun ovi aukeaa. Tasker-nimisellä Android-softalla ja sen lisäosalla saa laitettua puhelimen tekemään lähes mitä tahansa, silloin kun tulee notifikaatio tietyllä viestillä. Tähän ei tuotsa Domoticz-softasta löydy suoraa tukea mutta on tarkoitus tehdä rinnalle muutama oma viritys kuten mm. tekstiviestihälytys jne… Pari anturia on tarkoitus teipata patteriverkoston meno ja paluuputkiin ja seurata miten paljon lämpöä “varastetaan” pattereihin. Tuohon RfxTrx laitteeseen on saatavana antureita joilla saisi mitattua mm. vedenkulutusta ja kaapattua sähkö ja kaukolämpömittareista pulssit. Softaan pystyy syöttämään tariffit ja näkemään suoraan softasta mitä milloinkin mikäkin maksaa.

Mielenkiintoisimpia mitattavia asioita voisi olla kaukolämmön hetkittäinen kulutus kun vesimittari pyörii villisti eli miten paljon 10 minuutin kuuma suihku oikein maksaa. Toki aina pitää muistaa että ihan kaikesta ei kannata tinkiä vaan elämänlaadusta on välillä maksettava - ja jos siihen elämän pieniin nautintoihin kuuluu kuuma suihku, jätetään sitten vaikka kinkut leivän päälle ostamatta :mrgreen:

Mahdollisuudet vaikuttavat rajattomilta. Ainoat mietteet mitä projektia tehdessä on herännyt on tuon 433Mhz taajuuden haavoittuvuus. Netistä saa laitteita joilla ko. taajuutta häiritään niin että mikään laite ei toimi. Lisäksi mietityttää miten hyvin tällaisiin notifikaatio-viesteihin voi luottaa jos käyttää laitetta kuin murtohälytintä. Mielessä on ollut jonkinlaisen ovikoodijärjestelmän rakentaminen tuohon kaveriksi ja ehkä jopa sähkölukolla mutta jotta tämä projekti ei lähtisi lapasesta, on tarkoitus alkuun toteuttaa pelkkä lämpötilojen loggaus sekä yksinkertainen kulunvalvonta (ovien avaus). Pohdintaa on herättänyt myös näiden halpojen lämpömittareiden luotettavuus. Toki niiden absoluuttisiin arvoihin ei pidä sokeasti luottaa mutta onko niiden mittaamat arvot lineaarisesti suhteessa ympöristön lämpötilaan, on arvoitus.

Jos jollain on tehty/suunnitteilla samanlaista projektia niin pistäkää pikaisesti vinkkejä paremmista sovelluksista tuohon käyttöön? Kun tuo saadaan kerran pystyyn, ei sitä viitsi ruveta toiseksi heti vaihtamaan.