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Autor Tópico: Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)  (Lida 3914 vezes)

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Offline samc

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Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)
« em: 03 de Setembro de 2016, 17:24 »
Viva,
Visto que tenho o video porteiro da minha casa avariado, está a ser muito chato receber encomendas mais volumosas (o carteiro não tem como me contactar). Já que arranjar o video porteiro para já será impensável (ninguém se responsabiliza pela reparação do mesmo) pensei em fazer uma simples campainha sem fios e colocar o emissor na caixa de correio (sempre servirá para o carteiro avisar-me da sua chegada).

A minha dúvida tem principalmente a ver com o alcance do sistema de rádio.
O emissor seria colocado dentro da caixa de correio que é metálica e por isso acredito fazer algum "shielding" do sinal e seria alimentado por uma bateria recarregável de Li-on.

O receptor estaria localizado no meu apartamento e que se encontra a alguns metros de distância e "bloqueado" por outros apartamentos vizinhos dentro do mesmo prédio.

Na imagem em anexo dá para ter uma ideia das distâncias envolvidas.

A minha primeira ideia foi usar estes dois módulos com o chip SI4432.

https://pt.aliexpress.com/item/2pcs-SI4432-1000m-Wireless-Module-470Mhz-433mhz-915MHZ-SI4432-B1-FMR/32367586737.html?spm=2114.02010208.3.1.QZ2HXq&ws_ab_test=searchweb201556_10,searchweb201602_5_10057_10056_10065_10037_10055_10054_10069_301_10059_10033_10058_10032_10017_10070_10060_10061_10052_10062_10053_10050_10051,searchweb201603_9&btsid=b9c86122-cd5a-44b1-9557-edf8d76a031b

Poderia trocar a antena por uma de maior ganho se não ficasse muito caro, no entanto, não poderia colocar a antena no exterior da caixa do correio. Fazer um furo de 5mm para o botão de pressão já será uma alteração "a abusar um bocadinho".

Alguém tem sugestões que me possa dar (não queria estar a investir dinheiro nisto e depois ficar com algo não funcional visto que tenho de racionar o dinheiro para estes hobbies)?

Obrigado a todos

Offline samc

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Re: Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)
« Responder #1 em: 03 de Setembro de 2016, 17:31 »
A segunda ideia que tive seria utilizar um módulo GSM. Quando se carregava no botão de pressão o sistema fazia uma chamada telefónica para o meu número (uma espécie de "mandar um toque" de forma a não haverem custos com SMS). As desvantagens neste sistema seriam:
- o receptor ficaria associado apenas a um número (o meu telefone);
- maiores custos;
- Autonomia do sistema ligado a uma bateria simples (não sei até que ponto daria para colocar o módulo em deep sleep mode)

Offline Sérgio_Sena

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Re: Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)
« Responder #2 em: 03 de Setembro de 2016, 21:53 »
Bons esquemas arquitectonicos ;) dah p perceber a cena.

Eu usaria um modulo destes https://www.rfsolutions.co.uk/radio-modules-c10/rf-telemetry-module-sil-package-868mhz-p392
Telemetria directa, ou seja, dah p receber o estado dos pinos ON/OFF directamente, sem qq processador. basta ligar um rele e a campainha.

Ha umas antennas deste tipo, q podem ser auto-coladas ah parte de fora da caixa. Em casa podes ter uma vertical de borracha.

Ou estas aqui tambem.

Offline samc

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Re: Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)
« Responder #3 em: 05 de Setembro de 2016, 02:18 »
Muito obrigado sergio_sena pelo tempo despendido a responder e a colocar os links!
No entanto, sem querer parecer desagradável, acho que não posso avançar com a tua sugestão. Aprendi bastante ao ler a datasheet desse módulo e fiquei a conhecer um pouco mais sobre o mundo da "telemetria" que era algo que desconhecia.
A questão é que estamos em abordagens muito diferentes, tu respondes como uma visão muito profissional e com uma solução encaminhada para a produção de algo em escala o que é excelente! Só que eu por várias limitações tenho de ter uma abordagem mais simples e procurar algo no âmbito mais da "engenhoca/hobbie", é que além de ter muitas limitações a nível de conhecimentos técnicos, não tenho um grande orçamento disponível para gastar nestas "coisas". Quando vi que cada módulo custava 17 libras nesse site até me assustei!
Possivelmente era uma solução muito interessante com o facto de dar para simplificar a parte do Rx com o tal relé e o buzzer, mas vou ter de olhar para algo mais económico.

Não consegui pesquisar muito este fim de semana, mas vi que o módulo GSM A6 dos mesmos fabricantes do famoso ESP8266 está a dar "cartas no mercado". Ainda não há muita documentação disponível, mas pelo que vi suporta um modo de low power (imprescindível num projeto deste género) e parece-me que trás uma antena "até jeitosa" (para um leigo como eu, basta ver uma antena mais grossa com um connector SMA para ficar logo impressionado).
O módulo custa menos de 4 euros e pode ser facilmente controlado por comandos AT.
No entanto, ainda não desisti completamente da ideia do si4432 (ficava uma solução mais simples), só que estou muito receoso com o alcance da comunicação...

Offline Njay

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Re: Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)
« Responder #4 em: 05 de Setembro de 2016, 07:30 »
Para GSM, não tens que ter um cartão, pagar a uma operadora e tal?... Mesmo com aqueles tarifários de que basta receber chamadas (acho que há coisas dessas) tens que ter a preocupação de estar a ligar para lá uma vez por mês ou lá o que é (e pagas a chamada). Já equacionaste isso?
« Última modificação: 05 de Setembro de 2016, 09:25 por Njay »

Offline Sérgio_Sena

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Re: Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)
« Responder #5 em: 05 de Setembro de 2016, 09:16 »
Muito obrigado sergio_sena pelo tempo despendido a responder e a colocar os links!
No entanto, sem querer parecer desagradável, acho que não posso avançar com a tua sugestão. Aprendi bastante ao ler a datasheet desse módulo e fiquei a conhecer um pouco mais sobre o mundo da "telemetria" que era algo que desconhecia.
A questão é que estamos em abordagens muito diferentes, tu respondes como uma visão muito profissional e com uma solução encaminhada para a produção de algo em escala o que é excelente! Só que eu por várias limitações tenho de ter uma abordagem mais simples e procurar algo no âmbito mais da "engenhoca/hobbie", é que além de ter muitas limitações a nível de conhecimentos técnicos, não tenho um grande orçamento disponível para gastar nestas "coisas". Quando vi que cada módulo custava 17 libras nesse site até me assustei!
Possivelmente era uma solução muito interessante com o facto de dar para simplificar a parte do Rx com o tal relé e o buzzer, mas vou ter de olhar para algo mais económico.

Não consegui pesquisar muito este fim de semana, mas vi que o módulo GSM A6 dos mesmos fabricantes do famoso ESP8266 está a dar "cartas no mercado". Ainda não há muita documentação disponível, mas pelo que vi suporta um modo de low power (imprescindível num projeto deste género) e parece-me que trás uma antena "até jeitosa" (para um leigo como eu, basta ver uma antena mais grossa com um connector SMA para ficar logo impressionado).
O módulo custa menos de 4 euros e pode ser facilmente controlado por comandos AT.
No entanto, ainda não desisti completamente da ideia do si4432 (ficava uma solução mais simples), só que estou muito receoso com o alcance da comunicação...


Solucao profissional encaminhada para uma producao em escala?  hum?  onde eh q isso estha escrito no meu post?
E £17 eh caro, sem qualquer custo adicional mensal/anual?   Eu devo estar num planeta diferente, entao!


"cartas no mercado" e "ate jeitosa" sao "descricoes e adjectivos" q se aplicam ao mundo do hacking via ebay/aliexpress, onde os precos pagos nao reflectem a realidade do esforco futuro de ter q colocar as coisas a trabalhar.

O modulo ESP funciona bem, mas tem q ser ligado a um processador/arduino/etc. Logo, vais precisar de PELO MENOS estas duas coisas. Sem falar em ter q programar o codigo p ter isso a trabalhar. E multiplicar por dois pois em casa necessitas de alguma coisa q converta de Wifi para Campainha. E o servidor? tens q ter uma aplicacao sempre a correr algures !!!
Se a caixa do correio for metalica, terahs q colocar o modulo fora da mesma, com fios pendurados e visivelmente antiestetico. Este modulo obriga a ter a ligacao WIFI sempre activa e bem sabemos q estes modulos sao feitos p ligar de vez em qd e mesmo assim dao erros de ligacao.  E o tempo de ligacao ? :s   Quem eh q espera 10+seg p q o modulo faca a ligacao Wifi, comunique c o servidor e do outro lado a mesma coisa?  alguem vai estar ah espera deste tempo todo ateh ouvir a campainha do outro lado?

Faz bem as contas aos custos invisiveis/fantasmas, pois eu parece-me q nao tahs a ver bem o filme todo.




Offline samc

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Re: Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)
« Responder #6 em: 05 de Setembro de 2016, 20:39 »
Antes de tudo peço desculpa se fui mal entendido ou se te ofendi. Já estou a imaginar-te a pensar "perdi minutos da minha vida a escrever o post e a colocar links e tudo e este cromo devia era querer uma solução do género ligar dois arduinos do ebay e já estar despachado"  :-[  :-[

Quando eu disse que achei caro foi quando fiz as "contas por alto" de quanto essa solução poderia ficar.
É que naquele site apenas enviam por UPS e assim que simulei a conta a encomendar 2 módulos + 2 antenas o total era de 150 euros!! (ver imagem)
Ainda vi na farnell uns módulos similares mas mesmo assim ficavam em 15 euros cada!

A minha situação tem algumas particularidades: já não vivo na zona centro, onde conhecia lojas de eletrónica que ficavam perto da minha casa (no algarve tenho de praticamente contar apenas com as encomendas online visto não ter por aqui lojas perto). O meu orçamento para os hobbies é limitado (tenho vários projetos que ainda não avançaram, como o tal alarme para surf com um chip da silabs, porque não podia gastar 15 euros a encomendar módulos para fazer os primeiros testes). Neste projeto gastar mais de 15 euros já vai ser a "abusar" um bocado, porque não devia ser eu a arranjar isto (a minha esposa continua a insistir que devia fazer mais pressão para o o condomínio assumir a responsabilidade de trocar o vídeo porteiro, mas já sabemos como essas coisas funcionam...), por isso é que o fator custo inicial para montar a solução é algo que estou a valorizar demasiado.

Citar
"cartas no mercado" e "ate jeitosa" sao "descricoes e adjectivos" q se aplicam ao mundo do hacking via ebay/aliexpress, onde os precos pagos nao reflectem a realidade do esforco futuro de ter q colocar as coisas a trabalhar.
(..)
Solucao profissional encaminhada para uma producao em escala?  hum?  onde eh q isso estha escrito no meu post?
Como estás a ver a minha vida é mesma essa  :-X
se aquilo funcionar durante um ano é o suficiente, pois não devo ficar muito mais tempo na mesma casa.
No meu nível de "noob" nesta área, tudo o que não seja algo simples de utilizar um chip menos comum e que já não se encontre a preços baixos no eBay, já é algo "profissional", tens de me dar um desconto... estou num nível muito abaixo  :P


Agora voltando à solução que coloquei aqui. Se eu não quisesse aprender ou ouvir sugestões vinha para aqui e escrevia um tutorial do que fiz, ou mais provavelmente nem sequer dizia nada. Coloco aqui as minhas "divagações" porque podem ser úteis para alguém caso esteja a ler isto, ou melhor posso ser corrigido por alguém mais experiente.

Com o módulo GSM bastaria trabalhar do lado do Tx visto que teria um Rx com a vantagem de portátil e de andar sempre comigo (o meu telemóvel), por isso poderia "ouvir a campainha" cada vez que estou na garagem ou no jardim. Estou mais confiante que a comunicação com a rede iria funcionar do que com o SI4432 e sem ser preciso uma antena fora da caixa de correio (digo isto porque meti um telemóvel barato fechado dentro da caixa do correio e ele continua a apanhar rede - só não sei se o consumo energético é mais alto porque o módulo de rádio poderia ter de aumentar a potência). Quanto aos custos, no outro dia fui ver as opções disponíveis e a que encontrei mais barata seria a com um cartão UZO. Teria de fazer um consumo de no mínimo 8.99 centimos a cada 120 dias, o que não é exagerado. Cada toque na campainha seria uma chamada telefónica que não seria atendida (sem custos), mas iria colocar uma função em que quando a bateria atingisse um nível baixo, receberia uma SMS para a ir recarregar (haveria um consumo de saldo antes dos 120 dias do limite).
O facto de ter um microcontrolador não considero uma grande desvantagem porque um uC simples é barato ( http://www.ebay.com/itm/1pcs-Digispark-Kickstarter-ATTINY85-Arduino-General-Micro-USB-Development-Board-/272322337544 - apenas um exemplo). No uC poderia programar o sistema de forma a quando houvesse um premir na botão tocasse um pequeno buzzer para haver algum feedback ao utilizador e daria para impedir múltiplos toques com um pequeno intervalo de tempo. O tempo na programação penso não ser alto porque é um código simples (enviar comandos AT e mais umas coisitas) e como é algo que estou mais familiarizado não perco tempo a ler uma datasheet e a ter de aprender o funcionamento de um módulo novo.
Outra vantagem é que no futuro poderia colocar um pequeno speaker (segundo vi nem é preciso um amplificador para se ter um nível de áudio razoável) e de certa forma criar um "intercomunicador" (quando quisesse gastar 8.99 centimos para ouvir a outra pessoa).

Custo estimado da solução (contas por alto): 12 Eur (inclui: botão de pressão waterproof, buzzer, uC ATTiny, power bank (ainda tenho de estudar a alimentação ou se preciso de um conversor DC-DC) e módulo GSM)


Desvantagens que já estou a imaginar:
consumo energético em standby. Pensei em desligar o modulo GSM durante a noite caso não fosse prático o colocar em deep sleep mode pelos motivos no ponto abaixo (basta pensar se compensa ter um RTC além do uC para colocar tudo em sleep mode ou usar o uC como RTC já que não é preciso precisão)
Caso coloque o módulo GSM em sleep mode, terei de ver o tempo que demora a ligar novamente à rede e iniciar a chamada telefónica (o Sérgio_Sena já alertou e muito bem sobre este facto caso usasse um módulo WiFi, por isso se calhar num módulo GSM/GPRS esse tempo ainda é superior!).

Obrigado a todos pelos vossos comentários!

Offline samc

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Re: Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)
« Responder #7 em: 07 de Setembro de 2016, 23:51 »
Já comecei a encomendar os componentes para usar neste pequeno projeto. Decidi arriscar na comunicação a 433Mhz com o SI4463 ( https://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/Si4464-63-61-60.pdf ) e deixar de lado o módulo GSM.
Ficou mais caro do que utilizar o SI4432 (praticamente o dobro do preço), mas preferi investir num chip mais recente e com outras capacidades.
Caso não tenha sucesso na comunicação o transceiver pode ser utilizado noutro projeto.
Agora é esperar um mês até os componentes chegarem (também encomendei uns condensadores de 1000uF para lidar com os picos de energia na transmissão) para depois colocar aqui as novidades sobre este projeto!

Offline StrikerofDeath

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Re: Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)
« Responder #8 em: 09 de Setembro de 2016, 22:28 »
vou seguir!

"low cost" "long range" é sempre bom saber ;)
boa sorte

Offline SerraCabo

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Re: Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)
« Responder #9 em: 10 de Setembro de 2016, 00:21 »
Cuidado que picos de energia combatem-se nesse contexto com condensadores cerâmicos. Condensadores electrolíticos são lentos quando se pretende respostas rápidas.

Se tiver dúvidas deixe aqui uma nota.

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Offline senso

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Re: Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)
« Responder #10 em: 11 de Setembro de 2016, 01:00 »
76£ de portes?
Pagaste mesmo perto de 100€ de portes?
Mais valia um par de Xbee's Pro comprados cá..
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Offline samc

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Re: Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)
« Responder #11 em: 11 de Setembro de 2016, 03:46 »
Por acaso estou com umas dúvidas com esse comentário SerraCabo. A minha escolha para os condensadores eletroliticos foi porque é o mais comum neste tipo de aplicações com corrente DC os condensadores cerâmicos de grande capacidade são caros.
Tenho lido sobre as suas desvantagens a nível de degradação com variações de temperatura e também sobre o facto de haver muitas marcas de má qualidade no mercado, devido a isso e como o fator espaço não é importante, iria colocar dois condensadores eletroliticos em paralelo de forma a dividirem a ripple current e diminuirem a ESR.
Mas atenção como já não vou utilizar o módulo GSM, já não estou preocupado com o grande pico de corrente no iniciar da comunicação (havia o alerta para isso na datasheet), por isso os condensadores "são quase dispensáveis".
No entanto, estou curioso em saber mais!

Offline SerraCabo

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Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)
« Responder #12 em: 11 de Setembro de 2016, 06:30 »
Estava a falar de condensadores cerâmicos de  0.1micF ou até menos.

Se estamos a falar de emissores a muitos megaHz estamos a falar de picos de nanosegundo o que implica nanoJounes. Para isso, basta muito pouca capacidade  tanto mais que as potências em jogo são miliWatts.

Se o sistema consumir 0.5A justifica-se 1000micF no regulador de tensão mas por causa dos 50Hz de frequência da rede. Para resposta rápidas precisa espalhar junto aos locais onde isso acontece condensadores rápidos de baixa capacidade. São os chamados condensadores de desacoplamento.

Na imagem, estamos a falar dos amarelinhos.

http://williamson-labs.com/images/bypass-ics-270.jpe

SC


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« Última modificação: 11 de Setembro de 2016, 06:34 por SerraCabo »
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Offline senso

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Re: Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)
« Responder #13 em: 11 de Setembro de 2016, 14:22 »
Pensa antes em 1000-3000uF em tantalos...
Um rádio gsm manda picos de 3Amps quando começa a falar com a antena, não vais lá com cerâmicos de nano Farads..
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Offline Njay

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Re: Sugestões para uma campainha Wireless (longa distância)
« Responder #14 em: 11 de Setembro de 2016, 15:14 »
Pensa antes em 1000-3000uF em tantalos...
Um rádio gsm manda picos de 3Amps quando começa a falar com a antena, não vais lá com cerâmicos de nano Farads..

Não é que o que dizes seja mentira, mas "picos de 3A" por si só não diz nada; só sabendo a duração desses picos se pode concluir alguma coisa.