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Funknetz mit vielen Sendern und einem Empfänger
19.12.2018, 19:36
Beitrag #1
Funknetz mit vielen Sendern und einem Empfänger
Liebe Forumsmitglieder,

ich habe eine Frage, ob ein Projekt mit Arduinos grundsätzlich realisierbar ist.

Ich möchte einen Arduino als Empfänger für Funkwellen per USB an einen Rechner anschließen.

Dieser Empfänger soll Daten von mehreren verschiedenen Sendern (bis zu 32) empfangen. Als Sender sollen ebenfalls Arduinos dienen. Jeder Arduino soll nur eine codierte Zahl senden, die seine Nr. (01-32) und die Nummer eines Tasters (0-3) enthält, der gedrückt wurde.

Der Rechner soll dann auswerten, an welchem Sender welche Taste gedrückt wurde.

Das Ziel soll ein drahtloses Abstimmungssytem sein.

Ich sehe folgendes Problem: Die 32 Nutzer können gleichzeitig auf ihre Sendertasten drücken. Erkennt dann der Empfänger überhaupt etwas oder geht alles in einem Wellensalat unter.

Wenn ja, kann man das Problem programmiertechnisch lösen oder gibt es einen anderen Übertragungsweg, der dieses gleichzeitige Empfangen mehrerer Sender ermöglicht?

Vielen Dank im Voraus

Rainer
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19.12.2018, 19:50 (Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 19.12.2018 19:54 von Tommy56.)
Beitrag #2
RE: Funknetz mit vielen Sendern und einem Empfänger
Bei Funk hätte ich starke Bedenken wegen der Gleichzeitigkeit.

Um welche Entfernungen geht es denn?
Wäre WLAN eine Alternative?

Andere Variante: Die Abstimmung erfolgt über je Teilnehmer über einen Browser, der "Empfänger" stellt als Webserver die Website zur Abstimmung zur Verfügung.

Muss nachvollziehbar sein, wer wie abgestimmt hat oder reicht die Info, was er gedrückt hat?

Gruß Tommy

Edit: Wobei ich für 32 gleichzeitige Connections eigentlich im gesamten Microcontrollerbereich keine Lösung vermute.

"Wer den schnellen Erfolg sucht, sollte nicht programmieren, sondern Holz hacken." (Quelle unbekannt)
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19.12.2018, 20:07
Beitrag #3
RE: Funknetz mit vielen Sendern und einem Empfänger
Hallo Tommi,

danke für die schnelle Antwort.

Das ganze soll in einem Raum ohne WLAN-Netz stattfinden. Die maximale Entfernung liegt bei 10 Metern. Es soll erkennbar sein, welcher Sender welche Taste gedrückt hat.

Können die Arduinos untereinander ein stabiles W-Lan-Netz aufbauen?

Wenn ich deine Antwort richtig verstehe, muss ich bei Funk verhindern, dass die Sender gleichzeitig senden.

Vielleicht geht es, wenn ich den Sendern noch einen Empfänger und dem Empfangsteil einen Sender spendiere? Dann könnte der Empfänger ein Signal aussenden, da von allen Empfänger empfangen wird. Nach dem Empfang könnten sie nacheinander senden lassen.

Würde das funktionieren?

Viele Grüße

Rainer
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19.12.2018, 20:20
Beitrag #4
RE: Funknetz mit vielen Sendern und einem Empfänger
Arduinos können selbst direkt kein WLAN, ESP8266 schon. Nur ist die Anzahl der gleichzeitigen Connections bei denen auf 4 begrenzt.

Es würde gehen, wenn der Auswerterechner die Teilnehmer einzeln auffordert, ihr Ergebnis zu senden. Ich würde dann aber z.B. eine Fritzbox oder ein anderes WLAN-Gerät als Basisstation nehmen, an dem sich alle anmelden und der die Verbindungen händelt. Die muss ja nicht weiter irgendwo hin verbinden.

Das sind aber alles erst mal nur Gedanken. Da wird man um reales Testen nicht rum kommen. Tu Dir aber selbst einen Gefallen, wenn Du das testen willst: Nimm LOLON WEMOS D1 mini und keine nackten ESP.

Nächste Frage wäre die Stromversorgung.

Gruß Tommy

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19.12.2018, 20:21
Beitrag #5
RE: Funknetz mit vielen Sendern und einem Empfänger
@Tommy:
Zitat:Wobei ich für 32 gleichzeitige Connections eigentlich im gesamten Microcontrollerbereich keine Lösung vermute.

Yup, eine sehr wichtige Frage / Aussage!
Sollte es sich um eine TCP/IP - Anbindung handeln, so können am Wiznet 5100 Shield und am ESP maximal 4 Sockets gleichzeitig bedient werden, das Wiznet 5200 Shield kann maximal 8 Sockets bedienen.
Bedeutet, dass bei Nutzung von TCP / IP die abstimmenden Boards sicher mehrfach senden sollten, dies solange bis sie eine echte Rückantwort vom empfangenden Board bekommen (über das im TCP vereinbarte ACK hinaus).
Der Empfänger müsste dann auch so gestrickt werden, dass er nach senden der Rückantwort und Erhalt des ACK den jeweiligen Socket über Programmcode schließt, da ansonsten die TTL auf dem IP Level greift, soll heißen, die Verbindung max. 255 Sekunden offenbleibt und somit kein neuer Socket aufgemacht werden kann.
Insgesamt ziemlich kitzlige Sache.

Grüße Ricardo

Nüchtern betrachtet...ist besoffen besser Big Grin
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19.12.2018, 20:53
Beitrag #6
RE: Funknetz mit vielen Sendern und einem Empfänger
Ich sehe das tatsächlich nur machbar, wenn du vom zentralen Arduino alle "Clients" nacheinander abfragst. Das bedeutet, du startest mittels Tastendruck die Abfrage und holst die Ergebnisse ab, bis von allen ein plausibles Ergebnis vorliegt.

Ein freies Senden aller Abstimm-Clients gibt ein heilloses Durcheinander und keine auswertbaren Ergebnisse.
Dieses Prozedere kannst du zum Beispiel mit preiswerten Transceivern HC-12 aufbauen.

Gruß Dieter

I2C = weniger ist mehr: weniger Kabel, mehr Probleme. Cool
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19.12.2018, 20:54
Beitrag #7
RE: Funknetz mit vielen Sendern und einem Empfänger
Hallo Ricardo, hallo Tommi,

vielen Dank für die Antworten - ich verstehe nicht alles davon, aber wenigstens verstehe ich jetzt, weshalb das kommerzielle W-LAN-System (Raspberry Pi baut W-Lan auf, Clients melden sich mit Handies an), das wir haben, bei 20 Nutzern mehr schlecht als recht funktioniert (Nutzer fallen aus dem W-Lan, Nutzerantworten werden zu spät oder gar nicht registriert).

Nochmal zurück zu meinem Vorschlag mit Funk - würde es funktionieren, wenn die Empfangsstation mit einem Signal die Fernbedienungen auffordert, ihre Ergebnisse der Reihe nach zu senden? Wie gesagt bräuchten dann alle Einheiten Sende- und Empfangsmodule.

Es wäre in der Umsetzung kein Problem, wenn das System 16 Sekunden zum Auslesen der 32 Einheiten benötigte, d.h. 500 ms für jede Einheit um eine Zahl zu senden, zu empfangen und auszuwerten. Würde das reichen?

Viele Grüße

Rainer
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19.12.2018, 21:00
Beitrag #8
RE: Funknetz mit vielen Sendern und einem Empfänger
(19.12.2018 20:54)Hi72 schrieb:  .....
Nochmal zurück zu meinem Vorschlag mit Funk - würde es funktionieren, wenn die Empfangsstation mit einem Signal die Fernbedienungen auffordert, ihre Ergebnisse der Reihe nach zu senden? Wie gesagt bräuchten dann alle Einheiten Sende- und Empfangsmodule.

Es wäre in der Umsetzung kein Problem, wenn das System 16 Sekunden zum Auslesen der 32 Einheiten benötigte, d.h. 500 ms für jede Einheit um eine Zahl zu senden, zu empfangen und auszuwerten. Würde das reichen?
Siehe meinen Beitrag.
Was die 16 Sek. betrifft, bin ich skeptisch, das muss man ausprobieren.

Gruß Dieter

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