Wearable-> Internet. Правильная архитектура?

achest

New member
Добрый день!

Помогите создать правильную архитектуру.

Создаем устройство, которое будет "носимо на теле". Устройство должно посылать команды в интернет (MQTT) ,принимать обрабатывать команды.
Так как подлючать свой GSM Modem не хочется, выходить в интернет оно будет через Андроид телефон.

Изначальная идея:
Wemos+ 18650 Battery Shield. Включаем на телефоне HotSpot. Устройство соеденяется с MQTT и все работает...
Или ESP в режиме AP + на телефон RemoteXY... Тоже все работает.


Но получается очень плохо с точки зрения потребления электричества.
Появилась идея сделать это с помошью Bluetooth (Lionin 32 имеет встроенный ) или подключить HC15 BLE. Но тогда не понятно, как оно будет подключаться к интернету.

Самое важное: работать должно очень надежно и не требовать от пользователя каких либо действий в стиле переподключиться, по любому чиху.

Какие есть еще варианты?
Спасибо.
 

pvvx

Активный участник сообщества
100500% правильная архитектура для данных типов устройств - это чип с NB IoT (c сим-картой и договором на m2m).
 

achest

New member
Привет!

NB IoT действительно правильное решение. только видимо еще немного рано. Можно купить за 16 долларов, но нормальные платы стоят 75....
Можно все таки как-то, с использованием уже имеющевося оборудования?
 

pvvx

Активный участник сообщества
NB IoT действительно правильное решение. только видимо еще немного рано.
Почему рано? Скорее в самый раз - пока ещё провайдеры выдают тестовые сим-карты... и уже давно заключают договоры с юр.лицами. Для юр.лиц берете пакет обслуживания (вкл. какую сим-карту или выкл, местоположение, распределение трафика и т.д..) с пачкой сим-карт, да и тарификация вроде дешевле выходит (руб/Mb). Всякие сервисы типа "облачных" тоже предоставляют - этого везде достаточно... Так-же можно (за доп. плату) получить канал на свой сервер с фиксированными IP устройств - (типа все ваши устройства будут в вашей локальной подсети, доступа к которой из инет нет). При работе и тестах можно замутить ещё чего для тестовой совместной отладкой с провом... А частнику масса плюшек не доступна :(
Хотя NB-IoT более подходит для стационарных объектов, но всё решаемо (программно).

PS: Я пока с симками m2m от билайна балуюсь...
 

pvvx

Активный участник сообщества
Дополнение:
PS: Я пока с симками m2m от билайна балуюсь... Пытаемся/пытаюсь обеспечить связь с нашими мобильными промышленными установками. Но у нас проблем с питанием нет - общее потребление единичной установки от десятков до сотен кВт/ч, а вот с кол-вом передаваемых параметров - есть, т.к. достаточно много датчиков и зависимостей от них, что необходимо анализировать для комплексной подстройки, диагностики, обслуживания... Имеющиеся уже у провов системы/сервисы m2m не рассчитаны на такое кол-во датчиков с одного источника... В ЖКХ, с единицы, передают всего до пары параметров - типа счетчик воды :) ...
 

achest

New member
Дополнение:
PS: Я пока с симками m2m от билайна балуюсь...
Был на прошлой неделе на Embedded World Messe. Сейчас мода на Lora. Long Range Wide Area Network – Wikipedia . Было очень много фирм, которые это уже предлагали, и уходят из классического GSM/3G/LTE.

Потребление меня тоже интерисует не сильно профессионально. пока аккумулятора на день хватает- все ок. Видел устройства, которые могут месяцами работать от CR2032. Возможности сделать свою плату тоже особо нет... Ищу компромисы.
 

nikolz

Well-known member
Добрый день!

Помогите создать правильную архитектуру.

Создаем устройство, которое будет "носимо на теле". Устройство должно посылать команды в интернет (MQTT) ,принимать обрабатывать команды.
Так как подлючать свой GSM Modem не хочется, выходить в интернет оно будет через Андроид телефон.

Изначальная идея:
Wemos+ 18650 Battery Shield. Включаем на телефоне HotSpot. Устройство соеденяется с MQTT и все работает...
Или ESP в режиме AP + на телефон RemoteXY... Тоже все работает.


Но получается очень плохо с точки зрения потребления электричества.
Появилась идея сделать это с помошью Bluetooth (Lionin 32 имеет встроенный ) или подключить HC15 BLE. Но тогда не понятно, как оно будет подключаться к интернету.

Самое важное: работать должно очень надежно и не требовать от пользователя каких либо действий в стиле переподключиться, по любому чиху.

Какие есть еще варианты?
Спасибо.
Я решил подобную задачу так:
Использую ESP8285 +батарейка (практически любая) использую аккумулятор 3.6в 300 maH +суперкондер+схема управления зарядом
-------------------
еще есть вариант + солнечная панелька 5X8 см - позволяет подзаряжать аккумулятор на улице.
================
организация связи через доп ESP8266.
На носимой ESP протокол ESP-Now на мосту два протокола ESP-now и Wifi (если надо). либо подключаемся к компу(смартфону через USB).
Батарейки хватает выше крыши Но все зависит от того что измеряете
Я измерял диф температуру и интен поглощения излучения.
 

nikolz

Well-known member
Был на прошлой неделе на Embedded World Messe. Сейчас мода на Lora. Long Range Wide Area Network – Wikipedia . Было очень много фирм, которые это уже предлагали, и уходят из классического GSM/3G/LTE.

Потребление меня тоже интерисует не сильно профессионально. пока аккумулятора на день хватает- все ок. Видел устройства, которые могут месяцами работать от CR2032. Возможности сделать свою плату тоже особо нет... Ищу компромисы.
если хотите сделать устройство работающее годами от CR2032 (пример сенсор FreeStyle Libre) то он сделан на CC2510.
мой вариант решения тоже может работать много дней без подзарядки А если есть солнышко то годами.
Если цена не имеет значение то берите решения STM или Ti
 

pvvx

Активный участник сообщества
Ищу компромисы.
Вы в первом сообщении сначала исключили самые простые решения, такие как GSM модем. Все остальные требуют длительной проработки/разработке и годятся для коммерческих проектов как минимум для мелкосерийного производства. NB-IoT и подобные на сегодня имеют смысл для развертывания в ближайшем будущем для своего серийного производства...
"Для дома для семьи" оптимальным (ИМХО) будет модуль GSM модема со встроенной обработкой языка высокого уровня. Ему достаточно акб как у смартфона на недели работы, а ПО пишется и тестируется за пару вечеров при использовании уже готовых внешних сервисов типа thingspeak.com.
Пару месяцев назад, аналогичную задачу с передачей и обработкой данных с 8-ми датчиков раз в секунду для некого тестирования решили менее чем за неделю с начала постановки задачи использовав как раз thingspeak.com и модуль EHS5 :) Демонстрационного (бесплатного) времени использования thingspeak.com хватило для полного решения тестовой задачи в самый раз. Единственное что на thingspeak.com ограничено кол-во хранимых данных и требовалось вовремя снимать данные, пока их хвост не обрезали :)

Для решения вашего вопроса "компромиссов" не указано время разработки, цена изделия, серийность и прочие побочные данные. Без них предложить нечего, кроме как привести уже проделанные работы, что и описываю.
 

pvvx

Активный участник сообщества
Я решил подобную задачу так:
...
ESP8285
...

ESP8266
Задача ТС аналогична так и не решенной вами задаче портативного глюкометра...

Какой ещё WiFi при скором повсеместном развертывании NB-IoT/CIoT и т.д?

Средства в здравоохранение вливаются, программа “цифровизации” клиентской базы поставлена давно… Понятно, что в РФ всё уходит на распил, но отчетность и сами заголовки программы для распила всё же требуется. Под такую программу (региональную) как раз и катит закупка мобильных датчиков для “особо больных”, где требуется реал-тайм наблюдение и экстренное реагирование “врачей” – наличие для врача реал-тайм данных в предписанной поликлинике/больнице прямо в мед.карте клиента и автоматический звоночек для “скорой”…

При условии падения цены на новые модули связи, как только нефтянка и ЖКХ со своими уже сотнями тысячами работающими на GSM и далее миллионами датчиками начнут переоборудование на NB-IoT/ CIoT/../5G описанная задача и прорвется. Осталось не так долго ждать. Никакая Lora или WiFi :) не даст глобального охвата и не имеет тех средств и путей для “освоения” как GSM операторы…

Вы безнадежно отстали со своим ESP-WiFi :p
 

nikolz

Well-known member
Задача ТС аналогична так и не решенной вами задаче портативного глюкометра...

Какой ещё WiFi при скором повсеместном развертывании NB-IoT/CIoT и т.д?

Средства в здравоохранение вливаются, программа “цифровизации” клиентской базы поставлена давно… Понятно, что в РФ всё уходит на распил, но отчетность и сами заголовки программы для распила всё же требуется. Под такую программу (региональную) как раз и катит закупка мобильных датчиков для “особо больных”, где требуется реал-тайм наблюдение и экстренное реагирование “врачей” – наличие для врача реал-тайм данных в предписанной поликлинике/больнице прямо в мед.карте клиента и автоматический звоночек для “скорой”…

При условии падения цены на новые модули связи, как только нефтянка и ЖКХ со своими уже сотнями тысячами работающими на GSM и далее миллионами датчиками начнут переоборудование на NB-IoT/ CIoT/../5G описанная задача и прорвется. Осталось не так долго ждать. Никакая Lora или WiFi :) не даст глобального охвата и не имеет тех средств и путей для “освоения” как GSM операторы…

Вы безнадежно отстали со своим ESP-WiFi :p
"какая гадость эта Ваша заливная рыба"
Ваше решение -полный отстой. А ваше рассуждения про медицину и жкх - круче чем рассуждения депутатов про цифровизацию.
 

nikolz

Well-known member
pvvx,
модуль EHS5 - такое старье. Выпущен раньше ESP8266.
Вас очевидно наняли его пиарить.
Вы форумом не ошиблись?
 

nikolz

Well-known member
тут уже некоторые три года назад хвалили RTL и пророчили полное вытеснение ими ESP.
Ну и где теперь эти RTL?
Ау!
Теперь те же пиарят новый (вернее еще более старый) монстр,
самый ... самый дорогой модуль 3G с поддержкой GPS для управления лапочкой и водой в унитазе.
Браво!!!
--------------
Где та батарейка от которой этот монстр работает годами?
 
  • Like
Реакции: =AK=

nikolz

Well-known member
pvvx,
поделитесь секретами Зачем для передачи данных с 8 датчиков надо 13 мбайт флеш и 10 мбайт RAM?
нахрена ставить модуль с кучей ненужных опций в 50 раз дороже ESP?
И зачем это все в аппаратуре носимой человеком? И сколько это будет стоить?
И почему ведущие мировые разработчики мед аппаратуры не пиарят такой модуль?
 

nikolz

Well-known member
Был на прошлой неделе на Embedded World Messe. Сейчас мода на Lora. Long Range Wide Area Network – Wikipedia . Было очень много фирм, которые это уже предлагали, и уходят из классического GSM/3G/LTE.
Потребление меня тоже интерисует не сильно профессионально. пока аккумулятора на день хватает- все ок. Видел устройства, которые могут месяцами работать от CR2032. Возможности сделать свою плату тоже особо нет... Ищу компромисы.
Если вас интересует реально экономное бюджетное решение, а не треп на тему что сейчас модно и круто, но дорого и не нужно,
то вот Вам конкретные цифры.
ESP8285 позволяет
1) по протоколу ESP-NOW передать короткое сообщение за менее чем за 0.25 сек и при мощности передатчика 0.1 вт затратить на это 0.002 maH.
2) в режиме deep-sleep ток потребления не более 10 мка.
Вот и считайте на сколько хватит батарейки.
-----------
А написать реализовать передачу данных с восьми датчиков можно и за два дня.
==================
Если возьмете BLE то потребление будет еще меньше, но и мощность т е дальность тоже меньше.
Ресурсов ESP для работы с датчиками биологического объекта вполне достаточно. Если есть потребность преобразовывать аналоговый сигнал
то надо ставить еще АЦП на 16-24 бита.
------------------
кроме того сравните размер и вес того, что повесите на человека . В варианте ESP это граммы даже с батарейкой.
 

nikolz

Well-known member
для задач медицины и не только интересно решение NRF52840.
Получил но еще не работал с ним. Если кто-то работал, интересно услышать мнение.
 

nikolz

Well-known member
BlueNRG-1 - решение BLE от STM которое позволяет работать от CR2032 очень долго.
Features
• Bluetooth low energy single mode system-on-chip compliant with Bluetooth v5.0 specifications: – master, slave and multiple simultaneous roles
• Operating supply voltage: from 1.7 to 3.6 V
• Integrated linear regulator and DC-DC step-down converter
• Operating temperature range: -40 °C to 105 °C
• High performance, ultra-low power Cortex-M0 32-bit based architecture core
• Programmable 160 kB Flash • 24 kB RAM with retention (two 12 kB banks)
• 1 x UART interface • 1 x SPI interface
• 2 x I²C interface
• 14 or 15 GPIOs • 2 x multifunction timer
• 10-bit ADC
• Watchdog and RTC
• DMA controller
• PDM stream processor
• 16 or 32 MHz crystal oscillator
• 32 kHz crystal oscillator
• 32 kHz ring oscillator
• Battery voltage and temperature sensors
• Up to +8 dBm available output power (at antenna connector)
• Excellent RF link budget (up to 96 dB)
• Accurate RSSI to allow power control
• 8.3 mA TX current (@ -2 dBm, 3.0 V)
• Down to 1 µA current consumption with active BLE stack (sleep mode)
• ST companion integrated balun/filter chips are available
• Average advertisement current consumption 15.34 µA (advertisement interval 1000 ms) – 1 year, 8 months, 19 days with 230 mAh battery (CR2032)
• Average connection current consumption 7.059 µA (connection interval 1000 ms) – 3 years, 10 months, 12 days with 230 mAh battery (CR2032)
• Suitable for building applications compliant with the following radio frequency regulations: ETSI EN 300 328, EN 300 440, FCC CFR47 part 15, ARIB STDT66
• Pre-programmed bootloader via UART • QFN32 and WCSP34 package options
 

pvvx

Активный участник сообщества
@nikolz Ох как вас понесло… :)
Отвечаю на ваши детские вопросы:
модуль EHS5 - такое старье. Выпущен раньше ESP8266.
В том то и дело – что полное старьё, но его хватило не имея никакого опыта работы с данным модемом на решение необходимой задачи в минимальные сроки с необходимой отказоусточивостью :p
Ничего с приставкой “промышленное” на ESP не появилось и не появиться в РФ. ESP используются исключительно для создания вечернего блога :) На большее они не потянули и не потянут.
тут уже некоторые три года назад хвалили RTL и пророчили полное вытеснение ими ESP.
Ну и где теперь эти RTL?
Во многих устройствах изготавливаемых в Китае.
Теперь те же пиарят новый (вернее еще более старый) монстр,
самый ... самый дорогой модуль 3G с поддержкой GPS для управления лапочкой и водой в унитазе.
Где вы увидели пиар? Было описано частное решение.
Считаем сумму (дороговизну решения):
Как вы предлагаете решать задачи связанные с сертификацией, если потребуется одноразовое применение ESP в пром.установке? Проходить многомесячные процедуры сертификации с вливанием неопределенных сумм?
В итого: цена решения во много раз дешевле чем на неких ESP, т.к. оплата его составила не более 60-ти чел/часов во всей конторе, включая бухгалтерию и прочие отделы, плюс готовый модуль на DIN рейку с описанным модемом. Т.е. цена использованного оборудования не составила и 10% от общих затрат :p
BlueNRG-1 - решение BLE от STM которое позволяет работать от CR2032 очень долго.
Это пиар? :)
 

nikolz

Well-known member
@nikolz Ох как вас понесло… :)
Отвечаю на ваши детские вопросы:

В том то и дело – что полное старьё, но его хватило не имея никакого опыта работы с данным модемом на решение необходимой задачи в минимальные сроки с необходимой отказоусточивостью :p
Ничего с приставкой “промышленное” на ESP не появилось и не появиться в РФ. ESP используются исключительно для создания вечернего блога :) На большее они не потянули и не потянут.
Во многих устройствах изготавливаемых в Китае.

Где вы увидели пиар? Было описано частное решение.
Считаем сумму (дороговизну решения):
Как вы предлагаете решать задачи связанные с сертификацией, если потребуется одноразовое применение ESP в пром.установке? Проходить многомесячные процедуры сертификации с вливанием неопределенных сумм?
В итого: цена решения во много раз дешевле чем на неких ESP, т.к. оплата его составила не более 60-ти чел/часов во всей конторе, включая бухгалтерию и прочие отделы, плюс готовый модуль на DIN рейку с описанным модемом. Т.е. цена использованного оборудования не составила и 10% от общих затрат :p

Это пиар? :)
вы форум не перепутали?
За пять лет существования форума только Вы рассказывали о промышленных решениях.
Это форум не для рассказов о том, как сделать боевой комплекс АВАНГАРД, а о том как на халяву мигать лампочками. Ну и кому нужна сертификация.
-------------
Относительно рассказа , что даже "не подготовленный" вы меня удивили.
с каких это пор Вы стали сторонником скриптовых языков и виртуальных машин?
А именно это и позволило Вам сделать "не имея никакого опыта работы с данным модемом на решение необходимой задачи в минимальные сроки "
--------------------------------
Как говорится - не плюй в корытце, пригодится воды напиться.
 

nikolz

Well-known member
относительно чипов NRF и STM
я привел их потому что автор темы спросил о том "как на CR2032 годами"
Еще для этой цели можно использовать и решение Ti
СС2640 и выше.
Полагаю что разработки таких компаний как STM NRF и Ti не нуждаются в моем пиаре,
я лишь привел информацию как сделать то, что реально может работать в мед аппаратуре и тоже с сертификацией если надо.
 
Сверху Снизу