• Система автоматизации с открытым исходным кодом на базе esp8266/esp32 микроконтроллеров и приложения IoT Manager. Наша группа в Telegram

Хочу посоветоваться по работе от аккумулятора.

pvvx

Активный участник сообщества
Сознаюсь в своей ограниченности познаний... Что это значит?
неол. интернет. то же, что топикстартер; тот, кто начал, инициировал тему на форуме, в блоге и т. д.

---


Если цикл в 60 минут (3600сек), то на дурине с выкидышем данных на WiFi и без изменения схемы (если она работает) средний потребляемый ток примерно выйдет:

((3600сек-3.5сек)*0.2мА+3.5сек*90мА)/3600сек = 0.287 мА

Где, 0.2мА – это ток сна схемы с выбранными дурными компонентами типа DTH11 и прочего барахла.

В 3.5 секунды без проблем уложится на считывание датчиков и передачу в местный MQTT.

Итого время работы от полного заряда АКБ: 6000mAч/0.29mA = 20689 часов.
Но при минусах емкость меньше и LiFePo4 обычно заряжают на 80% и разряжают до 20% для увеличения срока службы (но всё равно через N лет сдохнет, даже без циклов зарядки-разрядки).
 

pvvx

Активный участник сообщества
Циклический буфер записей во Flash.

Один блок:
  • uint32 – UNIX timestamp
  • int16 – температура 1 в 0.01 С
  • uint16 – влажность 1 в 0.01 %
  • int16 – температура 2 в 0.01 С
  • uint16 – влажность 2 в 0.01 %
  • int16 – температура 3 в 0.01 С
  • uint16 – влажность 3 в 0.01 %
Итого: 16 байт

Пишем каждый час. Отводим в Flash 1Мегабайт.

Итого 1044480 байт для записей блоков без одного сектора – он идет на очистку и указатель старта записи...

Получаем гарантированные 65280 записей. Или 2720 последних дней.

Время записи 16 байт в Flash – десятка мс. Через 256 записей стирается следующий сектор (в среднем до 80 мс). Стартовый поиск конца записей – время нахождения пустого сектора среди макс. 256-штук. Обычно указатель записи записывается в EEPROM, а при каждом старте проверяется, что потребует до нескольких мс.
Это в сотни раз надежнее дуриновской файловой системы и в сотни раз быстрее, а кода - несколько строчек.
JS скрипту на Web странице без разницы что разгребать в графики...
 
Его емкость аналогична одному АКБ у топикастера. 4x1.5Aч = 6 Ач
Только у LiFepo4 работа до -20С в норме.
У меня аккум 12,8 Ач.

с выкидышем данных на WiFi
Когда работает от аккума, WiFi выключен. Данные пишутся на SD карту.
 

pvvx

Активный участник сообщества
У меня аккум 12,8 Ач.
т.е. 710 мАч АКБ уже потерял (? :) ):
Специально для этих целей купил на Алиэкспресс вот такой аккумулятор: 32700 Lifepo4 3.7V Емкость у него 19900mAh.
Китай б/у 19900 АчВ -> 19900/3.7 В = 5378 мАч - это сколько было, когда АКБ был новый, лет 5..7 назад. Утилизация у них дорогая...

---
32700 - макс 7Aч по объему
46160 - 20 Ач
 

pvvx

Активный участник сообщества
Даже такого хватит на больше, чем пол года, посылая в сеть измерения каждые 10 минут.
https://esp8266.ru/forum/threads/xochu-posovetovatsja-po-rabote-ot-akkumuljatora.6762/post-97604 - до 2-х лет, с учетом старости АКБ и низких температур, при передаче раз в час.
При BLE (на LE LongRange, расстояние связи более Wifi от 2-х раз) и передаче каждую секунду - емкости в 6 Ач хватит где-то на 10000 дней (27 лет) :)
 

CodeNameHawk

Moderator
Команда форума
до 2-х лет, с учетом старости АКБ
Как-то мало, если просто считать, если 10 мин заменить на час, то получится 6 мес * 6 = 36 мес, а акум ещё и не разредился.
BLE не интересно, так как нужен ещё кто-то, кто передаст инфу в сеть.
 

pvvx

Активный участник сообщества
Как-то мало, если просто считать, если 10 мин заменить на час, то получится 6 мес * 6 = 36 мес, а акум ещё и не разредился.
BLE не интересно, так как нужен ещё кто-то, кто передаст инфу в сеть.
А с Wifi оно само попадет в сеть ? :) На роутер какой АКБ нужен для работы на 2 года?
Можно Zigbee -> тогда АКБ разрядится быстрее примерно в 8 раз, чем при BLE и том-же кол-ве передач.
 

pvvx

Активный участник сообщества
Ясное дело, что само, роутер то я не выключаю.
Как я понимаю, в данной теме топикастер
Давно я мучаю свою метестанцию для дачи. ......
решает вопрос как работать когда нет внешней подачи электроэнергии...
Прием, ретрансляция и чтение истории с устройства из любого формата (BLE, Zigbee, WiFi, ...) в любой другой при наличии электроэнергии решается за 100 руб.
Но, обычно к "метеостанции" силовых кабелей не тянут. Но т.к. было выбрано решение на ESP, то без кабеля по огороду не обойтись и ТС уже его учитывает.
И теперь решается проблема - как жить данному хозяйству, при отключениях подачи внешней электроэнергии...
 

pvvx

Активный участник сообщества
Можно было купить на али 3 Tyua BLE датчика температуры и влажности в корпусах с 2xAAA, перепрошить готовыми прошивками и впихать в них 2xAAA батарейки.
Затем повесить это дело пусть на палках с пластиковыми банками где угодно на огороде или поле, в зоне +-1500 метров от приемника.

Приемник делается и на ESP32C3. И на них так-же уже давно проверено – прием в LE LongRange до -106 дБм без потерь, если параллельно не включать WiFi.

Итоговая стоимость всея системы не перевалит и за 2 т.руб. Самым дорогим будет ESP32C3 с БП и проводами.
 

nikolz

Well-known member
Можно было купить на али 3 Tyua BLE датчика температуры и влажности в корпусах с 2xAAA, перепрошить готовыми прошивками и впихать в них 2xAAA батарейки.
Затем повесить это дело пусть на палках с пластиковыми банками где угодно на огороде или поле, в зоне +-1500 метров от приемника.

Приемник делается и на ESP32C3. И на них так-же уже давно проверено – прием в LE LongRange до -106 дБм без потерь, если параллельно не включать WiFi.

Итоговая стоимость всея системы не перевалит и за 2 т.руб. Самым дорогим будет ESP32C3 с БП и проводами.
Сомневаюсь, что автор темы сможет реализовать такой вариант.
-------------
можно дешевле две ESP8266.
На форуме недавно в моей теме, чел сообщил что ESP8266 у него на даче работает на 1.5 км по протоколу ESP-Now
-----------------------
Одна ESP8266 в огороде пишет данные во флеш либо передает сразу на вторую.
вторая в доме пишет данные на карточку.
С этой eSP можно забирать через WiFi
Включать WiFi можно при использовании ESP-Now без проблем.
В доме можно и через провод забрать данные в сеть.
---------------
Вся система будет по цене дешевле той, что использует сейчас.
 

nikolz

Well-known member
Да нет. Я же написал, что все уже работает.
Про ионистр тогда вообще непонятно зачем мне посоветовали?
Вопрос остался один, как сделать, что бы данные собирались раз в 3 часа, при том, что максимально срок срабатывания будильника 71 минута. Ну сделаю я по 1 часу. Как я написал, через счетчик в EEPROM мой вариант. МОжно еще как-то?
Про ионистр написал Вам в качестве расширения вашего кругозора.
Если у Вас мощный аккумулятор то дополнительный накопитель не нужен.
Но я делал с суперкондером питание ESP8266 от солнечной панельки. Вообще без аккумулятора, Карл!!!
Т е ставите это в огороде. Суперкондер позволяет передать в сплошной темноте до 20 сеансов .
делаете систему на протоколе ESP-Now. При этом мощность передатчика 100 мВт, а время активности передатчика для передачи
не более 10 ms.
Вторая ESP в доме принимает по ESP-Now и передает дальше по WiFi.
 

pvvx

Активный участник сообщества
Но я делал с суперкондером питание ESP8266 от солнечной панельки. Вообще без аккумулятора, Карл!!!
В томи то и дело, что "делал", делал, а итогового, по сей день, работающего нет. :) Видимо это не практично.

> На форуме недавно в моей теме, чел сообщил что ESP8266 у него на даче работает на 1.5 км по протоколу ESP-Now

По поводу дальности связи вы сами знаете какие основные ограничения - а это минимальные уровень приема и максимальный уровень мощности передачи самого чипа, плюс тип модуляции и несущая частота/частоты.
При всех остальных одинаковых факторах, таких как - тип и качество качества антенн, рельеф местности, помехи и т.д. большую дальности обеспечат только указанные выше параметры чипов и тип протокола.
И это различие по уровням приема-передачи описано в PDF к чипу и выражается в дБм. А от помех спасает работа на разных каналах, с автоматическим выбором, чего нет в WiFi, ESP-Now, Zigbee.

ESP32-C3 RF Module:
-105 dBm of sensitivity for Bluetooth LE receiver (125 Kbps)
WiFi: 802.11n, HT40, MCS7 –71.4 dBm

Разница в 33.6 dBm, "Карл!!"
 

nikolz

Well-known member
про ионистор(суперконденсатор)..
Суперконденсаторы выдерживают температуры до -40 °C. Литий-ионные аккумуляторы для таких температур не приспособлены: схема зарядки не даёт их заряжать при температурах ниже нуля из-за опасности роста дендритов из металлического лития внутри с последующим коротким замыканием между электродами и спецэффектами.
-----------------------
Вторая причина использовать ионисторы вместо литий-ионных аккумуляторов — это их надёжность.
Суперконденсаторы выдерживают буквально миллионы циклов заряда-разряда,
а их режим отказа даже в самом катастрофическом случае не сравнится по опасности с последствиями отказа литий-ионных аккумуляторов.
 

nikolz

Well-known member
В томи то и дело, что "делал", делал, а итогового, по сей день, работающего нет. :) Видимо это не практично.

> На форуме недавно в моей теме, чел сообщил что ESP8266 у него на даче работает на 1.5 км по протоколу ESP-Now

По поводу дальности связи вы сами знаете какие основные ограничения - а это минимальные уровень приема и максимальный уровень мощности передачи самого чипа, плюс тип модуляции и несущая частота/частоты.
При всех остальных одинаковых факторах, таких как - тип и качество качества антенн, рельеф местности, помехи и т.д. большую дальности обеспечат только указанные выше параметры чипов и тип протокола.
И это различие по уровням приема-передачи описано в PDF к чипу и выражается в дБм. А от помех спасает работа на разных каналах, с автоматическим выбором, чего нет в WiFi, ESP-Now, Zigbee.

ESP32-C3 RF Module:
-105 dBm of sensitivity for Bluetooth LE receiver (125 Kbps)
WiFi: 802.11n, HT40, MCS7 –71.4 dBm

Разница в 33.6 dBm, "Карл!!"
Относительно итогового. Все очень просто.
я не занимаюсь производством подобных устройств .
Решением задач по энергопотреблению я занимаюсь в качестве хобби.
Решил - мне этого достаточно.
--------------------
Не возражаю против ESP32-C3 если в доме или по ... импульсные токи.
Относительно переключения каналов в чистом поле(в деревне) не вижу смысла.
--------------------
Но Вы забываете о сложности решения на ESP32 и ESP8266(ESP8285 - мне это больше нравится использовать)
ну и о цене , размерах конечного решения.
----------------
У ESP есть два недостатка изначально. У них радио устаревшее. КПД передатчика 10% и не изменяется полоса приемного тракта, например как у CC2500. В современных чипах кпд радио раза в три выше.
Вот если бы поменяли радио, то ESP было бы вне конкуренции.
 

pvvx

Активный участник сообщества
Не возражаю против ESP32-C3 если в доме или по ... импульсные токи.
Относительно переключения каналов в чистом поле(в деревне) не вижу смысла.
Кол-во каналов = максимальному кол-ву обслуживаемых устройств.
Время одной транзакции с каждым устройством распределяется по времени. У Zigbee наихудший вариант, т.к. это длительное занятие всего одного канала на минимальный переговор с устройством.
У WiFi аналогично, но ещё хуже, т.к. сеть требует постоянные отчеты и активность устройств каждый beacon (102.4 мс) и передача данных возможна только в режиме соединения, на согласование которого уходит занятость большой части времени канала...
От этого имеем жесткие ограничения кол-ва устройств в зоне работы одного ведущего (Zigbee роутер/координатор, WiFi роутер).
При учете требований кол-ва передаваемой информации сетью за промежуток времени* для работы в рамках IoT:
Для тупого BLE - это ограничение в кол-ве к 300 штук (дешевый, но правильный, BLE-USB свисток реально принимает данные от более 50 устройств при приемлемом кол-ве выпадений пакетов). Время отработки приема передачи события - от 3 до 200 мс. Т.е. за 200 мс устройство обычно 5 раз дублирует передачу события.
Для WiFi - 10..30 штук если канал не загружен связью с другими устройствами, работающими с жирным потоком. Иначе пойдут лаги с длительностями более 1 сек. Время отработки приема передачи события - несколько секунд, если требуется соединение...
Для Zigbee аналогично - 10..30 штук. Время отработки приема передачи события - секунды.

* Кол-во передаваемой информации сетью за промежуток времени - имеется в виду что части бытовым датчикам требуется максимальная реакция системы на событие до 200 мс, а большая часть обходится периодами приема-передачи пары байт информации за 15 секунд. Кол-во потока информации между устройствами в сверх БОЛЬШОЙ сети "умного дома" (несколько сотен устройств) не превышает пару килобайт в сек.
 

pvvx

Активный участник сообщества
Относительно итогового. Все очень просто.
я не занимаюсь производством подобных устройств .
Решением задач по энергопотреблению я занимаюсь в качестве хобби.
Решил - мне этого достаточно.
Это называется "непрактичное решение", т.к. не используется - "физический конь в вакууме". :)
Т.е. не является именно решением задачи для применения на практике. :p
А устройства делать не надо. Они есть готовые и практичнее использовать именно готовые, а не эксклюзив, зависящий от ваших "решений". Их заменить проще и ничего решать-делать при этом не требуется - всё уже решено и разложено для использования.
Вам остается только выбрать по цвету и форме корпуса (и цене), да написать условия как оно должно работать в вашей системе "умного дома".
Технический прогресс не стоял на месте и многие умные люди давно позаботились по поводу надежности протоколов на доступных пользователям частотах (2.4ГГц).
Последние решения для мелких датчиков все основаны на кодировании и модуляции (2.4ГГц) как в BLE Coded PHY. А устаревшие - на типе WiFi. Думали, выбирали, проектировали десятилетиями...
 

nikolz

Well-known member
Delphin911,
Относительно работы вашей схемы от батарейки.
Предположу, что у Вас не работают часы от батарейки.
Вы проверяли , они от батарейки работают?

--------
Поставьте в них CR2032 лет на 10 хватит.
 
Сверху Снизу