Techanic aus der Schweiz

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Hallo zusammen

Ich bin vor kurzem über Hiveeyes gestolpert und hab mich schon tief im Kaninchenbau verirrt… :crazy_face:

Mein Ziel ist es für einen Freund mit sechs Bienenstöcken ein bis zwei Waagen, Sensoren und Elektronik zu bauen. Ich kenne mich etwas mit Elektronik und Software aus, er mit den Bienen.

Mir ist es ähnlich ergangen wie Hermann (siehe Vollständige Anleitung / wie kann ich helfen?), die Open Hive Adafruit HUZZAH Seite scheint nicht mehr auf dem aktuellsten Stand zu sein und die Doku weist generell etliche TODOs auf. Ein klarer Einstieg für Neulinge ist nicht wirklich gegeben…

Ich bin gerne bereit, mitzuhelfen und meine Erkenntnisse aus meinem persönlichen Wissensaufbau in die Doku einfliessen zu lassen. Dann kann ich es auch selbst wieder nachlesen! Mir ist allerdings nicht ganz klar, wo und wie ich das am besten machen soll. Soll das Hiveeyes doc project so weiterbestehen, wie es ist und einfach aktualisiert/ergänzt werden, oder plant ihr ein anderes Dokumentations-Framework/Tool zu verwenden? Ich kenne Sphinx noch nicht, würde sonst aber das doc-Projekt forken und meinen Senf dazu geben.

Wichtig wäre aus meiner Sicht ein kleines Backlog, welche Teile wie bearbeitet werden sollen…
Wer könnte mir da etwas Input geben?

Kurz zu meinem Projekt:
Ich plane wie gesagt, für den Beginn mal zwei Waagen und die Elektronik im Stil des Open Hive HUZZA zu bauen. In meiner Euphorie habe ich bereits einige ESP32-WROOM Module, Temperatur Sensoren, sowie ein Set TTGO LoRa32 und zwei verschiedene Load-Cells (mavin NA2 und no-name von ali) bestellt. Das ganze muss ich dann noch mit Solarstrom betreiben.

Geplanter Systemaufbau:

[Hive]--[Sensor Node]--<BLE>--[Sensor Data Aggregator]--<LoRa>--[LoRa-Wifi Gateway]--[swarm.hiveeyes.org]

Ich habe mich noch nicht für ein Elektronik-Design entschieden und bin jetzt mal mit einem Sonoff TH10/16 am experimentieren, bis meine ESPs geliefert werden. Gibt es eine Übersicht bestehende Elektroniken und derer Features? Ich stelle mir eine Art Baukasten vor aus welchem ich die passenden Teile für meinen Systemaufbau aussuchen kann…

  • Sensor Nodes
  • Data Aggregators
  • Gateways
  • All-in-one
  • Solar Power Supplies

Grüsse aus der sonnigen Schweiz
techanic

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Schön, dass du uns gefunden hast und herzlich Willkommen hier bei hiveeyes!

Ja, die (statischen) Seiten unter https://hiveeyes.org (ohne community. …) sind veraltet und waren unsere erstern Schritte, Dinge auch öffentlich zu dokumentieren. Da dies damals vor allem auf @Andreas Schultern lastete und er mit dem Filtern und Kategorisieren der unsortiert beigetragenen Infos nicht nachkam haben wir dann das Forum hier ins Leben gerufen, bei dem Leute selbst Infos aktualisieren und zutragen können.

Ganz konkret zum Open Hive Adafruit HUZZAH findest du daher hier im Forum deutlich vollständigere Anleitungen als auf der von dir verlinkten Seite, z.B.

Der Huzzah kann nur WLAN, vielleicht meinst du aber auch den Open Hive Seeeduino Stalker:

Schreibe doch mal, was für Anforderungen du hast und wo die Bienen stehen. Ist WLAN in der Nähe, gibt es GSM-Empfang (in der Schweiz hats zwar Berge, aber das Mobilfunknetzt ist ja häufig besser als bei uns, etwa in Brandenburg ;-), gibt es einen festen Stromanschluss oder müsste man mit Batterie und / oder Solarbetrieb auskommen?

Die Mavin NA2 sind – glaube ich – ganz brauchbar, habe mir vor ein paar Tagen auch welche von einem reseller in Polen bestellt, https://en.maritex.com.pl, nicht wirklich “china-billig”, aber deutlich günstiger als die Bosche-Wägezellen.

Bei deinem Systemdesign würde ich mir überlegen, ob der Zwischenschritt BLE tatsächlich nötig ist! Das macht das Gesamtsystem deutlich aufwändiger und vielleicht kannst du dir die Arbeit hier sparen, auch bei LoRa würde ich eine vorhandene Implementierung nutzen und gleich an TTN schicken, @Thias hat hier schon was nettes gebastelt und du könntest das verwenden. Weiter hat TTN den Vorteil, dass du ggf. gar kein eigenes “LoRa-gateway” brauchst, wenn ein (öffentliches) TTN gateway in der Nähe ist oder dein “Bienen TTN gateway” kann auch von anderen genutzt werden und du vergrößerst einfach das TTN-Netz in der Schweiz. Kommt sehr auf deinen Bienenstandort an, schreibe doch mal grob wie das da ausschaut, ist ggf. TTN schon verfügbar oder nicht, hast du die Möglichkeit selbst ein gateway in LoRa-Reichweite aufzustellen, das auch Strom braucht usw. Das ist zwar nur recht grob, gibt aber schon eine Orientiertung: Abdechung von The Things Network .

Es gibt gefühlt 100 Systeme / Module usw. die Daten schicken, das Ganze relativiert sich dann sehr schnell wenn man die mit low power und dann noch über Monate betreiben möchte, s. z.B. unsere Erfahrungen mit Minimal Hardware Design GSM-Stockwaage mit TTGO T-Call die Herausforderung wird also sein, das System im deep sleep zu fahren und da sehr wenig Energie zu verbrauen.

Noch eine Frage: Sind die Bienen in Freiaufstellung oder in einem Bienenhaus, bei dem man das Dach für ein größeres Solarpanel verwenden könnte?

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Besten Dank für die Antwort @clemens

Die sechs Bienenkisten (Magazin KÜNTEN CH-Mass) sind freistehend, zweimal drei stück auf einem Holzgestell ca. 1m ab Boden.
Es gibt keinen Strom, sprich ich brauche eine Solar/Akku Lösung für die Stromversorgung (da habt ihr ja auch schon so einiges gesammelt, bin noch am durchlesen).

Die Kisten sind ca. 200m vom Haus entfernt; ob das WLAN Signal ausreicht, muss ich dann mal mit einem ESP testen. Evtl. reicht ein guter WLAN Repeater an der Hausfassade (müsste aber Outdoor-tauglich sein, habt ihr da schon Erfahrungen?).

Bezüglich LoRa hab ich mich schon etwas informiert (Andreas Spiess - YouTube Playlist: LoRa, LoraWAN, Sigfox). TTN Gateways hats leider keine bestehenden in der Nähe. Ob ich selbst einen anschaffen und betreiben möchte, weiss ich noch nicht. Auf die Idee mit der LoRa Punkt-zu-Punkt Verbindung bin ich gekommen, weil ich ja theoretisch sechs Sensorknoten mit Waagen haben könnte. Jeden Knoten mit LoRa auszurüsten erschien mir etwas überflüssig, wenn ein Gateway die Arbeit übernehmen könnte. Allerdings müssten die Knoten dann irgenwie synchronisiert sein, wenn der Gateway nicht ständig aktiv ist um Strom zu sparen… das hatte ich bisher nicht auf dem Schirm.

@Thias Wenn ihr schon Erfahrung bzw. eine Softwarelösung für das TTN Gateway-Szenario habt, dann wäre ich gerne bereit das zu Testen!

GSM sehe ich eher weniger… Wenn, dann müsste das ja auch über einen Gateway laufen (altes Smartphone im Accesspoint Modus?) aber da ist dann die Stromversorgung evtl. auch wieder ein Problem… Hab aber keine Erfahrung diesbezüglich.

Welche Hardware Lösung es schlussendlich ist, spielt mir nicht so eine Rolle, es soll primär einfach funktionieren und das zuverlässig.

Parallel dann eine Testplattform für neue Features (Audio, etc.) oder Ideen zu haben ist dann eine andere Geschichte…

Ich hab Erfahrung mit SMD Löten und bin von Beruf Software-Entwickler, technisch also keine Berührungsängste :wink:

Euren Diskussionen habe ich teilweise entnommen, dass man lieber Teile zusammensteckt, weil das auch für weniger versierte Nutzer machbar ist. Ich vertrete eher den Standpunkt, evtl. sogar ein eigenes Hardware-Design zu machen, welches den Bedürfnissen entspricht und dafür evtl. etwas mehr kostet. Heute kann man ja eigene Platinen bereits in kleinen Stückzahlen bestücken lassen und das zu recht guten Preisen.

Für das Waagen-Design habe ich mich noch nicht entschieden. Ich würde gerne nur eine Wägezelle
verwenden (Kostenfaktor), was für die doppelte H-Konstruktion spricht, oder dann nur eine einseitige Auflage mit Alu-Profilen. Gibt es eine konsolidierte Gegenüberstellung aller Designs mit Vor-/Nachteilen, Erfahrung? Oder spielt das gar keine so grosse Rolle?

Bei was könnt ihr aktuell Hilfe gebrauchen? Habt ihr eine “Entwicklungs-Roadmap” oder Todo-Liste? Bin gerne bereit etwas Zeit zu investieren, wenn ich was beitragen kann.

Besten Dank für eure Community-Arbeit, erstaunlich, was ihr schon alles erreicht habt!

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Es wäre jetzt eine Überraschung, wenn ich nicht das:

empfehlen würde. :slight_smile: Die Wägezellen sind eigentlich kein Kostenfaktor, die Vorteile überwiegen. Unterm Strich ist das IMHO die günstigste und beste Variante. Einfach zu bauen ist es auch noch.

Da bin ich bei Dir. Es wäre zwar irgendwie schön, alles nur zusammenstecken zu müssen. Irgendwann stellt man aber fest, das es dann doch nicht geht. Platinen sind, wie Du schon sagst, billig zu beschaffen. Leider fehlen mir da die Skills.

Hast Du bei Deinen 200m Sichtkontakt? Falls ja, kommst Du vermutlich mit einer besseren Antenne hin. Viele MCUs haben einen Antennenanschluss für externe Antennen.

Eine richtige Roadmap gibt es meines Wissens nicht. Das ist hier nicht so zentral organisiert. ;)
Der code liegt hier:

Wenn Du ein wenig Python sprichst, wirst Du Dich da zurecht finden. Bei Fragen, fragen!

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Bei 200 m Distanz sehe ich WLAN ohne Optimierung nicht. Mit den ESP8266 (PCB-Antenne onboard) und einem Router der Telekom bin ich gerade mal 40 m gekommen. Da müsstest du in Antennen investieren. Siehe dazu Recommendations regarding (directional) antennae . Dafür brauchst du auch boards mit einem Anschluss für eine externe Antenne. Wenn du mit Solar / low power arbeiten möchtest taugen leider viele ESP32-boards nicht, sie brauchen schlichtweg zu viel Strom – auch im deep sleep. Daher würde ich dir den WiPy von PyCom empfehlen mit nicht mal 20 uA im deep sleep oder gleich den LoPy, der eben auch LoRa kann, damit wäre es egal, ob die Bienen 200 oder 500 m weg stehen. Du bräuchtest dann aber im Haus ein gateway, das TTIG ist momentan mit ca. 80 EUR recht günstig.

Wenn du spielen möchtest, könntest du auch den speziellen “long range”-Modus der ESP32 austesten, da haben wir aber noch nichts implementiert und du brauchst im Haus ein ESP32 “gateway”, da diesen Modus nur ESP32-Module sprechen, s. Proprietärer ESP32-"WLAN"-Modus 802.11 LR / range bis 1 km

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Update
Mein Prototyp ist jetzt endlich in der Lage Daten an swarm.hiveeyes.org zu senden! :man_dancing:

Dashboard - testdrive/techanic

Ich vermute, dass ich ein Login brauche, damit ich das Dashboard bearbeiten kann, oder geht das auch ohne?

Ich würde gerne alle fünf Temperatur Werte, die ich übertrage sehen, sowie die Werte vom DHT22 (sobald ich den eingebunden habe).

Meine nächsten Ziele für Proto-1

  • DHT22 einbinden (ich weiss, dass der BME280 besser wäre, der kommt dann im Proto-2) ;)
  • Deep-Sleep aktivieren und testen
  • Den Waveshare Solar Charger mit LiPo und 5W Panel anschliessen und testen
  • Messung der Batteriespannung
  • Im Gehäuse verbauen und auf der Terrasse testen
  • Schauen, wie lange das “nicht-verbrauchsoptimierte” System läuft

Proto-2 "verbrauchsoptimiert"
Eigene Platine:

  • ePulse - ESP32 statt “billig ESP32”
  • ADS oder NAU statt HX711
  • BME280 statt DHT22
  • Design eines eigenen LiFePo4 Solar Chargers
  • ESP-NOW statt normales Wifi (ESP-NOW funktioniert eigentlich, der Mischbetrieb des Gateways macht mir Probleme… zuerst alles andere umsetzen, dann optimieren :nerd_face:)

Diverses
Ich bin mittlerweile ziemlich angetan von der ganzen Geschichte, habe aber immer noch ein paar Fragezeichen. Entweder ich schreibe in nächste Zeit mal ein paar Beiträge, oder es lässt sich jemand finden, den ich mal per Skype/Zoo/whatever löchern kann?
Wenn ich das bisher richtig verstanden haben, dann arbeiten einige von euch an der Uni, welche das Projekt ursprünglich ins Leben gerufen hat?

Da ich im Juli Urlaub habe, werde ich wahrscheinlich an der Online Konferenz am 13./14. Juli Teilnehmen… ist da jemand von euch dabei? Mit Vortrag?

Einen schönen Sonntag!

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In der Doku bin ich irgendwo mal über ein Passwort gestolpert, mit dem ich dann das Panel bearbeiten konnte. :speak_no_evil:

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Melde dich gerne per PM bei mir!

Anders rum, zuerst gab es hiveeyes, dann erst die Uni Bremen mit dem BeeObserver-Projekt bei dem hiveeyes als Junior-Partner beteiligt ist! ;-)

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Längst überfälliges Update

Seit meinem letzten Beitrag ist einiges passiert und ich wollte hier mal den aktuellen Stand meines Systems beschreiben und in welche Richtung ich aktuell weiter gehen möchte.

Basierend auf der BOBcad Platine mit einigen Modifikationen habe ich drei solarbetriebene Nodes mit einem ESP32 im Einsatz, an welche jeweils zwei Waagen über I2C angeschlossen werden können.

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Anfänglich war eine Waage pro Node gedacht, da ich aber die Temperatur und Feuchtigkeitssensoren nie ganz fertig bekommen habe und etwas unter Zeitdruck stand (wollte für die Schwarm-Saison unter allen Völkern eine Waage haben) hab die freien Ports umgenutzt. Da meine Beuten immer zu zweit auf einem Bock stehen, hat das prima funktioniert.

Firmwareseitig hab ich an nexTerkin - Terkin C++ Portierung geschraubt. Den Stand hab ich aber noch nie gepushed… (schlechtes Gewissen) :flushed:

Dort gibt’s ein paar nette Features:

  • Daten werden via WiFi sowohl an swarm.hiveeyes.org als auch an beep.nl gesendet
  • Bluetooth Command Line kann via Reed-Switch aktiviert werden → Konfiguration von WiFi SSID & Passwort, Kalibration der Waagen
  • Alle Konfigurationen werden im EEPROM abgelegt (Preferences.h)
  • Programmierung der RTC DS3231 für den nächsten Wakeup

Damit sind die Nodes seit April durchgelaufen, ohne dass der LiPo 18650 Zelle der Saft ausgegangen wäre.

Dieses Jahr sind wir mit drei Völkern gewandert. Da es jeweils 20 Minuten fahrt sind, wollte ich da unbedingt die Waagen brauchen können. Ich hab dann nach einer pragmatischen Lösung gesucht, da ich auf der Alp kein WLAN habe. Hab mir dann mit einem TP-Link mobile Router, einem WaveShare Solarlader, einer Powerbank und einem Panel was gebastelt… mit mässigem Erfolg.

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Zuerst hab ich den Akku von 5000mAh auf 20000mAh erweitert und anschliessend noch das Panel von 6V/5W auf 12V/20W. Damit lief das ganze über einige Tage stabil, bis sich der Router aufgehängt hat, der musste dann immer manuell neu gestartet werden… Da muss ich definitiv nochmal ran.

Dann hatte ich noch die Gelegenheit mir ein “professionelles System” von https://hivewatch.ch etwas genauer anzuschauen, ein paar Infos dazu möchte ich auch in einem separaten Thread aufbereiten.

Damit wären wir auch schon beim Ausblick :sunglasses:

Die Mobile Router Lösung ist mir zu mühsam und ich möchte auf LoRaWAN umstellen… was eigentlich funktionieren sollte. Kann mir da auch vorstellen einen LoRaWAN Router mit SIM in der Nähe eines Stromanschlusses aufzustellen.

Dazu hab ich mir ein Dragino LPS8v2 LoRaWAN Gateway und das seeed Wio-E5 Development Kit zugelegt. Hab heute mal beides in Betrieb genommen und konnte die ersten Nachrichten absetzten (Bericht folgt in separatem Thread).
Eigentlich sollte es sogar möglich sein allein auf dem Wio-E5 die ganzen Sensor-Daten zu erfassen, was Stromverbrauchs-technisch ideal wäre. Dahin zielen meine nächsten “Experimente”. Die Daten gehen dann über TTNv3 an BEEP (Integration sollte recht einfach sein, wenn ich das richtig verstanden habe).

Da wir ja rasant auf die Wintersaison zu gehen, möchte ich noch die Kabellose Brutraum-Temperaturmessung mit meine bestehenden Nodes integrieren. Ich könnte mir da auch einen Ablösung des ESP32 durch eine Kombination aus nRF52840 (BLE Module) mit einem Wio-E5 für die LoRa Anbindung denken. Beide sehr sparsam, was den Akku-Betrieb vereinfachen würde.

Eine Menge Ideen und wie immer zu wenig Zeit zum “Frickeln” :nerd_face:

Die nächsten Updates werden hoffentlich nicht so lange auf sich warten lassen…

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