IoT 2. Radio nodes

Senzorové krabičky sú rozmiestnené kde treba a môže ich byť viac, typicky cca dva-štyri na jeden dom. V tomto článku predstavujem doštičku 4.9cm x 4.9cm, ktorá ušetrí nepríjemnú drôtikovú robotu, ktorú som spáchal už 7 krát a mám toho akurát tak dosť.

Jedná sa o žltú doštičku, ktorá spája Arduino Mini Pro a rádio modul a má vyvedené konektory na pripojenie napájania a senzorov. Arduino bude vo väčšine prípadov asi verzia 3.3V a v prípade prevádzky na dve tužkové batérie sa ešte musí upraviť. Rádio modul je RFM69W alebo HW na frekvencii v našich krajoch asi najvhodnejšej 433MHz. Doštička má aj konektor pre pripojenie antény, prípadne letovací bod na pripojenie kábla, alebo miniatúrnej špirálovej anténky z ebay.

Rádia RFM69 umožňujú šifrovanie, voľbu vysielacieho výkonu a ladenie frekvencie. Rozdiel medzi modulmi RFM69HW a W je vo výkone, HW je high power verzia, W je obyčajná verzia. V rámci domu používam verziu HW vždy so sníženým výkonom, je úplne zbytočné vysielať naplno. W by bolo asi tak akurát. RFM69 existuje aj vo variantách s C v názve, ale tie majú iný pinout a preto nepasujú. RFM69 C-éčkové verzie sú spätne pinovo kompatibilné so staršími rádiami RFM12B.

Na doske sú ďalej vyvedené nejaké univerzálne použiteľné piny z Arduina a hlavne tri špecifické konektory. Jeden je pre snímač otvorenej/zatvorenej brány, okna, alebo dverí - takzvaný reed switch. Na ebay sa dá kúpiť za niečo viac ako jeden dolár v sade aj s magnetom. Druhý konektor je pre senzor pohybu PIR, ktorý sa dá na ebay kúpiť za 99,-US centov a funguje veľmi dobre. Jeho pinout a funkcia je popísaná na Adafruit. Tretí je pre senzor teploty/vlhkosti HTU21D alebo iný senzor s rozhraním I2C. Všetky tri senzory majú vyvedené konektory v správnom poradí pinov tak, aby sa len DuPont káblom s príslušným počtom žíl pripojili ku konektoru a fungovali.


Na obr. je veľká anténa a pripojené snímače PIR a HTU21D.

Dosah rádia so špirálovými anténkami je po celom dome krížom krážom v pohode aj cez dve betónové dosky. S lepšou anténkou dokonca občas chytám signál z domu vzdialeného cca 200m, kde je tiež vysielaný iba špirálkou a zníženým výkonom HW rádia. Pri použití poriadnych antén na obidvoch stranách a plného výkonu RFM69HW by to mohlo fungovať aj podstatne ďalej. (Na ozaj veľké vzdialenosti rádovo v km sú ale určené LoRa rádia RFM96 a smerové viacprvkové antény Yagi s vysokým ziskom). Po nejakej dobe prevádzky už môžem napísať aj ako to funguje z dlhodobejšieho hľadiska. Prvé doštičky som zapol začiatkom 4-tého mesiaca 2017 a dnes na začiatku 11-teho mesiaca mám na batériach 2xAAA napätie cca 2,7V.

Schéma modulu je tu: schéma a gerber na výrobu je tu: gerber.