Projekt: Lorawan / Server / Gateway / Sensoren / LTE / Wifi

[Semonia]

Moin,
ich probiere mich grade etwas mit dem Thema Lorawan und habe bisher zwar noch keine fertige Lösung, möchte aber das Projekt hier im Forum vorstellen um evtl. andere Meinungen, Anregungen und auch Kritik berücksichtigen zu können.
Meine Zeit ist etwas knapp und das Projekt hat keine Priorität, werde also nicht täglich neues berichten können.

Zum Thema habe ich hier folgende Beiträge gefunden:

https://www.boote-forum.de/showthrea...hlight=Lorawan
https://www.boote-forum.de/showthrea...hlight=Lorawan
https://www.boote-forum.de/showthrea...hlight=Lorawan
https://www.boote-forum.de/showthrea...hlight=Lorawan
https://www.boote-forum.de/showthrea...hlight=Lorawan

Zunächst habe ich mich für das Herz des Paketes entschieden > https://mikrotik.com/product/ltap_lr...specifications

Ist das Geräte empfehlenswert? Bedingt, wer mit einer Fritzbox bereits überfordert ist, findet mit diesem Gerät vermutlich nicht seine Erfüllung.

Für mich war allerdings die Fülle der Möglichkeiten entscheidend.
- Mobilfunkverbindung
- Wifi
- Lorawan Gateway
- GPS
- sehr flexible Konfiguration und Erweiterungen möglich.

im ersten Beitrag möchte ich mich mit dem Stromverbrauch beschäftigen, der sich wie folgt darstellt

Kriterium Stromverbrauch

Leerlauf ohne Lorawan (Wifi on, LTE on, externe GPS Antenne SMA)
12,8V ~4W ~0,3-0,32A 24H = ~8A

Leerlauf ohne Lorawan (Wifi off, LTE on, externe GPS Antenne SMA)
12,8V ~3,6W ~0,28-0,29A 24H = ~7A

Leerlauf mit Lorawan (Lora Gateway on, Wifi on, LTE on, externe GPS Antenne SMA)
12,8V ~5,3W ~0,410-0,45A 24H = ~11A

Mit 11A in 24A leider schon recht ordentlich und hier möchte ich eure Meinungen dazu gleich lesen. Wie seht Ihr den Part Stromverbrauch?
Lösung über autarke Batterie (Prepper-Baterie) oder Solar konsequent nutzen? 11A sollte im guten Solarrahmen liegen. Eine Woche sollte jedenfalls eine Versorgungsbatterie nicht überfordern

Zudem möchte ich das Wifi schaltbar gestalten, habe aber noch nicht den perfekten Ansatz gefunden.
Der Datenverbrauch LTE ist auch noch ein künftiges Thema.

Einen kurzen Einblick in Konfiguration und Möglichkeiten Mikrotik möchte ich aber gleich noch mitgeben.

Vorteil Bootsüberwachung (Postion) ist gleich eingebaut und kann wie folgt benutzt werden.
https://wiki.mikrotik.com/wiki/Manual:GPS-tracking

BG

[holgerw]

Hallo Semonia

schau mal bei den Seglern, die haben noch weniger Strom an Bord.

https://www.thethingsnetwork.org/device-repository/devices/open-boat-projects/loraboatmonitor/
https://open-boat-projects.org/en/lora-bootsmonitor/

LG - Holger

[Semonia]

Danke für den Hinweis, die Projekte in SF sind gut, dachte aber BF kann sowas auch Mal gebrauchen
Und ich habe in SF inzwischen meine Zugangsdaten vergessen

Der Ansatz ist aber ein anderer, der Monitor setzt eine Verbindung zu einem Gateway voraus.
Wenn kein Gateway in der Nähe ist, ist der Nutzen nicht gegeben.
Hier ist der Ansatz neben einem umfangreichen Router auch ein solches Gateway über eine LTE Verbindung zur Verfügung zu stellen. Fährst also dein eigenes Gateway durch die Gegend soweit LTE reicht.
Ob man später z.B. über eine Datenfunkverbindung noch größere Reichweiten erzielen kann, folgt zum Ende des Projektes
BG

Hallo,

ich verfolge das Projekt jetzt mal aus Interesse.
Wenn Du Fragen zum Thema Antennen haben solltest, stehe ich gern parat.
Aktuell bin ich noch Antennen-Produktmanager bei einem deutschen Antennendistributor für industrielle Mobilfunklösungen.
Ab September arbeite ich aber im Deutschlandvertrieb eines großen Antennenherstellers.

Also - solltest Du zum Thema Antennentechnik Fragen haben....

Gruß

H.P.

[Semonia]

Zitat von hpkoopmann

Also - solltest Du zum Thema Antennentechnik Fragen haben....

Auf jeden Fall gibt es dazu Fragen Pech gehabt

Letztendlich ist bei Funktechnik die Antenne ein sehr entscheidender Faktor.

- Der Sensor/Concentrator muss ein Gateway erreichen.

- Ein mobiles Gateway benötigt eine LTE/Wifi Verbindung.

Fährt man nun ohne eigenes Gateway durch die Gegend kann man also immer nur hoffen das in der Nähre ein "fremdes" Gateway erreichbar ist.

Stellt man die Verbindung über Mobilfunk(LTE) her kann man auch hier nur hoffen ein Netz zum einwählen zu finden. Gleiches für eine mögliche Wifi Verbindung.

Die Frage ist also, welcher Fall zuerst eintritt.

Auf der Sensorseite ist es egal welcher Fall zuerst eintrit, dieser versucht nur seine Daten los zu werden.

Damit sind wir zunächst bei drei Möglichkeiten mit Antennentechnik die Situation zu verbessern.

- Lorawan
- Wifi/Wlan
- LTE/Mobilfunk

Wenn du die nonplusultra-Varianten hast, die selbst auf kleinen Booten noch brauchbar sind, bist du bereits voll im Boot.

BG

[Semonia]

Ich glaube die Ziele des Projektes sind bisher nicht klar abgesteckt, von daher hole ich etwas weiter aus.

- Ein wichtiger Punkt bei dem jeder mitwirken kann > Überredet eure Hafenbetreiber ein entsprechendes Gateway im Hafen zur Verfügung zu stellen und wenn Ihr interesse an der Technik habt, stellt an eurem Wohnort und an anderen möglichen Orten ein Gateway zur Vefügung. Damit könnt Ihr die Reichweite des Netzwerks deutlich erhöhen.
Die Technik ist nicht nur für Boote interessant. Ihr könnt damit z.B. euer Smarthome erweitern.

Dieses Projekt soll das Rad nicht neu erfinden, sondern Interessierten einen alternativen Weg und die vielfältigen Möglichkeiten zeigen.

Ein großes Problem bei solchen Projekten ist zum einem die exotisiche Hardware oder das man sich mit Software beschäftigen muss und selten etwas out of the Box funktioniert wobei zudem mit einiger Sicherheit Probleme auftauchen, die man nicht ohne Recherche oder Hilfe lösen kann. Herstellerspezifische Lösungen sind teuer und wenig flexibel.
Dieses Projekt soll die Lücke schliessen, indem es Interessierten, Möglichkeiten aufzeigt, die für weniger technisch Begabte eine gangbare Alternative bieten.

Grundsätzlich ist Lorawan für Marineanwendungen ziemlich genial und es gibt reichlich Organisationen die ständig an der Technik arbeiten. Dazu gehören viele Universitäten und staatliche Organisationen.

Kleine Lnkliste mal anbei (leider überwiegend englische Publikationen) um die Bandbreite zu Zeigen.

https://doaj.org/article/a089584a3a7...08602a57cc14b8
https://www.raalabs.com/raaedge-insi...rnet-of-things
https://forum.openmarine.net/showthread.php?tid=3850
https://www.mdpi.com/2077-1312/9/11/1218
https://www.lonestartracking.com/lor...llite-gateway/
https://www.iridium.com/products/urb-iot/
https://www.uni-ulm.de/nawi/nawi-wic...projekt-kluga/

Wer also sein Boot aktuell mit neuer Technik ausstatten möchte setzt auf kein totes Pferd.

Es wird aber bei dieser Art von Projekt nie geeignet sein für Menschen die Probleme haben die Enter-Taste auf dem Rechner zu finden. Kein Witz, die gibt es genug (eigene Erfahrung), was nicht schlimm ist, diese haben dafür Fertigkeiten die mir nicht liegen.

Wir können hier im Forum, gemeinsam, einen Weg suchen der für viele gangbar ist und das soll das erklärte Kernziel sein.

Insbesondere sind Bedenken oder Gründe die dagegen sprechen genauso interessant, weil nur wenn diese Gründe bekannt sind kann man Hindernisse aus dem Weg räumen.

BG

Zitat von Semonia

Ich glaube die Ziele des Projektes sind bisher nicht klar abgesteckt, von daher hole ich etwas weiter aus.

Mir ist immer noch nicht klar, was Du damit machen willst.
Zähle doch mal konkrete Anwendungen auf (Tracking, Temperaturmessung etc.)

Zitat von Semonia

Wer also sein Boot aktuell mit neuer Technik ausstatten möchte setzt auf kein totes Pferd.

Tut mir Leid, aber das Pferd kann sehr sehr schnell sterben.
Es gibt genug ähnliche Lösungen, es ist sehr unklar, was sich durchsetzen wird:

https://industry-press.com/lorawan/

Unter dem Link werden auch mal die Nachteile aufgezählt.
In der Industrie wird derzeit grade z.B. Mioty sehr gepusht. Aber eben auch NB IoT, ich selbst habe mal mit Sigfox herumgespielt.

Zitat von Semonia

Insbesondere sind Bedenken oder Gründe die dagegen sprechen genauso interessant, weil nur wenn diese Gründe bekannt sind kann man Hindernisse aus dem Weg räumen.
BG

Ein riesiger LORA-Nachteil (zumindest bei unseren Industriekunden, besonders im Bereich Smart Metering) ist die Sendeverzögerung die oft ein No-Go ist.
Lora taugt überhaupt gar nichts für zeitkritische Dinge, weil die Daten nicht priorisiert versendet werden - die Datenpakete werden im Netzwerk nacheinander versendet.
Das macht es für engmaschige Kontrollen/Daten quasi nicht anwendbar. Daher: Was hast DU genau vor?

Richtig große Konkurrenz kommt da aus dem Bereich NB IoT.....

Mein derzeitiger Arbeitgeber baut grade an einem LTE/LoraWAN Gateway - aber auch uns ist die Marktlage zu unklar. LORA ist immer noch zu sehr "Bastellösung" und wird es auch erstmal bleiben. Meine Meinung.

Aber wir haben 868 MHz Antennen, weil wir die auch für andere Kunden/Projekte brauchen - auch für Marineanwendungen.

Also: Sag mal bitte genau, was Du mit Lora machen willst - ausser Lora auf dem Boot haben

Gruß

H.P.

[Semonia]

Zitat von hpkoopmann

Also: Sag mal bitte genau, was Du mit Lora machen willst - ausser Lora auf dem Boot haben

OK, also ein Problem erkennen wir gemeinsam > Bastellösung

Nachteil oder Vorteil?
Vorteil in dem Sinne, dass man in der Gestaltung relativ frei ist.
Nachteil in dem Sinne, dass man in der Gestaltung relativ frei ist.

Insbesondere der Nachteil überfordert m.E. die Masse, weil man nicht einfach in den Elektromarkt seiner Wahl geht und sich eine kostengünstige Lösung kaufen kann.

Ein Dillema das einer Lösung bedarf, welche es nicht nur Nerds und Elelktronikbastelern mit einem Lötkolben in der Hand ermöglicht sich sein System zusammenzustellen.

Für den Bedarf ist eine Echtzeitlösung, denke ich, nicht primär wichtig Wichtig von daher wäre im Zusammenhang mit Lorawan m.E.nur ein relativ gesicherte Verbindung.

Die Frage die sich auch stellt wenn ich eh schon mobiles Internet und Wifi habe warum ich die Daten nicht gleich darüber sammle. Dann kann man sich den Weg über Lorawan eigentlich sparen.

Gleiches Problem, die Netzabdeckung in Deutschland ist halt auch nicht überall gegeben.

Und klar geht es um Bootmonitoring von der Diebstahlsicherung, Betriebsdaten und was man eben noch meint benötigen zu brauchen.

Vorteil kann man an der Stelle sehen in dem man mit "preiswerten" I2C, QWIIC Sensoren an einem Concentrator den gewünschten Bedarf recht gut abdecken kann. (Meine experimentelle Vorstellung, ob das klappt wäre zu beweisen)

Die laufenden Kosten für den Betrieb sollten eher auf kleinem Niveau liegen.
Hier kenne ich die Kosten bei den von dir genannten Varianten nicht, wenn dann am ehesten noch mit NB IoT.

Abgesehen von dem von mir in die Diskussion gebrachten Router, der schon vieles zusammen bringt und viel mehr ermöglichen kann, benutzen bereits einige ein altes Smartphone für Internet auf dem Boot, hier fehlt dann wirklich nur noch der Gateway-Part. Denkbar auch ein (Mini)PC mit Mobil-Stick oder ae.

Der stärkste Part bei Lora/Lorawan wird halt schwierig in der Realisierung, der wäre Sensoren mit Batterie für ein paar Jahre blank irgendwo zu platzieren der sich mit dem nächstbesten Gateway verbindet und brav seine Daten sendet kleiner Verbrauch, kleiner Overhead, keine vollständige Verbindungslösung erforderlich.

Die Idee ein eigenes Gateway durch die Gegend zu schunkeln, ist lediglich der nicht volständigen Abdeckung geschuldet. In beide Richtungen!

Die Möglichkeiten den Spaß auch mit Satelliten zu nutzen, ist over the Top aber denkbar und für den Bereich Amateurfunk gäbe es die Möglichkeit die Daten über Funkrelais zu verbreiten. Damit wären Regionen abgedeckt de ausserhalb der üblichen Reichweiten liegen. Allerdings nichts für die breite Masse!

Ich habe einen Weg gewählt, es gibt aber viele andere. Ob der bei mir jemals zum Einsatz kommt wird sich erst finden müssen. Im Moment in der Bastelecke @home und eigentlich ein Winterprojekt und vorher wird dieses Projekt auch keinen Abschluß finden.

Deine Anregungen sind auf jeden Fall gut und konstruktiv, in dem Sinne danke dafür.

BG