Projekt Raspi an Bord AVNAN OpenPlotter

[Danny74]

Moin, moin

Der Weihnachtsmann war so gütig und hat mir einen Raspberry 4 mitgebracht.
Zeit mein Projekt zu starten, welches mir schon einige Zeit durch den Kopf geistert.

Was habe ich vor?

Im Raspi sollen diverse Sensoren zusammen laufen, die Werte angezeigt, gespeichert und für Anwendungen bereitgestellt werden.

Im einzelnen heißt das, GPS, AIS, Motordaten und Wind, die auf einem NMEA 2000 Bus bereitstehen, diverse Temperatur-, Druck- und Feuchtigkeitsensoren,die über GPIO an den Raspi kommen, sollen aufgenommen werden.
Die Daten sollen auf Dashboards angezeigt werden und zum Teil auf der Navigationskarte.
Geplant ist ein Tablett im Salon, auf dem man sich unterschiedliche Dashboards anzeigen lassen kann und eins auf dem achteren Fahrstand, dazu ein Tablett auf dem die Karte mit der Position und den AIS Zielen angezeigt wird.
Die Daten sollen zusätzlich in festen Intervallen, oder bei größeren Sprüngen in einer Datenbank gespeichert werden. Aus dieser Datenbank soll ein Logbuch erzeugt werden und Statistiken erstellt werden.

Da stellt sich mir die Frage ob jemand Erfahrungen mit der Haltbarkeit von SD Karten hat. Der Raspi soll 24/7 laufen, und da ist die Überlegung ob es sinnvoller wäre eine USB SSD zu nehmen, oder ob es genügt die gesammelten Daten einmal am Tag auf einem Stick speichern zu lassen.

Weiter bin ich mir noch nicht einig auf welcher Basis ich das Projekt aufbaue.

Mein Favorit ist eigentlich AVNAV. Klein, alles aus einer Hand und man braucht nur einen Browser für den Zugriff.

Oder doch OpenPlotter mit AVNAV. Einfacher Treiber nachzuinstallieren, mehr grafische einstellmöglichkeiten und Programme, aber Zugriff scheinbar nur über VNC.

[Schleusenklaus]

Hallo Danny,

die Resonanz hält sich ja in Grenzen!
Wie weit bist du bisher gekommen?

Ich belese mich gerade ein wenig zum Thema, habe ähnliches vor nur ohne Logdaten und speicherung. Im Moment liege ich krank zuhause und habe mir einfach mal paar Sachen zum Frickeln bestellt, mal sehen was die nächsten Tage so ankommt, aber ich werde mich auf jeden Fall mal mit OpenPlotter beschäftigen. AvNav klingt interessant, aber wenn ich das richtig verstehe kann man den Raspi dann nur als Server nutzen, nicht als Navi - richtig? Langfristig dachte ich für mich an ein Touchpanel am Steuerstand, aber die Idee einer separaten Navigation per Tablet finde ich interessant.

Zum Thema Speicherverfall hatte ich neulich über UsB-Sticks gelesen, Flash-Speicher sind wohl mehr oder minder vergänglich was die Anzahl der möglichen Schreibvorgänge angeht. Ich würde die Logdaten also auf jeden Fall auf einen externen Speicher verlegen, damit beim Ausfall desselben nicht das System abschmiert.

Freut mich von dir zu hören, mal sehen was so rauskommt.

Mathias

[wernerw]

Moin

es gibt doch schon einige Beiträge zu OpenPlotter usw.
Ich navigiere auf einem Android Tablet mit Stentec Apps daher kann ich da nicht mit Erfahrung glänzen. Meine Versuche mit Navigation am Pi scheiterte an der Performance. Ist aber schon etwas länger her der Versuch.
Zum Thema SD Karten - die rauchen schnell ab wenn du viel drauf schreibst. Bei mir halten die dann ca. 12 Monate, auch die angeblich guten Karten. Inzwischen hab ich das Raspberry OS auf der SD Karte, Daten schreibe ich auf aber eine SSD Platte am USB Port mit aktiver Stromversorgung die im OS gemountet ist. Seit 2 Jahren hält die SD Karte endlich.
Als Anwendung wurden jeweils 5 verschiedene Temperatur, pH, Leitwert, Lichtstärke, Abstände per Ultraschall etc erfasst, alle paar Sekunden und schreibe die in verschiedene Datenbanken. Dazu macht die webcam alle 50 Sekunden ein Foto und schreibt das Foto auf die SSD Platte. Das läppert sich zusammen, eine SD Karte stirbt dabei schnell.
Das bedeutet auch das man von seiner "finalen" SD Karte bei so einem Projekt immer mindestens einen Backup haben solltest. Ich hab das System nach dem Crash zweimal neu aufsetzen müssen. Halte immer ein Image der SD Karte vor... nur so als Tipp.
Für Statistiken werte ich die Daten in den Datenbanken aus und generiere daraus Diagramme für die Anzeige von Werten in bestimmten Zeiträumen.
Mit Navis auf pi kann ich nicht helfen, aber was messen und auswerten angeht kannst du gern fragen.

[Hexe-Crew]

Ich habe AVNAV mittlerweile seit 2 Jahren am laufen. Raspi 4 mit BS auf USB Stick. AIS per USB, GPS seriell und Temp./Luftdruck/Luftfeuchtigkeit (BME280 oder BMP280) angeschlossen. Als Karten sind die von OESenc hinterlegt.

[Schleusenklaus]

Ich habe gesehen das beides wohl zum OpenPlotter Paket gehört, also OpenCPN und AVNAV. Da werde ich es mir mal probieren. Nutzt ihr da einen WLAN-Router an Board, oder stellt ihr über den Raspi ein Wlan bereit um dann von Tablet und Co. zugreifen zu können?

Mir ist nur noch nicht klar wie ich die unterschiedlichen Signale bereit stelle, wenn ich das richtig sehe muss ich über verschiedene Dienste die Signale an SignalK senden? (Unterschiedlich für GPS, GPIO-1-Wire-Sensoren, I2C-Sensoren usw.)

[wernerw]

Zitat von Schleusenklaus

Mir ist nur noch nicht klar wie ich die unterschiedlichen Signale bereit stelle, wenn ich das richtig sehe muss ich über verschiedene Dienste die Signale an SignalK senden? (Unterschiedlich für GPS, GPIO-1-Wire-Sensoren, I2C-Sensoren usw.)

Die Sensoren werden halt an unterschiedliche Pins angeschlossen auf der GPIO Leiste...hier die Übersicht vom pi4:

Für jeden Sensor den du anschließt gibts ja Anleitungen im Netz, die sagen dir auch welcher Bus auf welchem Pin angeschlossen wird. 1Wire und DS18B20 Temp. sensoren z. Bsp. benoetigen einen Vorwiderstand. Pass bei allem auf was du anschlließt das du den Pi nicht abrauchst. Du kannst an den 1Wire auch mehrere Sensoren anschließen, I2C benoetigt eine Porterweiterung wenn du z. Bsp mehrere dort anschließen willst. GPS würd ich per USB oder UART Schnittstelle machen, über UART verlierst du eine I2C Schnittstelle wenn ich mich recht erinnere. Auch aufsteckbare Touchdisplays, die du direkt auf den Pi steckst blockieren und belegen GPIOs. Dort immer die HDMI Variante wählen damit soviele GPIOS wie moeglich frei bleiben.

[chrhartz]

Hallo zusammen,

Andreas, der Autor von AVnav, schreibt im segeln-forum und ist auch einer der Gründer
von open-boat-projects. Wir haben im Forum und auch auf unserer Webseite diverse
Themen rund um AVnav, NMEA 2k, Multifunktions-Display, Windmesser, Ankerketten-
zähler und viele weitere:

https://open-boat-projects.org/de/

Für den RPi 4 habe ich zwei Plotterprojekte auf 7" und 10"-Basis begonnen:
https://open-boat-projects.org/de/7-plotter-raspi-4b/

Der 10" Plotter ist auch schon ziemlich weit, der Thread findet sich hier:
https://www.segeln-forum.de/thread/8...tter/?pageNo=1

Sehr interessant ist auch Andreas neuestes Projekt:
https://www.segeln-forum.de/thread/8...m5-stack-atom/

Ich möchte nicht den Thread kapern, sondern nur darauf hinweisen, dass diese
Projekte im segeln-forum zu Hause sind und dort gehostet werden. Entsprechend
gibt es dort eher Antworten auf spezielle Fragen und ihr könnt die Entwickler direkt
kontaktieren.

Es gibt auch eine gleichnamige Gruppe auf Facebook und die Raspberry Pi on Boats
Gruppe ist empfehlenswert.

Viele Grüße,
Christian

[Schleusenklaus]

Zitat von wernerw

Die Sensoren werden halt an unterschiedliche Pins angeschlossen auf der GPIO Leiste...hier die Übersicht

Danke, aber da haben wir uns wohl missverstanden. Ich mache zwar gern mal so Schnellschüsse und bestelle einfach Sachen zum probieren, und so ein bissel belese ich mich vorher schon. Hardwareseitig ist das schon ok, da gibts genug Anleitungen im Netz wie du schon sagtest.

Meine Frage bezog sich auf die Software, wie das Signal im Pi zum Signal K kommt. Das ist ja nicht Plug´n Play wie bei Windows…

Ich werde auch mal dem Hinweis zum Nachbarforum folgen, das Touch-Display wäre bei mir ja auch gekommen.

[wernerw]

Zitat von Schleusenklaus

Danke, aber da haben wir uns wohl missverstanden. Ich mache zwar gern mal so Schnellschüsse und bestelle einfach Sachen zum probieren, und so ein bissel belese ich mich vorher schon. Hardwareseitig ist das schon ok, da gibts genug Anleitungen im Netz wie du schon sagtest.

Meine Frage bezog sich auf die Software, wie das Signal im Pi zum Signal K kommt. Das ist ja nicht Plug´n Play wie bei Windows…

Ich werde auch mal dem Hinweis zum Nachbarforum folgen, das Touch-Display wäre bei mir ja auch gekommen.

Jetzt hast du mich neugierig gemacht was SignalK alles kann. So wie ich das lese übergibts du Daten per NodeJS an die Anwendung. Also müsstest du die Messwerte erfassen, ablegen und per NodeJS lesen und an SignalK übergeben. Nur ist NodeJS bei mir persoenlich noch nicht angekommen. Wir setzten NodeJS in diversen Microservices ein, in Coding selbst hab ich keine Erfahrung, dafür hab ich Programmierer. Mir wars zu lästig schon wieder eine neue Sprache lernen zu müssen und habs bis jetzt erfolgreich ignorieren koennen. Was ich aber rausfinden konnte ist das SignalK mit diversen USB und UART Geräten gern zusammenarbeitet...z.Bsp GPS Modulen. Das dürfte am einfachsten funktionieren.
Bei mir schreiben alle Sensoren die Daten in eine RoundRobin Datenbank. Die kann auch NodeJS lesen, also müsste man die einfach auslesen und an SignalK übergeben.... das wäre so der grobe Weg den ich jetzt wählen würde.

[Schleusenklaus]

So weit komme ich erst garnicht…

Ich habe gestern meine ersten Gehversuche unternommen und hing lange an der Schnelllebigkeit der Zeit. Mein neu gekaufter Raspi 4 kommt erstmal nicht mit dem „veralteten“ OpenPlotter klar und startet einfach nicht. Man muss manuell ein altes Raspi OS installieren und dann über den OpenPlotterInstaller die einzelnen Apps holen. Das hat dann geklappt, aber die Einstellung der Displayauflösung hat dann auch noch 3h gedauert. Ebenso eine Besonderheit der neueren Raspi 4, welcher nämlich einige Einstellungen einfach übersteuert und das Bild verzerrt.

Mal sehen wie es weiter geht, habe mir erstmal ein paar 1-Wire Sensoren besorgt und mwill mal sehen woe ich die ins System OpenPlotter bekomme. SignalK ist da wohl so ne Art Schnittstelle für alles was rein und raus geht an Signalen.

[wernerw]

Zitat von Schleusenklaus

So weit komme ich erst garnicht…

Ich habe gestern meine ersten Gehversuche unternommen und hing lange an der Schnelllebigkeit der Zeit. Mein neu gekaufter Raspi 4 kommt erstmal nicht mit dem „veralteten“ OpenPlotter klar und startet einfach nicht. Man muss manuell ein altes Raspi OS installieren und dann über den OpenPlotterInstaller die einzelnen Apps holen. Das hat dann geklappt, aber die Einstellung der Displayauflösung hat dann auch noch 3h gedauert. Ebenso eine Besonderheit der neueren Raspi 4, welcher nämlich einige Einstellungen einfach übersteuert und das Bild verzerrt.

Mal sehen wie es weiter geht, habe mir erstmal ein paar 1-Wire Sensoren besorgt und mwill mal sehen woe ich die ins System OpenPlotter bekomme. SignalK ist da wohl so ne Art Schnittstelle für alles was rein und raus geht an Signalen.

Ich hab noch nicht viel Erfahrung mit dem Pi4, die erste Version war ein Stromfresser und bei mir laufen noch pi2 und pi2+ seit ein paar Jahren, bevor die nicht abrauchen bleiben die auch erstmal. Bedenke bei den 1Wire Sensoren (vermute du hast die ds18b20 mit Kabel dran bestellt), je nach Länge des Kabels (5m o. 3m) und Anzahl der Sensoren passt der 4,7K Vorwiderstand nicht mehr und du bekommst keine sauberen Messwerte. Bei 5 Sensoren und 5m Kabel geh runter auf 2,2K Ohm am Vorwiderstand. Dann passt das wieder. 1Wire Sensoren kommen mit eigener Adresse, bei mir werkeln 5 Stk. an einem Bus und laufen super. Ich hab die oft verbaut, von 10Stk ist einer Schrott (nicht wasserdicht oder miese Qualität). Teste die vorher bevor du die Kabel fest verlegen willst.

[Schleusenklaus]

Danke, interessanter Hinweis. Die Kabel selber stellen natürlich auch einen gewissen Widerstand dar. Langfristig dachte ich eigentlich das mit dem MCS (MarineControlServer) zu lösen. Das ist ja nur ein große Platine die alle Sensoren aufnimmt und dem Raspi bereit stellt. Muss ich mich doch vorher mal schlau machen, denn das MCS hat fest verbaute Widerstände.

[Sigi S.]

Zitat von wernerw

Ich hab noch nicht viel Erfahrung mit dem Pi4, die erste Version war ein Stromfresser und bei mir laufen noch pi2 und pi2+ seit ein paar Jahren, bevor die nicht abrauchen bleiben die auch erstmal. Bedenke bei den 1Wire Sensoren (vermute du hast die ds18b20 mit Kabel dran bestellt), je nach Länge des Kabels (5m o. 3m) und Anzahl der Sensoren passt der 4,7K Vorwiderstand nicht mehr und du bekommst keine sauberen Messwerte. Bei 5 Sensoren und 5m Kabel geh runter auf 2,2K Ohm am Vorwiderstand. Dann passt das wieder. 1Wire Sensoren kommen mit eigener Adresse, bei mir werkeln 5 Stk. an einem Bus und laufen super. Ich hab die oft verbaut, von 10Stk ist einer Schrott (nicht wasserdicht oder miese Qualität). Teste die vorher bevor du die Kabel fest verlegen willst.

Die 1-Wire Sensoren funktionieren problemlos auch mehrere 100m und auch 30 Stk gleichzeitig mit einem 4k7 Pull-Up Widerstand sind kein Thema

Deine Probleme klingen ganz stark nach Chinaclones von den DS18B20, die kannst du fast alle vergessen.

Besorg dir die Originalen und alles läuft auf Anhieb

[Schleusenklaus]

Zitat von Sigi S.

Besorg dir die Originalen und alles läuft auf Anhieb

Hast du eine Quelle? Für die Wasserdichten, bzw. einen Hinweis wie man Sie erkennt?

[Sigi S.]

Zitat von Schleusenklaus

Hast du eine Quelle? Für die Wasserdichten, bzw. einen Hinweis wie man Sie erkennt?

Die gibt es original nicht in Wasserdicht

hier zu bekommen:
https://www.reichelt.de/at/de/digita...h=ds18b20&&r=1

Ich habe auch einige der Wasserdichten gekauft, aufgemacht, die Clones mit dem Föhn entfernt und Originale eingebaut.

Wenn du die beiden vergleichst, siehst du keinen Unterschied

[Sigi S.]

Habe doch Wasserdichte gefunden!

https://at.farnell.com/adafruit/642/...441?st=ds18b20

[wernerw]

Zitat von Sigi S.

Die 1-Wire Sensoren funktionieren problemlos auch mehrere 100m und auch 30 Stk gleichzeitig mit einem 4k7 Pull-Up Widerstand sind kein Thema

Deine Probleme klingen ganz stark nach Chinaclones von den DS18B20, die kannst du fast alle vergessen.

Besorg dir die Originalen und alles läuft auf Anhieb

Wie unterscheidest du Original und "China-Kopie"? Alle die ich in der Hand hatte kommen garantiert aus China.

Hab bestimmt schon 50 verschiedene (wasserdicht mit 15m Kabel) oder nur den reinen DS18B20 verbaut. In verschiedenen Versionen. Unterschieden haben die sich nicht. Von den wasserdichten ist mir in 5 Jahren einer abgesoffen. Die restlichen sitzen im Salzwasser und messen immer noch alle 60 Sekunden, liefern genaue Werte. Ich bin auch im Pi Forum unterwegs... hier mal die liste von ds18b20 Problemen.... https://forum-raspberrypi.de/search-...hlight=ds18b20
Da sind einige irre geworden weil die schon gar nicht erkannt werden und Adressen liefern. Daher mein Tipp mit den 2.2K Ohm Vorwiderständen. Aus meiner langen Zeit als Elektronikbastler kann ich bestätigen das der Anschiss überall lauert
Grade beim Pi findet man simple Anleitungen im Netz für jeden Anwendungszweck. Oft muss man aber ein "Flickwerk" drüber coden damit das rund läuft. Aus diversen Gründen. Das sieht man dann immer wenn die Messergebnisse grobe Ausreißer zeigen.