Neues Projekt: Sensorknoten mit WLAN

Dennis Schwerdel  Sensorknoten  Smart Home  IoT  ESP8266

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Ich hatte schon längere Zeit geplant mein Haus mit kleinen Sensoren zu überwachen. Hauptsächlich ist es eine nette Spielerei zu wissen wie die Temperatur und Luftfeuchtigkeit in jedem Raum ist aber ich könnte grundsätzlich auch mit diesen Informationen die Heizungsanlage optimieren oder die Rollläden steuern.

Meine alten Sensorknoten

Ich hatte schon früher einmal so ein System installiert. Die Knoten hatten einen DHT11 Sensor, der sehr grob die Temperatur und Luftfeuchte gemessen hat, das war aber mehr Schätzen als Messen. Die Knoten hatten einen kleinen ATmega328 Prozessor, der so schwach ist, dass er mit dem periodischen Auslesen der Messergebnisse und dem Übermitteln der Daten über Funk schon fast überfordert war. Gleichzeitig hat er aber 2 AA Akkus in 3-4 Monaten leergesaugt. Für den Empfang der Daten musste sich ein Raspberry Pi mit einem speziellen Funkmodul in der nicht geradfe großen Reichweite befinden. Das war vor ca. 8 Jahren Stand der Technik und ging damals nicht viel besser.

Der neue Chip: ESP8266

Aus Zufall bin ich nun über den Chip ESP8266 gestolpert. Dieser Chip kann ebenfalls wie der ATmega328 über Arduino programmiert werden, hat aber ansonsten mit diesem nicht viel gemein. Der Chip läuft mit bis zu 160 MHz und hat 4 MiB Flashspeicher und 64 KiB RAM. Außerdem kann der Chip selbst WLAN, wodurch man keinen speziellen Empfänger mehr benötigt. Obendrein soll der Chip im Schlafmodus sehr stromsparend sein. Und das beste: In China kostet der Chip nur 2-3 € inklusive Versand. Ich habe gleich ein Entwicklerboard mit diesem Chip in China bestellt und zähle seitdem die Tage bis zur Lieferung. Außerdem habe ich mir noch zwei verschiedene Sensoren bestellt: BME280 und SHT31-D. Beide sind auf eigenen kleinen Boards ausgeführt und messen Temperatur und Luftfeuchte. Der BME280 kann zusätzlich noch den Luftdruck messen. Beide Sensoren kosten in China etwa 2-3 €.

Weitere Pläne

Dieser Chip eignet sich wohl noch für einige andere Anwendungen. Ich habe im Internet schon einige interessante Projekte gefunden:

  • Ein Nutzer hat beschrieben, wie er mit einem Bodenfeuchtesendor und einer kleinen Pumpe eine automatische Pflanzenbewässerung gebaut hat.
  • Man kann über ein Relais mit diesem Chip 230 V schalten. Die Anwendungen sind vielfältig: z.B. Lampen per WLAN oder automatisch nach Heligkeit steuern.
  • Für Somfy Rollläden gibt es eine Arduino-Library. Damit sollte es möglich sein Rolläden nach Helligkeit außen und Temperatur innen automatisch zu steuern.
  • An ESP8266 können auch Bewegungsmelder, Abstandssensoren und Kameramodule angeschlossen werden. Damit kann man evtl. eine Art Alarmanlage bauen.
  • Unter der Bezeichnung WS2812 gibt es LED-Streifen, bei denen man jede LED einzeln steuern kann. Dadurch lassen sich sehr interessante Effekte erzeugen.
  • An den Chip kann man auch TFT-Bildschirme und neuerdings erhältliche E-Ink-Displays anschließen.

Ich denke dieses Projekt eignet sich für eine ganze Serie an Posts in denen ich über den Fortschritt berichte. Im nächsten Post berichte ich dann über die ersten Erfahrungen mit dem Chip als Sensorknoten.

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