Zabezpečení úlů

[Axamith]

Ahoj, mám v hlavě myšlenku, jak zabezpečit včelí úly proti krádeži. Nebo spíše jak dostat informaci, že někdo s úly manipuluje. Potřeboval bych posoudit mé myšlenky před samotnou realizací.

Každý úl je umístěn buď samostatně nebo ve skupině na stojanu (ilustrační foto). Původně jsem zvažoval pod každý úl umístit magnetický jazýčkový kontakt, při manipulaci s úlem by došlo k přerušení a spuštění alarmu/komunikace. Toto řešení mi ale připadá komplikované, nutnost vedení přívodních kabelů ke snímači, potřeba přesně umístit úl na místo se snímačem. Došel jsem k závěru, že by bylo dobré použít bezdrátové řešení a zařízení rozdělit na dvě části:
Základní jednotka – přijímá informace od snímacích jednotek a předává data uživateli (GSM komunikace)
Snímací jednotka – vyhodnocuje manipulaci s úly a předává data základní jednotce (Wi-Fi)

Popis:
Snímací jednotka, umístěna ve dně každého úlu. Senzorem bude senzor náklonu PRI 1031 nebo Akcelerometr MPU6050 připojen k ModeMCU ESP8266. Při manipulaci (pokusu o krádež) snímač předá impulz ModeMCU a to vyšle Wi-Fi signál základní jednotce.
Základní jednotka bude opět řešena pomocí ModeMCU ESP8266 s rozšířením o SIM800L GSM GPRS modul. Ten vyšle SMS zprávu uživateli.

Tolik základní funkce. Snímacích jednotek může být několik a obslouží je jedna základní jednotka. Úly jsou umístěny mimo dosah napájení ze sítě, zařízení bude tedy napájeno z baterií. Nabízí se otázka, jak dlouho vydrží baterie (jaká kapacita?) zařízení napájet. Předpokládám, že by bylo rozumné využívat funkce spánku sleep_mode(); nedokáži posoudit, je-li možné snímací jednotku probudit narušením – vyvoláním poplachu a ve spánku probudit základní jednotku Wi-Fi signálem.
V nastavenou dobu (1x/24 hod.)by se snímací jednotky probudily, předaly zprávu o činnosti a stavu baterií základní jednotce, ta by přidala zprávu o stavu své baterie a odeslala uživateli.
Mám v hlavě rozšíření o snímání meteologických údajů a aktivaci/deaktivaci (při oprávněné manipulaci) pomocí RFID Mifare 13.56MHz, ale to je další kolo.

Můžete prosím posoudit reálnost mých myšlenek?
Díky

[Luke_CZ]

Takže, abychom si to ujasnili:
Máš centrální jednotku a jí posílají jednotlivé satelity (úly) signál v případě inicializace čidla.
Já bych navrhoval následující:
HW – stanice
A, určitě nepoužívat WiFi – tvůj návrh přepokládá trvalé připojení klienta (úlu) k serveru (centrální jednotce), což baterií neuživíš, tedy ne na dlouho
B, jako čidlo pohybu bych dal jednoduché otřesové, na mechanickém principu fungující, čidlo, třeba (je i s debounce obvodem): https://www.aliexpress.com/item/1pcs-lot-Tilt-Switch-Module-Angle-Sensor-Module-for-Arduino-SW520D-Free-Shipping/32753355271.html?spm=2114.01010208.3.18.KKwaKO&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_3_10065_10068_10069_10084_10083_10086_10017_10080_10082_10081_10060_10061_10062_10056_10055_10054_10059_10078_10079_10073_10070_10052_10053_422_10050_10051,searchweb201603_9&btsid=193be5ad-a605-4259-bff0-af44ec715b03
C, coby mcu pro úl bych dal malé arduino (nano, nebo pro mini)
D, k němu 433MHz TX
E, volitelně třeba nějaký levný snímač vlhkosti a teploty (může jich být víc) třeba DHT-11 (pro tvoji potřebu bude stačit)
F, do budoucna třeba i ten tvůj RFID, či cokoliv jiného
G, co se týká napájení, tak co dát na střechu úlu FV panel a tím nabíjet akumulátor?

HW – centrála
A, 433MHz RX
B, GPRS modul
C, cokoliv dalšího, na co si vzpomeneš (TFT, LCD, buzzer)
D, coby mcu může být jakékoliv arduino

SW – stanice
A, snímat
– stav otřesového čidla
– napětí akumulátoru
– teplotu a vlhkost z čidla
B, v případě normálního stavu posílat ve zvoleném čase data do centrály
třebas:
UL01;OK;07,14;20,2;60 (číslo úlu;stav otřes.čidla;napětí aku;teplota;vlhkost)
C, v případě aktivace otřesového čidla poslat ihned
UL01;AL; (číslo úlu;stav otřes.čidla;)

SW – centrála
A, čekat na data ze stanic a dle potřeby posílat přes GPRS info
B, dělat cokoliv jiného (zobrazení stavů na displeji, siréna, osvětlení, odpálení náloží…)

Určitě je klíčové vědět maximální vzdálenost stanice – centrála a podle toho zvolit vhodný TX RX

L.

[Axamith]

Ahoj, díky za reakci. Pochopil jsi o co mi jde. Komunikační vzdálenost by byla cca do 20 metrů, spíše méně. Vyčetl jsem že 433 MHz Rx, Tx jede za ideálních podmínek do cca 50 metrů, takže by to bylo dostačující. Tady je slušný popis s příkladem. Arduino Mini či nějaké jiné mrňavé jako mozek.
Jen ten otřesový snímač vidím jako problém. Jde o jeho citlivost. Na videu je vidět, jak moc musí být nakloněn, aby dal signál. Takhle nikdo úl při krádeži nebude nakláněk. Někdy se také kradou jen rámky s medem, takže otevře úl, vybere co chce a zavře. Otřesové čidlo by nemuselo vůbec zareagovat. Výše navrhovaný MPU-6050 je mnohem citlivější. Určitě by bylo dobré SW vyřešit falešné poplachy, drobné otřesy. V podstatě by fungoval jako spínač, vyhodnocování náklonů jednotlivých os není třeba, prostě stav 0/1, s vyhodnocením fal. poplachů.
Jednotlivé satelity by tedy pouze čekaly na narušení a následně odeslaly info základní jednotce. 1x za 24 hod. info o svém stavu a stavu baterie.
Základní jednotka by čekala na info o narušení a již zmíněné hlášení o stavu satelitů + meteo hlášení. Napájení přes FV panel vidím jako problém. Jsou to dráty, které musí vést do dna úlu, ty mohou být v průběhu sezón různě vysoké. Nabízí se možnost nalepit FV na přední čelo první bedny nade dnem. Ale úly jsou často v zarostlém prostředí, takže slunce se nemusí k panelu dostatečně dostat. Toto bych řešil asi až podle otestované výdrže konkrétní baterie. Určitě bych nepřipojoval zbytečné periferie, které nejsou nutné a žerou baterii.

Axamith

[Luke_CZ]

Tak to potem ja, na tak maličkou záležitost ti bude stačit i:
https://www.aliexpress.com/item/Smart-Electronics-GY-Digispark-Kickstarter-Miniature-Minimal-Development-Board-TINY85-Module-for-Arduino-USB-DIY-Starter/32315722719.html?ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_2,searchweb201603_1&btsid=2077f23c-b5c2-4dfd-b250-6177129c8b87

Pro měření teploty by ti stačil i obyčejný termistor(ten opravdu moc nežere):
https://www.aliexpress.com/item/20pcs-Thermistor-NTC-MF52-103-3950-10K-ohm-B-Value-3950k-5-Thermal-Resistor/32738569518.html?ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_2,searchweb201603_1&btsid=cd682224-fc3b-4f7a-a012-14f67d67b2db

Co se týče 433MHz RX TX, tak raději nějaké kvalitnější, ty hodně levné jsou nic moc 🙁
Tyhle mi jedou do cca 50m bez výpadků:
https://www.aliexpress.com/item/433-Mhz-Superheterodyne-RF-Receiver-and-Transmitter-Module-ASK-low-power-kits-For-Arduino-ARM-MCU/32728352611.html?ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_2,searchweb201603_1&btsid=a8636d2d-da5c-48a0-af17-4825ddc91b5d

Pro pokusy bych vzal třeba tuhle krabičku, dáš jen jednu 18650 a do druhé půlky dáš mcu, (dole je místo na TX)a spol(máš to i s nabíjecím modulem :-))
https://www.aliexpress.com/item/hot-Portable-Universal-USB-2X-2-18650-Battery-Charger-DIY-Power-Bank-Box-Case-5600mAh-5V/32756814681.html?ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_2,searchweb201603_1&btsid=d8b1d595-0e0d-4dfb-899a-81f6fafb964a

Celkově bych to směřoval do 3.3V logiky a napájení jedním LiPol 18650 (či podobným).

L.
Kdyžtak Skype: velky_ujezd

[Luke_CZ]

Ještě pro doplnění, ten SW520s je na principu kuličky v pouzdře, která spíná kontakty, jistě si na videu všimneš, že pokud se natočí senzor do limitní pozice, tak ta výchylka pro sepnutí/rozepnutí již tak velká není. Jsou i citlivější snímače otřesů, třebas 801s, SW-420, prostě ty, co jsou na principu pružiny, nebo piezzo (ty ale fungují na změnu zatížení). Jde mi o proudovou spotřebu zapojení, páč s mechanickým senzorem můžeš vypnout mimo ADC všechny periferie.

[Autor]

Příspěvky