Netzwerk mit ESPs

Hallo

Ich hoffe, das mir hier geholfen werden kann.

Wir möchten 30-50 ESPs mit einem Laptop oder Raspberry steuern.
Die Entfernung vom Laptop bis zum letzten ESP ist aber deutlich größer als die Reichweite des WLAN.

Zu tun haben die ESPs nicht viel:
Messwerte aufnehmen (2 Temperaturen), diese mit ihrer ID an den Laptop senden.
Wenn alle Werte eingetroffen sind, schickt der Laptop an jeden ESP einen neuen Stellwert.
Sobald sichergestellt ist, das alles geklappt hat, kann das System für 5 Minuten schlafen (Batteriebetrieb).

Die Positionierung bleibt während des Versuches gleich, ein Versuch dauert ein bis zwei Tage.
Dann wird die Anordnung verändert, auch die Anzahl der benötigten ESPs kann variieren.

Wir hatten es mit den “Hello Mesh” Skript versucht, aber das wird bei mehr als 10 Nodes unglaublich langsam und unzuverlässig.

Im Netz habe ich von MQTT gelesen, aber nirgends ein für uns passendes Beispiel.

Auch wenn das hier ja ein Arduino Forum ist,
hoffe ich auf gute Antworten oder Hinweise.

Vielen Dank dafür im Voraus :slight_smile:

Kolja

Nabend

Zumindest kann ich mir jetzt vorstellen, das meine Problemstellung nicht ganz trivial ist. Ich habe zwar schon einige Zeit damit verbracht, eine Idee im Netz zu finden, aber wenn auch hier keiner eine zündende Idee hat, muss die Lösung wohl recht aufwändig sein.

Könnt ihr vielleicht einfach mal so eure Gedanken zu meinem Vorhaben hier niederschreiben? Eventuell ergibt sich ja ein Weg.

Deine Beschreibung ist viel zu dürftig speziell was die Entfernungen angeht.

Was ist 'deutlich größer als die Reichweite des WLANs' genau?

Warum kannst du keine WLAN Repeater/kabelverbundene AP's benutzen?

Ein Netzwerk nur aus ESPs aufzubauen ist zwar möglich, aber schwierig, zumal die Dinger ja nur ab und an laufen sollen. Dalso müsstest du bei jedem Aufwachen erst das Netz aufbauen und Routing Funktionalität in die Knoten mit Station und AP integrieren.

Hallo,

also ich habe einen Raspberry Pi als MQTT Broker (Mosquitto) in meinem Heimnetz der u.a. mit diversen Arduinos und ESP8266 informationen (Messwerte/Stellbefehle) <-> austauscht. Das funktioniert sehr zuverlässig es gibt eine Bibliothek für die Arduino IDE. Allerdings habe ich längst nicht soviele Teilnehmer, aber ich denke das ist, je nach Bandbreite, trotzdem kein Problem.
Der ESP 8266 kann meines Wissens als Repeater in einem WLan Netzwerk arbeiten. Leider kann ich dir dazu nicht mehr sagen.
Grüße

Nabend und Danke für die beiden Antworten

Whandall:
Was ist ‘deutlich größer als die Reichweite des WLANs’ genau?

Warum kannst du keine WLAN Repeater/kabelverbundene AP’s benutzen?

Dalso müsstest du bei jedem Aufwachen erst das Netz aufbauen…

Erfahrungsgemäß hat ein normaler Router im Gebäude eine Reichweite von ein paar Zimmern.
Wir benötigen aber eine Reichweite über ein gesamtes Mehrfamilienhaus.
Das erklärt auch, warum eine kabelgebundene Lösung sehr aufwändig wäre.

Kann ein ESP nicht seine eigentliche Aufgabe erledigen (Messwerte aufnehmen)
und als Repeater arbeiten?

Ja, das mit dem Aufwachen ist schon aufwändig,
aber die Anwendung ist nicht so zeitkritisch.
Wenn alle ESPs 5 Minuten schlafen und danach eine Minute brauchen
um wieder ein gemeinsames Netz aufzubauen, ist das ausreichend.

fckw:
also ich habe einen Raspberry Pi als MQTT Broker (Mosquitto) in meinem Heimnetz der u.a. mit diversen Arduinos und ESP8266 informationen (Messwerte/Stellbefehle) <-> austauscht. Das funktioniert sehr zuverlässig es gibt eine Bibliothek für die Arduino IDE. Allerdings habe ich längst nicht soviele Teilnehmer, aber ich denke das ist, je nach Bandbreite, trotzdem kein Problem.

Das hört sich sehr interessant an!
MQTT ist für mich noch ein Buch mit 7 Siegeln,
aber ich hätte deutlich mehr Motivation mich einzulesen,
wenn du mir bestätigen kannst,
dass die ESPs untereinander kommunizieren können.
Also das nicht der gesamte Bereich von einem AP abgedeckt sein muss.
Wie viele “Einheiten” hat dein System?
Ich hätte zur Zeit 15 NodeMCUs um es zu testen.

Die Bandbreite hält sich, je nach Übertragungsmethode, ja sehr in Grenzen.
Alle 5 Minuten erst 2 Temperaturen von den ESPs zum Broker,
dann ein Stellwert vom Broker zu jedem ESP.

Hast du mehr Infos über dein System?
(Webseite, Tutorial oder so?)

Jetzt habe ich ja schon ein bisschen mehr Hoffnung :slight_smile:

Danke und Gruß Kolja

Ohne Verbindung zu einem AP (das könnte auch ein ESP sein) läuft nichts

In einem Mehrfamilienhaus würde ich WLAN Repeater einsetzen. Gibt es drahtlos, über Stromleitung oder Ethernet.

Whandall: Ohne Verbindung zu einem AP (das könnte auch ein ESP sein) läuft nichts

Und dieser ESP Repeater kann dann keine anderen Aufgabe mehr erledigen? Oder verstehe ich das noch völlig falsch?

Doch, kann er. Wenn du ihm sagst was. Routing ist nicht trivial, aber gut erforscht.

Wenn du WLAN Repeater selber schreiben willst, nur zu.

Ein Repeaternetz im Tiefschlaf ist eine Herausforderung, viel Glück dabei.

Danke für die klaren Worte. Aber dafür fehlen mir die Fähigkeiten.

Also das einfachste wäre wohl du deckst deine Wlan Versorgung mit normalen Endgeräten ab. Bei mir ist das Kabelmodem z.b der Wlan-Router und eine Fritzbox und ein TP-link arbeiten als Repeater. Die ESP 8266 die bei mir laufen wachen alle x Minuten auf, melden sich am wlan an, per mqtt werden Werte gesendet und dann schlafen sie wieder. Bei mir hängen auch 'normale' Arduinos im Lan die hören auf ihre mqtt 'topics' und reagieren entsprechend darauf. Das ist natürlich kritisch wenn du das ganze bei den ESP mit 'deepSleep' harmonisieren willst. Ich weiß nicht wie lange ein mqtt 'broker' die Daten vorhält. Aber das lässt sich ja testen.

Hi

Nur mal so, da du ja oben von 30-50 ESPs geschrieben hast. Das stellt auch gewisse Anforderungen an das WLAN. Hier mal ein paar Erfahrungswerte von mir: Bis zu 10 Clients an einem Access Point ist kein Problem, alles was mehr ist, kann, muss aber nicht, funktionieren. Wenn du aber wirklich 50 Clients an einem Access Point haben willst, wird das mit grosser Wahrscheinlichkeit zu Problemen führen (sehr langsame Verbindung, grosse Latenzen oder gar keine Verbindung möglich). Dann das Problem mit den Repeatern: Jeder Repeater halbiert die Bandbreite. Das ist einfach dem Umstand geschuldet, dass er auf dem gleichen Kanal, auf welchem er mit dem Router funkt, auch das Netzwerk für die Clients, welche bei ihm angemeldet sind, zur Verfügung stellen muss.

Für diesen Anwendungsfall würde ich wohl Repeater-Stationen aus 2 ESPs bauen. Einer stellt die Kommunikation mit dem Router über einen Kanal her, der andere fungiert als Access Point für die Clients in seinem Bereich auf einem anderen Kanal. Achte dabei darauf, dass sich die Kanäle nicht überschneiden (vorzugsweise Kanal 1, 6 und 11 verwenden).

Wenn jetzt aber in dem Mehrfamilienhaus, von dem du schreibst, die Mieter selbst noch WLANs erstellen, kann das auch wieder zu Problemen mit der Kommunikation zwischen deinen ESPs führen.

Zusammenfassend: Ein WLAN für ein paar wenige Clients zu erstellen ist einfach, sobald es aber um viele Clients geht, was bei dir ja der Fall ist, und dann auch noch potenzielle Störquellen (die Mieter in deinem Mehrfamilienhaus) dazu kommen, kann es schon ganz schön schwierig werden!

Grüsse Peter

Um das Wlan zu entlasten und Störungen zu vermeiden, könnte man Powerline-APs benutzen. Damit kann man mehrere Wlans auf verschiedenen Kanälen ohne Kabelverlegen aufbauen. Die Powerline-Adapter sollten nur auf einer Steckdosen-Phase liegen. Wenn die Anwendung nicht extrem Zeitkritisch ist, könnten sich die ESPs auch in Gruppen zeitlich getrennt melden, so wären nicht alle 30-50ESPs zu gleich aktiv, sondern vielleicht nur 10.

Wenn du maximal 50 ESPs hast und alle 5min Daten willst, müssten nie mehr als 10 ESPs gleichzeitig online sein. Denke dann bräuchstest du aber genaue RTCs um das Timing hinzubekommen.

Gruß

Scherheinz: Wenn du maximal 50 ESPs hast und alle 5min Daten willst, müssten nie mehr als 10 ESPs gleichzeitig online sein.

Wie kommst du denn auf die Zahl?

50 Stk und alle 5 Minuten sind meine Anforderungen.
Und es stimmt, gleichzeitig müssen die nicht online sein.

Nur woher wissen die einzelnen ESPs wann sie sich einwählen sollen?