AskSin++, Stromverbrauch reduzieren - weitere Überlegungen

Entwicklung und Bau von Hardware aller Art, die im HM-Umfeld eingesetzt werden kann

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jp112sdl
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AskSin++, Stromverbrauch reduzieren - weitere Überlegungen

Beitrag von jp112sdl » 01.11.2019, 20:33

Moin!

Es gibt ja zahlreiche Bestrebungen, den Stromverbrauch auf ein Minimum zu reduzieren um die Laufzeit von Batteriegeräten (insbesondere T/H Sensoren) zu erhöhen.

Mir kam daher in den Sinn, die Sendeleistung des CC1101 zu verringern.

Derzeit wird ja das Funkmodul fix mit max. Leistung initialisiert:

Code: Alles auswählen

#define PA_MaxPower              0xC0
...
initReg(CC1101_PATABLE, PA_MaxPower);
Bei Geräten, die sich in näherer Umgebung zur Zentrale befinden, wäre dies aber nicht notwendig.

Laut Datenblatt des CC1101, Seite 59, lassen sich Ausgangsleistungen in 11 Stufen von -30dBm bis +12dBm einstellen.
Bildschirmfoto 2019-11-01 um 20.22.36.png
Unschwer zu erkennen ist, dass die Stromaufnahme bei geringster Sendeausgangsleistung nur gut 1/3 gegenüber der max. Leistung beträgt.
Auch wenn das CC1101 immer nur wenige Millisekunden auf Sendung ist, fallen zumindest die belastenden Strom-Peaks geringer aus, wenn man mit weniger Ausgangsleistung sendet.

Warum sollte man also nicht Geräte mit geringerer Leistungen senden lassen, wenn sie dann auch noch problemlos die Zentrale erreichen?

Wie macht man die Ausgangsleistung nun am besten konfigurierbar?
  • per #define im Sketch - dann muss man aber probieren, ob die Telegramme noch ankommen / flashen / probieren / ... bis man die richtige Leistung hat ?
  • mittels 2er Dip-Switche oder Lötbrücken, 4 verschiedene Leistungsstufen schalten Low / MidLow / MidHigh / High ?
  • oder gar mit einem Poti an einem Analogeingang, wobei dann 0...1023 den Stufen 1...11 (Low...High) entsprechen?
  • bei HB-Geräten wäre ein Parameter in der WebUI denkbar
Vielleicht hab ich aber auch generell was übersehen und es ist total Quatsch... Ideen und Anregungen nehme ich gern entgegen!

VG,
Jérôme

papa
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Re: AskSin++, Stromverbrauch reduzieren - weitere Überlegungen

Beitrag von papa » 01.11.2019, 21:10

Lohnt sich da der Aufwand wirklich ?
Anfragen zur AskSin++ werden nur im Forum beantwortet

jp112sdl
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Re: AskSin++, Stromverbrauch reduzieren - weitere Überlegungen

Beitrag von jp112sdl » 01.11.2019, 21:18

papa hat geschrieben:
01.11.2019, 21:10
Lohnt sich da der Aufwand wirklich ?
Hehe, die Frage könnte man an einigen anderen Stellen auch stellen :mrgreen: 8)

Aber zumindest die Einstellung per #define wäre nahezu aufwandslos.

VG,
Jérôme

papa
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Re: AskSin++, Stromverbrauch reduzieren - weitere Überlegungen

Beitrag von papa » 01.11.2019, 21:21

:D Ja - das Define ist wirklich einfach einzubauen. Aber ich sehe schon die Fragen im Forum, wenn das Gerät dann nicht ordentlich funktioniert :shock:
Anfragen zur AskSin++ werden nur im Forum beantwortet

jp112sdl
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Re: AskSin++, Stromverbrauch reduzieren - weitere Überlegungen

Beitrag von jp112sdl » 01.11.2019, 21:31

papa hat geschrieben:
01.11.2019, 21:21
Aber ich sehe schon die Fragen im Forum, wenn das Gerät dann nicht ordentlich funktioniert
Ach naja, Probleme gibts doch immer wieder mal... viewtopic.php?f=76&t=54162#p539178

Grundsätzlich würde ich es auch bei dem default-Init mit max. Power belassen.
Jedoch könnte man mit einem Schalter im Sketch bei Bedarf die Sache anpassen.

VG,
Jérôme

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Re: AskSin++, Stromverbrauch reduzieren - weitere Überlegungen

Beitrag von der-pw » 01.11.2019, 21:56

Ich finde die Idee ganz gut!

Viele meiner HM-SEC-RHS sind nicht sehr weit von der Zentrale entfernt, und da die Kollegen alle mit einer CR2032 laufen, bin ich doch ganz froh über so manches "mA", dass man zusätzlich einsparen kann.
Grüße,
Patrick

klassisch
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Re: AskSin++, Stromverbrauch reduzieren - weitere Überlegungen

Beitrag von klassisch » 01.11.2019, 22:03

Wie hoch liegen denn die derzeitigen Ruheströme bei Aktoren mit Dauerempfang?

TomMajor
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Re: AskSin++, Stromverbrauch reduzieren - weitere Überlegungen

Beitrag von TomMajor » 02.11.2019, 00:20

Bin etwas skeptisch ob sich der Aufwand lohnt.
Bevor da Aufwand reingesteckt wird wäre es sinnvoll, mal das Sparpotential dafür abzuschätzen.

Also ein konkretes HB Beispielgerät aus dem Fundus mit einem sleep Strom X und Y mal Senden pro Tag für jeweils Z ms.
Und ein typischer Batt.typ annehmen, Alkaline AA?
Um welchen Zeit verlängert sich die Betriebszeit des Gerätes wenn man mit 0 dBm statt 12 dBm sendet?

Diese Zahl zu haben wäre imho klug bevor man mit der Sache anfängt..
Viele Grüße,
Tom

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Re: AskSin++, Stromverbrauch reduzieren - weitere Überlegungen

Beitrag von jp112sdl » 02.11.2019, 08:02

TomMajor hat geschrieben:
02.11.2019, 00:20
Diese Zahl zu haben wäre imho klug bevor man mit der Sache anfängt..
Ja ok

Nehmen wir mal einen einfachen WDS40 T/H Sensor.
Der sendet alle 3 Minuten (also 20x pro Stunde) 13 Bytes á 8,1ms Länge.
Macht einen Verbrauch bei

Code: Alles auswählen

13 Bytes * 8,1ms/Byte * 20/Stunde = 2106ms/Stunde = 2,1 Sekunden Sendezeit je Stunde * 24h = 50,5 Sekunden Sendezeit je Tag.

  12 dBm: 34,2mA * (50,5 / 3600) = 0,48mAh.
   0 dBm: 16,8mA * (50,5 / 3600) = 0,24mAh.
 -30 dBm: 12.0mA * (50,5 / 3600) = 0,17mAh.
Bei einer max Auslastung der Payload (wie zB HB-UNI-Sen-TEMP-IR oder generell den Differenzsensoren) mit 27 Bytes und Sendeintervall wie oben ergibt sich folgendes:

Code: Alles auswählen

27 Bytes * 8,1ms/Byte * 20/Stunde = 4374ms/Stunde = 4,4 Sekunden Sendezeit je Stunde * 24h = 105,6 Sekunden Sendezeit je Tag.

  12 dBm: 34,2mA * (105,6 / 3600) = 1,01mAh.
   0 dBm: 16,8mA * (105,6 / 3600) = 0,50mAh.
 -30 dBm: 12.0mA * (105,6 / 3600) = 0,36mAh.

TomMajor hat geschrieben:
02.11.2019, 00:20
Bevor da Aufwand reingesteckt wird wäre es sinnvoll, mal das Sparpotential dafür abzuschätzen.
Ich hoffe, meine Formeln stimmen soweit!?

Den Ergebnissen nach, lohnt sich der Aufwand wohl eher tatsächlich nicht.

VG,
Jérôme

RolandF
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Re: AskSin++, Stromverbrauch reduzieren - weitere Überlegungen

Beitrag von RolandF » 02.11.2019, 08:58

Also ich finde die Idee gut. :idea:

Aus meiner Sicht ist es ja nicht nur der niedrigere Verbrauch der die Nutzungsdauer erhöht, sondern auch der aus meiner Sicht wesentlich kleinere Spannungseinbruch am Ende der Batterielaufzeit (Stichwort BI). Somit sollte man die Batteriekapazität weiter ausnutzen können.

Der Effekt ist natürlich vom Innenwiderstand der Batterie abhängig, und daher nicht so leicht vorauszusagen.

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