RSSI - die Wahrheit?

Einrichtung, Anschluss und Programmierung der HomeMatic CCU

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Familienvater
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RSSI - die Wahrheit?

Beitrag von Familienvater » 12.01.2019, 20:09

Hi,

weil ja zur Zeit offensichtlich RSSI der neue, nachgefragte Hype im Forum ist, will ich da einfach mal ein bisschen die Luft aus dem Hype rauslassen.

Klar habe ich auch schon regelmäßig mit den RSSI-Werten die Zuordnung der Geräte auf die Gateways angepasst, und es ist sicherlich ein hilfreiches Instrument, aber: Man sieht das für genau einen einzigen Augenblick. Es hat schon mal jemand den zeitlichen Verlauf von RSSI-Werten gepostet, ich weiß aber nicht mehr, ob es nur für HmIP-Geräte war, die liefern bei jedem Event automatisch die RSSI-Werte als Event mit, so das man die mit z.B. ioBroker relativ einfach wegschreiben kann, aber da hat man ja bekanntlich nur die Möglichkeit zu routen, keine alternative Antenne.

Ich habe meinem Logger was neues beigebracht, der schreibt jetzt alle 5 min die RSSI-Werte für klassisches HM, bei Geräten die seit dem letzten Ausschreiben ein Event gemeldet haben, in eine Datenbank-Tabelle. Warum nur die, die seit dem letzten Ausschreiben ein Event gemeldet haben? Weil ich nicht 287 unnötige Werte für z.B. einen Drehgriffsensor schreiben will, der nicht betätigt wurde, und nur ca. alle 24h seine zyklische Meldung macht, nur dann kann es einen "frischen" Wert geben.

Das was da rauskommt, ist ein ziemlicher Zahlenwust, der gezielt für einen Aktor, für ein Gateway, für eine Senderichtung (mich interessiert hier erstmal nur der Empfang auf der Zentrale bzw. den Gateways), noch relativ einfach per SQL-Abfrage rausgefiltert werden kann, das ganze grafisch darzustellen ist schon wieder die nächste Herausforderung.

Um evtl. mehrere Aktoren gleichzeitig zu betrachten, habe ich aus den "linear" gespeicherten Tupeln per stored Procedure eine Pivot(Kreuztabellenabfrage) gemacht, um z.B. von ausgewählten Gerätetypen alle Empfangswerte des zugeordneten Defaultgateways in eine Tabelle zu bekommen, jede Zeilen ist ein Zeitpunkt, und jede Spalte ist ein Gerät, als Zeitraum z.B. ein Tag (24h).

Ich habe mir jetzt einfach mal alle meine Energiemessaktoren HM-ES-PMSw1-* ausgewertet, weil die von Haus aus eigentlich min. ein Event pro 5 min liefern sollten, und damit die Tabelle auch überall Werte enthalten müsste. Meine CCU2 (raspi 3b, mit piVCCU2 2.41.5 und HM-MOD-RPI-PCB, mit externer Aurel GP an einem 3m langen AirCell 7 Kabel) ist im Keller, im EG und OG sind jeweils echte HM-LGW-O-TW-W-EU ohne Modifikationen.

Ohne jetzt weiter zu langweilen, hier das Chart, als Box-Whisker Darstellung, da ist min/max, sowie die Percentile und der Mittelwert sichtbar (fragt mich bitte nicht, welche Percentile genau, und ob der Mittelwert vielleicht auch ein Meridian ist, das ist das, was Excel 2016 aus den Eingangsdaten in eine "Kastengrafik" macht)
2019-01-12_19h11_27.png
Die 14 ersten "Balken" sind die RSSI-Werte der Geräte, die der CCU-Antenne zugeordnet sind, dann kommen 4 Stück, die dem Gateway im EG zugeordnet sind, und 2 Stück, die dem GW im OG zugeordnet sind. Was springt ins Auge? Die RSSI-Werte der CCU2 enthalten "alles", praktisch jedes Gerät wird irgendwann mal mit -30 db empfangen, aber auch jedes dieser ortsunveränderlichen Geräte wird irgendwann auch mal mit -85 db und schlechter Empfangen, der großteil spielt sich zwischen -40 db und -60 db ab, der Mittelwert schwankt um -50db. Aber das streut, ganz gewaltig.
Im Gegensatz zu den Werten der Gateways, die haben sehr "stabile", RSSI-Werte im Empfang, so wie ich es eigentlich auch für die CCU2 erwartet habe.

Falls jetzt ein kommt, und will wissen, ob sich die Empfangsprobleme/Schwankungen zeitlich in einen Zusammenhang setzen lassen:
Nein, ich hab einfach mal auf die Daten eine bedingte Formatierung gelegt, da sieht man, das es bei den Gateway immer die "gleiche" Farbe=RSSI-Wert ist, aber bei den Werten der Zentrale innerhalb einer Zeile "alle Farben" vorhanden sind...
2019-01-12_20h04_47.png

Mit meiner echten, unmodifizierten Test-CCU2 kann ich leider keine wirklichen Gegentests machen, weil mir dazu die Menge an Geräten fehlt.

Da die RSSI-Funktion vom rfd alle Werte, auch die der nicht zugewiesenen Gateways ausspuckt, habe ich auch noch Charts für die Alternative 1 und Alternative 2 gemacht, aufgrund der Sortierung in der Stored-Procedure beim Kreuztabellen-Anlegen wird immer zuerst nach dem Gateway-Namen und dann nach der Seriennummer sortiert, also ist der 1. Balken im Default-GW-Chart NICHT das gleiche Gerät wie im Chart Alternative 1 bzw. 2!
2019-01-12_19h11_49.png
2019-01-12_19h12_13.png
Im Chart zum alternativen Gateway 2 sind nur die HM-LGW-O-TW-W-EU enthalten, da sieht man, das bis auf wenige Ausreißer alle relativ stabile Werte liefern, im Chart zum alternativen Gateway 1 sind die ersten 6 stark streuenden Balken wieder die Empfangswerte der CCU.

Was soll uns das sagen? Es macht evtl. keinen Sinn, sich aufgrund besserer oder schlechterer RSSI-Werte bei der Zentralenantenne verrückt zu machen, und die Geräte alle 3 Tage auf ein "vermeintlich" besseres Gateway zu schieben. Einfach logisch vorgehen, was müsste eigentlich von der Zentrale besser empfangen werden, das gehört im ersten Schritt dahin, wenn es dann regelmäßig Kommunikationsstörungen hagelt, dann kann man das Gerät, obwohl es "unsinnig" erscheint, einem Gateway zuordnen, und da kann man sich halbwegs an den RSSI-Werten orientieren um das beste zu wählen. Nochmal kurz der Hinweis, die ganze Geschichte hier ist rein auf den Empfangswerten basiert, wenn ein Gerät regelmäßig angefunkt werden muss, gelten "natürlich" andere Regeln, die habe ich aber jetzt nicht untersucht.

Wer es nachmachen will, es macht keinen Spaß :-), ich habe mehrere Anläufe gebraucht, um die Daten in ein auswertbares Format zu transformieren, und Excel ist sch**ße, immerhin kann 2016 die Box-Whiskers inzwischen "automatisch", aber die meisten Eigenschaften sind nicht per VBA automatisierbar, da ist echt bei jedem Diagramm mühsame Hand-Nacharbeit für jede Datenreihe einzeln nötig, ich muss mir unbedingt mal anschauen, was die SQL-Server-Reportengine da so drauf hat...

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darkbrain85
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Re: RSSI - die Wahrheit?

Beitrag von darkbrain85 » 12.01.2019, 22:19

Hi!

Da hatte aber jemand viel Zeit und Motivation! Respekt für diese Analyse! Großes Kino!

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funkleuchtturm
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Re: RSSI - die Wahrheit?

Beitrag von funkleuchtturm » 12.01.2019, 22:41

Meinen gestrigen Kommentar zu diesem Thema:
viewtopic.php?f=26&t=45573&start=60#p484270
Ich weiß gar nicht, warum das Thema gerade jetzt wieder hochpoppt. :?:
Dass die rssi-Messung nur ein "Schätzeisen" ist, das haben wir jetzt schwarz auf bunt :mrgreen:

Gute Arbeit! So kann man Vermutungen mit Hintergrund-Informationen aufklären.
Viele Gruesse
Eugen
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Re: RSSI - die Wahrheit?

Beitrag von 66er » 13.01.2019, 07:06

Danke Familienvater.(alle Daumen hoch)

Ich hab' dem Thema RSSI bislang keine große Aufmerksamkeit geschenkt.

Darin sehe ich mich durch Deine Arbeit nun auch bestätigt. Solange die Komm.-Störungen nicht überhand nehmen, ignoriere ich sie einfach. Im Schnitt habe ich davon ca. 5 / Woche. Die Funktion hat darunter bislang nie gelitten!

LG und schönen Sonntag (@all)
Stefan

NickHM
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Re: RSSI - die Wahrheit?

Beitrag von NickHM » 13.01.2019, 08:58

Danke an Familienvater. Das hat eine Menge Arbeit gemacht, aber die Auswertung von HM Daten war ja schon immer so ein wenig Dein ZweitHobby :)
funkleuchtturm hat geschrieben:
12.01.2019, 22:41
Ich weiß gar nicht, warum das Thema gerade jetzt wieder hochpoppt. :?:
Dass die rssi-Messung nur ein "Schätzeisen" ist, das haben wir jetzt schwarz auf bunt :mrgreen:
Die devconfig Seite kennt nicht jeder User bzw weiss damit nichts anzufangen. HmCompanion läuft nicht mehr mit aktueller FW auf der Zentrale. HM Manager extra zu installieren, das machen nur interessierte User. ioBroker liefert auch RSSI Werte, aber gut versteckt in der Datenpunktliste.
Also warum beschäftigen sich so viele "normale" Forum User plötzlich mit RSSI?
Vielleicht weil es eine RasPiMatic Version gibt in der jetzt jeder die "schlechten" RSSI Werte permanent in der Geräteliste mitgeteilt bekommt? Und erst dadurch taucht dann die hier in den letzen Wochen ständig gestellte Frage auf - was bedeuten diese Werte? Was ist dieses RSSI?

Da fallen mit spontan die "geweckten schlafenden Hunde" oder der berühmte Ansatz "Was ich nicht weiss, macht mich nicht heiss" ein ;-)

Kein Hardware / Softwareentwickler soll seine User belügen, aber sie müssen auch nicht alles wissen :mrgreen:

[Nachtrag offTopic]
bei den HMIP Geräten sind viel mehr Datenpunkte von aussen zugänglich als bei HM. Das freut den Script Programmierer und die Nutzer externer Tools. Aber warum sind diese ganzen Datenpunkte nicht in der WebUi sichtbar? Weil jeder Datenpunkt der dem User zugänglich gemacht wird Fragen generiert und somit am Ende Supportaufwand. Schon die wenigen neuen Punkte in den Auswahllisten werfen Fragen bei Usern auf. Was bedeutet das? Warum gibt es dazu keine (Erklär)Doku ... Was fängt der WebUi Anfänger mit einem Parameter "Helligkeitssensor Überlauf" an ?
Nicht umsonst gibt es undokumentierte Funktionen, systeminterne Programme, versteckte SysVar, Expertenmodus u.s.w.

Und da stellt sich am Ende dann wirklich die Frage, ob jeder WEbUi User RSSI Werte präsentiert bekommen muss?

66er
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Re: RSSI - die Wahrheit?

Beitrag von 66er » 13.01.2019, 10:29

Volle Zustimmung. :D
NickHM hat geschrieben:
13.01.2019, 08:58
...
Und da stellt sich am Ende dann wirklich die Frage, ob jeder WEbUi User RSSI Werte präsentiert bekommen muss?
Die Frage hast Du eigentlich schon in Deinem Posting selbst und m.E. korrekt beantwortet.

:mrgreen: Ohne diese Präsentation würden viele Standarduser deutlich besser schlafen. :wink: :mrgreen:

LG
Stefan

Gluehwurm
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Re: RSSI - die Wahrheit?

Beitrag von Gluehwurm » 13.01.2019, 12:49

NickHM hat geschrieben:
13.01.2019, 08:58
... Und da stellt sich am Ende dann wirklich die Frage, ob jeder WEbUi User RSSI Werte präsentiert bekommen muss? ...
Da es von einige Leuten als "dringend" notwendig angesehen wurde, hat Jens diese Funktion halt eingebaut. Ist mit der Anzeige des DC und der Möglichkeit des Auslesens von Log-Dateien das gleiche "Problem". Siehe die haufenweise Beiträge dazu. ... :mrgreen:

Gruß
Bruno

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Re: RSSI - die Wahrheit?

Beitrag von Familienvater » 28.01.2019, 20:44

Hi,

weiter geht es... Aber nur ein bisschen und ganz schnell.

Habe jetzt auch noch die gleiche Logik für HmIP eingebaut, das die RSSI-Werte nur nach Eventempfang auch im 5-min Rhythmus rausgeschrieben werden (werden per GetParamset VALUES auf den :0-Kanal dann vor dem Rausschreiben abgefragt).
Habe bei weitem nicht so viele HmIP-Geräte in der freien Wildbahn (also irgendwie im Haus verstreut sinnvoll verbaut und in Benutzung), weshalb ich hier jetzt einfach mal kurz die passende Grafik dazu reinstelle, hinter dem Gerätetyp steht noch das Geschoss und die Anzahl der zugrundeliegenden RSSI-Werte, die CCU2 (piVCCU2 mit dem alten, kleinen Funkmodul) steht mit der Aurel-Groundplane im UG, die HmIP-PSM im Obergeschoss darf routen, ich weiß aber nicht, ob z.B. die 2 Geräte im Außenbereich geroutet werden, oder direkt empfangen werden, rein logisch würde ich von geroutet ausgehen, weil die PSM eigentlich deutlich besser erreichbar sein müsste als die CCU2, aber wer weiß schon, was die Funkwellen wo reflektiert und welchen Weg die im Endeffekt nutzen.

Das Bild:
2019-01-28_20h15_42.png
Die Schlußfolgerung:
Die Empfangs-RSSI-Werte auf der Zentrale von HmIP-Geräten schwanken deutlich weniger, als bei empfangenen HM-Geräten am gleichen Funkmodul, könnte am längeren Funkpaket liegen, dass da das Funkmodul mehr "Zeit" hat, um die Signalstärke besser zu ermitteln.

Mal schauen, wann ich Zeit habe, mal min. 48h lange "Feldtests" mit dem neuen großen Funkmodul (unmodifiziert) gegen ein altes kleines Funkmodul (unmodifiziert) und eine CCU2 (unmodifiziert) zu machen, bin mir da aber noch nicht so ganz über den Testaufbau im klaren, bei den Funkmodulen bekommt man das mit der Antennenausrichtung noch halbwegs so hin, das es eigentlich vergleichbar ist, die CCU2 hat den Draht-Stummel aber im Gehäuse und um die Ecke etc.
Und ich muss ggf. auf mein Sammelsurium an HmIP-Testgeräten zurückgreifen, die ich dann im Haus verteilen könnte, da ich auch noch min einen HmIP-PCBS in der Bastelkiste habe, könnte ich sogar auch noch diagonal quer durchs Haus geroutet und ungeroutet versuchen, mal schauen...

Der Familienvater

dtp
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Re: RSSI - die Wahrheit?

Beitrag von dtp » 29.01.2019, 07:45

Interessante Analyse. Danke dafür.

Stellt sich mir die Frage, warum die Gateways eine so viel geringere Streuung der RSSI-Empfangswerte aufweisen, als die CCU2? Könnte es mit der Anzahl der verknüpften Komponenten zu tun haben? Sprich, je mehr Komponenten mit einem Empfänger verbunden sind, desto stärker schwanken die RSSI-Werte, weil die gegenseitigen Störungen größer sind?

Ich selbst habe mir die RSSI-Werte schon lange nicht mehr angesehen. Damals zeigte sie mir noch der hm-companion an. Aber seitdem der nicht mehr gepflegt wird, habe ich mich um die Werte auch nicht mehr gekümmert. Keine wirklich schlechte Entscheidung, wie die obige Analyse zeigt. 8)

By the way, ich habe ausschließlich Funk-Komponenten (aktuell knapp über 100) und ziemlich wenig Probleme damit. Ein Funk-LAN Gateway halte ich in diesem Zusammenhang für extrem wichtig, selbst, wenn man die komplette Wohneinheit mit der CCU abgedeckt bekäme. Warum? Nun zum Einen hilft es, den Duty Cycle der CCU massiv zu reduzieren und zum Anderen scheint es auch positiven Einfluss auf die Empfangssituation als Ganzes zu haben. Und auch, wenn die RSSI-Werte von HMIP-Komponenten insgesamt besser sind, so wundert es mich, dass eQ-3 immer noch kein HMIP fähiges Funk-LAN Gateway herausgebracht hat.

Bis dann,

Thorsten
CCU3 mit stets aktueller FW und den Addons "CUxD" und "Programmedrucken", ioBroker auf Synology DiskStation DS718+ im Docker-Container, Homebridge auf Raspberry Pi 3B+;
einige Projekte: zentrales Push-Nachrichten-Programm zPNP, DoorPi-Videotürsprechanlage, An- und Abwesenheitsdetektion per Haustürschloss, zentrales Programm zur Steuerung von Beschattungsgeräten zBSP.

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Re: RSSI - die Wahrheit?

Beitrag von Familienvater » 29.01.2019, 08:39

Hi,

nach der Auswertung der HM-RSSI-Werte bin ich davon ausgegangen, das es an der Modifikation des Funkmoduls mit einer externen Antenne liegen könnte, das die RSSI-Werte so stark streuen, die Gateways sind nicht modifiziert. Da aber die HmIP-RSSI nicht so stark streuen, obwohl die nur mit dem modifizierten Funkmodul empfangen werden können, könnte es an der Länge der Funkpakete liegen. Aber die Funkpakete an die Gateways sind nicht länger, nur können die Gateways ausschließlich HM-Funk, die Zentrale muss irgendwie noch schauen, ob der Kontent HmIP ist, und zum HmIP-Server-Prozess muss, oder ob es HM-Funk ist, und sich der rfd darum kümmern muss.

An der Zahl der Geräte liegt es wahrscheinlich eher nicht, da steigt nur die Kollisionswahrscheinlichkeit.

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