GSM-Gerät 2 (GG2) – LAMP-Server

Neben dem eigentlich Fallenmelder vor Ort benötigt man auch noch einen Server, bei dem die Status- und Fangmeldungen auflaufen. Um hier eine vergleichsweise einfache Lösung zu haben, wurde ein LAMP-Server bei den Amazon Web Service gewählt.

LAMP?

  • Linux
  • Apache
  • MySQL
  • PHP

Also ein Rundum-Sorglos-Paket aus einem Open-Source Betriebssystem, einem Web-Server, einem Datenbank-System und einer PHP-Laufzeitumgebung. Das gibt es bei AWS so fertig als Paket, z.B. von Bitnami.

Die Kosten bewegen sich damit in einem definierten Rahmen. Sollte der Server an seine Leistungsgrenzen kommen, kann relativ einfach auf eine größere Instanz migriert werden.

Aktuell liegen die Daten noch in einem Rechenzentrum von Amazon in Ohio (US). Dies ist möglich, da es sich bei den Status- und Fangmeldungen nicht um DSGVO-relevante Daten handelt.

GSM-Gerät 2 (GG2) – Falle ausstatten

Es ist ja immer noch das Thema offen, wie der Melder jetzt eigentlich an der Falle montiert wird. Den Melder selber montiere ich nicht an der Falle, sondern an einem kleinen Aufsteller daneben.

Warum? Ich bin ein bequemer Mensch und wenn der Melder da in 30cm über dem Boden fest montiert ist, muss ich ja da unten rumfummeln, um ihn auf zu schrauben um den Akku zu wechseln. Da ziehe ich lieber den Aufsteller raus und lehne in schräg an die Falle, das ist eine angenehmere Arbeitshöhe und ein angenehmerer Winkel.

Der Reed-Kontakt und der Magnet muss so an dem Verschlussmechanismus angebracht werden, dass

  • sich der Magnet bewegt, nicht der Reed-Kontakt
  • möglichst kein Kontakt besteht, um ein Festfrieren zu vermeiden
  • beim Auslösen der Falle der Magnet hinreichend weit vom Reed-Kontakt entfernt wird

Hier mal ein Montagebeispiel von meinem Fallen-Demonstrator, einer halben Mini-Falle zu Anschauungs- und Schulungszwecken.

Der Reed-Kontakt ist am Quer-Riegel über der Verschlussklappe montiert. Der Magnet ist auf der Verschlussklappe montiert. Löst die Falle aus, klappt die Verschlussklappe nach unten und der Magnet wird hinreichend weit von Reed-Kontakt entfernt.

GSM-Gerät 2 (GG2) – Die Montage des MT3608

Auf Basis des Gerber-Files stellt sich dem geneigten Leser die Frage, die denn dieses MT3608-Modul da montiert werden soll. Ganz einfach, das kommt in die zweite Ebene 🙂

In die entsprechenden Anschlüsse auf der Platine werden 1mm Lötstifte eingelötet.

Und genau auf diese Lötstifte wird dann in einer zweiten Ebene das MT3608 verlötet.

In diesem Durchlauf werden das übrigens 50 Stück 🙂

Und was ist mit Kameras? Die S680M

Ja, ich beschäftige mich nicht nur mit Fallenmeldern. Heute mal die Fragestellung: Welche Wildtierkameras setzt ihr eigentlich so ein? Zu gerne würde ich ja hier schreiben: Da haben wir uns was selber gebaut für 30€ das Stück. Aber das wird dann wohl eher ein Projekt für den nächsten Corona-Lockdown 😀

Bis dahin setzen wir einfach eine gekaufte Variante ein. Was wir da nehmen möchte ich hier als S680M bezeichnen. Ich glaube, meine erste Variante habe ich als Duramaxx Grizzly Mini GSM Wildkamera erworben. Es gibt die aber auch als Askari Bearstep oder drölf anderen Handelsbezeichnungen. Recherchiert man dazu etwas im Internet, erfährt man, dass die wohl alle aus der gleichen, chinesischen Fabrik fallen und nur durch die Firmware etwas gebrandet werden.

Meine Frau sagt immer, ich soll unbedingt Bilder posten, die lockern mein Geschreibsel auf. Bitte …

Also warum genau dir Variante?

Wenn ich ehrlich bin, gibt es Wildtierkameras in mies und ganz mies. Die machen eh immer Aufnahmen von den falschen Sachen, von den wirklich relevanten zu wenig und überhaupt ist die Konfiguration eine Zumutung. Dieses Modell ist zum Glück nur mies. Die Konfiguration ist wie üblich sehr mühselig über die vorhandenen Tasten, die Bilder sind ok, manche Szenen verpasst die Kamera. Sie hat aber ein paar Aspekte, die für sie sprechen

  • Man kann ganz entspannt einen 6V Blei-Gel-Akku anklemmen, der reicht für ein paar tausend Bilder oder mehrere Monate Laufzeit
  • Sie ist innendrin erstaunlich modular aufgebaut. Wir haben hier eine als Ersatzteilspender, die damit schon zwei anderen wieder neues Leben eingehaucht hat
  • Sie ist preislich durchaus attraktiv. Zwischenzeitlich habe ich einige Exemplare für unter 100€ geschossen. Ok, da muss man etwas die Augen offen halten, und das war auch vor dem Chip-Mangel und diversen chinesischen Lockdowns. Aber weit entfernt von sonst für GSM-Kameras üblichen Preisen.

Jetzt kommt der nächste um die Ecke und sagt „Aber die HC-300 kostet beim Distributor doch nur 75€“. Stimmt. Aber wer sich die holt, muss auch etwas masochistisch veranlagt sein.

Wir betreiben die Kameras mit SIM-Karten von congstar. Die Kameras können eh nur 2G. Damit Kostet die SIM-Karte e nach dem wann man sich die geholt hat zwischen 2 und 3€ im Monat.

Und warum nimmste da nicht deine tollen IoT-Karten wie in den Fallenmeldern? Die sind halt vom Volumen her recht beschränkt. Je nach Anbieter zahlt man da z.B. für 100MB. Die sind mit Fotos einfach zu schnell aufgebraucht. Wenn ich das noch richtig im Kopf habe, müsste man da zu Secacam, da zahlt man meine ich pro Bild. Allerdings sind da meine ich auch die Anschaffungskosten für die Kameras höher.

GSM-Gerät 2 (GG2) – Die Schaltung

So, für die Elektroniker unter den Lesern hier mal ein Blick auf den aktuellen Stand der Schaltung.

Im Grunde erst mal relativ unspektakulär. Hier die wichtigsten Punkte:

  • Die Stromversorgung ist ein Akku vom Typ 18650 mit nominell 3,7V
  • Über ein P-Kanal MOSFET vom Typ Si2301 wird die Spannung geschaltet
  • Über ein MT3608 Step-Up-Modul werden da 4,1V draus gemacht
  • Zwei Kondensatoren glätten die Spannung und puffern etwas die bis zu 2A, die das GSM-Modul zieht
  • Als GSM-Modul kommt ein SIM800L zum Einsatz
  • Also Microprozessor kommt ein Arduino Pro Mini zum Einsatz
  • Die Kommunikation zwischen den beiden erfolgt via UART
  • Mit ein paar Widerständen werden die Kommunikationspegel zwischen Arduino und SIM800 angepasst
  • An den Arduino sind zwei LED angeschlossen, eine dritte sitzt direkt auf dem Modul
  • Ein Spannungsteiler misst die aktuelle Spannung des Akku
  • Als Debug-Port ist noch auf zwei Pins des Arduino ein SoftSerial realisiert

Damit sollte grob umrissen sein, was da hardwareseitig passiert.

GSM-Gerät 2 (GG2) – Nächste Revision der Platine

Aus den Erfahrungen des Testbetriebs der letzten Monate konnte ich ein paar Veränderungen an der Schaltung ableiten

  • Das Airwire der letzten Platine entfernen 🙄
  • Ersetzen des IRF 9520 durch einen Si2301
  • 100uF Tantal-Kondensator nach den Step-Up-Regler
  • 1.000uF Elko in der Nähe des SIM800L
  • Und natürlich der 10kOhm Widerstand beim Start-Taster

Damit sind alle Änderungen, die in die 0-Serie eingeflossen sind, auch in Schaltung und Platinen-Layout übernommen.

Bisherigen Farbgebungen

  • grün – Prototyp
  • blau – 0-Serie

Und dann habe ich die Frau gefragt, wie wir weiter machen 😀

Sobald sich das Layout bewährt hat, stelle ich natürlich auch das Gerber-File zur Verfügung.

GSM-Gerät 2 (GG2) – Wo sind meine Melder?

Gerade wenn man mit mehreren Personen im Revier die Fangjagd betreibt, kann es vorkommen, dass sich der Standort einer Falle ändert und nicht alle Jagdkameraden gleich Bescheid wissen, wo der neue Standort ist.

Deswegen hat das System eine neue Funktion erhalten, der Benutzer kann in einer Karten den Standort des Melders eintragen. Für das Revier werden dann gleich alle Fallen angezeigt.

An dieser Stelle ein ganz großes Dankeschön an die Entwickler von OpenStreetMap und leaflet.js.

Jetzt kommt bestimmt gleich die Frage auf: Stand nicht in einem älteren Blog-Eintrag, dass der Standort eher in die Revierwelt-App gehört? Ja, das stimmt. Die Schnittstelle da hin lässt aber aktuell noch auf sich warten.

GSM-Gerät 2 (GG2) – bedrahtet vs. SMD

Ich habe ja dicke Finger und eigentlich hatte ich die Hoffnung, den Melder komplett mit bedrahteten Bauteilen aufbauen zu können. Spätestens beim MOSFET scheint da Schluss zu sein. Ich brauche da eine Variante, die bei 2,5V Gate-Source-Spannung schon die 2A für das SIM800 durchlässt. Erst mal musste ich selber wieder lernen, wie man die Kennlinien eines MOSFET liest, ich glaube zuletzt hatte ich 1998 im Fach Halbleiter damit zu tun. Dann musste ich lernen, dass die Nachbauten aus China ggf. nicht ganz der Spezifikation entsprechen um es höflich auszudrücken.

Favorit ist jetzt der Vishay Si2301DS, leider in SMD-Bauform. zum Glück bekommt man für kleines Geld entsprechende Adapterplatinen, damit ich die bestehenden Platinen damit erweitern kann.

GSM-Gerät 2 (GG2) – Open Source aber keine aktuellen Daten?

Aber wenn doch in einem Beitrag geschrieben steht, dass die Lizenz eine Open Source Lizenz ist, warum ist denn hier nicht alles veröffentlicht? Insbesondere nicht die letzten Aktualisierungen der Schaltung oder das Gerber-File?

Das ist eine berechtigte Frage. Der Hintergrund dazu ist relativ einfach: Der aktuelle Status ist nicht veröffentlichenswert.

Aktuell arbeite ich an vier größeren Themenblöcken

  • Reicht ein 470 uF Kondensator um die Stromversorgung des SIM800 zu stabilisieren?
  • Welcher MOSFET ist denn nun der richtige? Aktueller Favorit Vishay SI2301DS
  • Muss ich zukünftig konsequent auf ATmega328p setzen?
  • Wie machen ist die Suche nach dem Netz nach dem Aufwecken des SIM800 zuverlässiger?

Leider sind drei dieser vier Themenblöcke Hardware-Themen, die sich direkt auf die Schaltung auswirken. Für mich selber kann ich da gerne ein paar Kabelbrücken quer über die Platine ziehen. Das ist aber nicht mein Anspruch für Daten, die ich rausgebe. D.h. erst werden die ersten drei Themen geklärt, dann ein aktualisiertes Layout erzeugt und dann gibt es auch aktualisierte Daten 🙂