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Für die Nutzung des GSM-Moduls benötigt man entsprechende SIM-Karten. Die ersten Versuche habe ich mit Prepaid-Karten von congstar gemacht. Sie waren für den Einsatz in GSM-Kameras schon vorhanden. Da liegt man bei ca. 3€ / Monat.

Über einen Artikel vom heise-Newsticket bin ich auf ein Angebot von 1NCE gestoßen. Das richtet sich direkt an die Entwickler von IoT-Anwendungen. Das charmante an den Produkten von 1NCE ist, dass sie weniger auf monatliche Kosten abzielen, sondern den verbrauchten Traffic. In Deutschland nutzt 1NCE das Netz der Telekom.

Aktuell laufen mehrere Melder im Probebetrieb um eine Einschätzung erhalten zu können, wie viel Traffic durch die Melder generiert wird und wie lange ein Volumen von X MB halten würde. Den Verbrauch kann man bei 1NCE ganz komfortabel in einem Dashboard einsehen.

Basierend auf der Schaltung habe ich ein Board erstellt. Als Tool dafür habe ich die freie Version von Autodesk Eagle verwendet.

Die Abmessungen des Board sind genau so gewählt, dass es sich in dem IP67 Gehäuse montieren lässt.

Mangels meiner Fähigkeiten, SMD zu verlöten, habe ich konventionelle Bauteile gewählt.

Die Schaltung hat als Kernelemente

• SIM800L GSM-Modul
• Arduino Pro Mini

Die Eingangsspannung liegt an JP1 an. Die Versorgungsspannung hatt ich im vorangegangenen Artikel beschrieben, sie liegt bei 4,1 V.
Der Abschluss JP2 bietet die Möglichkeit, einen USB-Seriell(TTL)-Wandler anzuschließen. Über eine SoftSerial des Arduino können dort Debug-Ausgabe ausgelesen werden.
Am Pin A3 kann die Versorgungsspannung gemessen werden. Über einen Spannungsteiler wird sie entsprechend heruntergebrochen. Referenzspannung ist die interne Bandgap-Spannung des Arduino.
An den Anschlüssen JP3 und JP4 können zwei Schalter angeschlossen werden. Diese dienen der Zustandsfeststellung der Falle.
Zwei LEDs (plus die weitere LED auf dem Arduino-Board) dienen der optischen Kontrolle des Geräts.

Eingangs hatte ich schon geschrieben, dass möglichst eine Standard-Bauform von Akku verwendet werden soll. Initiale Idee war, das Gerät direkt mit

• drei AA Akkus, z.B. den eneloop von Panasonic zu betreiben
• einer 18650 Zelle

In der Entwicklung hat sich herausgestellt, dass das verwendete GSM-Modul SIM800L bei einer Spannung von ca. 3,7 V aussteigt. Das bedeutet, dass bei beiden Varianten das Gerät zwar mit voll geladenen Akkus eine Zeit lang läuft. Im Betrieb fällt die Spannung aber schon nach wenigen Tagen auf die Nennspannung der Akkus zurück und das Gerät wird dysfunktional.

Die aktuelle Lösung liegt in einer 18650 Zelle im Zusammenspiel mit einem MT3608 Spannungswandler. Datenblätter zu diesem Spannungswandler finden sich im Internet. Der Wandler kann die 3,7 V der 18650 Zelle in eine 4,1 V Spannung wandeln, die ideale Betriebsbedingungen für das SIM800L darstellt. Um die Spannung des MT3608 noch etwas zu glätten, habe ich ausgangsseitig noch einen 100uF Tantal Kondensator spendiert.

Hinweis für den Nachbau: Das SIM800L kann zum Zeitpunkt des Verbindungsaufbaus durchaus mal 2 A ziehen. Übliche Haltemodule für 18650 Zellen haben so dünne Käbelchen, dass der Innenwiderstand dort zu hoch ist. Ich habe die Haltemodule mit Kabel im Querschnitt von 0,5mm² verdrahtet, damit funktioniert das.

Jetzt gibt es hier schon drei Blog-Artikel, die sich um ein ominöses GSM-Gerät drehen. Und das ganze ohne ein einziges Bild. Bei der Arbeit hätte mir die Chefin vom Marketing mir schon lange die Ohren langgezogen.

Also hier mal ein kleiner Beitrag mit Bildern, was denn da wohl entstehen soll.

Bevor wir hier mit dem ganz schweren Stoff einsteigen, erst mal ein paar grundlegende Ideen für die Umsetzung.

Es wird etwas mehr, als nur ein reiner Fallenmelder. Vielmehr wird es ein System aus dem Melder und einer Web-Anwendung. Dabei soll so viel Funktionalität wie nur möglich im Bereich der Web-Anwendung angesiedelt sein. Der Melder selber soll möglichst „dumm“ sein und nur bestimmte Status-Informationen an die Web-Anwendung schicken.

Da sind wir auch schon bei dem Thema, dass Daten verschickt werden müssen. Es gibt ein kleines GSM-Modul namens SIM800L. Bezieht man dieses Modul aus dem fernen China, so liegt es preislich bei ca. 1,50€. Das kommt einem der Wünsche, den Melder kostengünstig zu bauen, sehr entgegen.

Der Melder benötigt eine Form von Steuerung. Es muss ein Ablauf eingebaut sein in der Form

• Wenn Uhrzeit X erreicht ist, melde dich beim Server
• Wenn ein Schalter betätigt wurde, melde dich beim Server

Hierfür kommt ein Microcontroller zum Einsatz. Randbedingungen sind

• so groß wie nötig, um die Funktionalität abzubilden
• so klein wie nötig, um Stromverbrauch und Kosten zu minimieren

Eine Option ist da der Arduino Pro Mini. Entsprechende Module liegen da auch bei ca. 1,50€.

Dazu kommen dann noch diverse Kostenpunkte

• Gehäuse (ca. 5€)
• Akku 18650 (ca. 3€)
• Spannungsregler (ca. 1€)
• Hauptplatine (ca. 5€)
• Kabel, Montagematerial, LED, Widerstände, Reed-Kontakt usw. (ca. 10€)

Damit sind wir in Summe bei unter 30€.

Bei der Web-Anwendung wäre es wünschenswert, möglichst flexibel beim Hosting zu sein. Also irgendwas mit PHP und MySQL. Um mit relativ wenig Aufwand eine erste, brauchbare Version zu bekommen, soll ein PHP-Framework zu Einsatz kommen. Hier fiel die Wahl auf CakePHP.

Soweit vielleicht erstmal, um einen groben Überblick zu bekommen.

Fangen wir doch mal mit einem sehr trockenen Thema an: Lizenz-Bedingungen

Was soll denn das? Warum Lizenz-Bedingungen bei einem DIY-Projekt? Will der Typ da jetzt auch noch fett Kohle kassieren?

Nein, meine Motivation ist nicht das Geldverdienen. Ich halte die Fangjagd für einen wichtigen Beitrag zur Hege des Niederwildes im Allgemeinen und der Bodenbrüter im Speziellen. Ich möchte mit diesem Projekt die Fangjagd fördern, nicht kommerzialisieren. Auf der anderen Seite steckt hier ein paar Stunden Entwicklungszeit drin. D.h. es ist geistiges Eigentum entstanden und da muss einfach geregelt sein, wie das genutzt werden darf.

Das Projekt wird unter einer Mehrfachlizensierung veröffentlicht. Und zwar sind folgende Varianten der Lizensierung möglich:

• Die GNU Affero General Public License v3
  Mit dieser Lizenz ist jeder herzlich eingeladen, das Projekt für seine jagdlichen Zwecke zu nutzen.
• Kommerzielle Lizenz
  Hiermit soll sichergestellt werden, dass das geistige Eigentum nicht ungefragt in einem wie auch immer gearteten kommerziellen Umfeld eingesetzt wird.

Seite mehreren Jahren setze ich jetzt das GSM-Gerät 1 im Revier ein. Insgesamt habe ich 15 dieser Geräte gebaut und in dem Revier, in dem ich aktiv sein darf, und befreundeten Revieren eingesetzt. Aus den Erfahrungen habe ich ein paar Wünsche an einen Fallenmelder abgeleitet:

• Preis deutlich unter 50€
• Handelsübliche Akkus als Energiequelle
• geringer Stromverbrauch
• IP67 Gehäuse, UV-stabil
• Regelmäßige, aktive Meldung des Gerätes
  • Zustand des Indikator-Schalters
  • Information über Akku
• Indikator-Schalter nicht in Gehäuse integriert
• Gesammelte Übersicht über mehrere Melder

Aufgrund dieser Wünsche hat sich recht schnell die Erkenntnis durchgesetzt, dass eine Evolution der bestehenden Melder nicht zielführend ist. Verschiedene der kommerziell angebotenen Lösungen erfüllen zwar viele der Wünsche, scheiden aber durch den angepeilten Preis aus. Das bedeutet, ein vollständiges Re-Design muss her.

In verschiedenen Artikeln auf diesem Blog möchte ich dieses Re-Design vorstellen.

Der interessierte Leser möge mich entschuldigen. Beruflich bin ich in einer IT-Firma engagiert. Dadurch könnte ich gelegentlich etwas arg spezifische Themen und Termini einfließen lassen.

1. Lizensierung
2. Grundlagen
3. Spoiler
4. Stromversorgung
5. Schaltung
6. Platine
7. SIM-Karte
8. Akkulaufzeit
9. Datenvolumen
10. Arduino-Programm
11. Update zur Stromversorgung
12. Änderung NTP-Server
13. Schnittstelle zur Revierwelt
14. Die Datenbank dahinter
15. Redesign der Platine

In dem Revier, in dem ich mitwirken darf, betreiben wir intensiv die Fangjagd, um den Druck durch Prädatoren auf die Bodenbrüter zu mindern. Dabei kommen auch diverse Lebendfallen zum Einsatz:

• Kofferfallen
• Wipprohrfallen Modell Dose
• Betonrohrfallen System Amann

Bei allen diesen Fallen besteht die Herausforderung in der regelmäßigen Kontrolle auf der einen Seite, dem Wunsch möglichst wenig Witterung anzutragen auf der anderen Seite. Zu diesem Zweck gibt es einen großen Markt an Fallenmeldern. Da sich diese typischerweise in Preisregionen von 150-250€ bewegen, ließ das verfügbare Geld keine flächendeckende Ausstattung mit diesen kommerziellen Meldern zu. Es musste eine preiswertere Alternative her. GSM-Gerät 1 (GG1) weiterlesen

Da plant man eigentlich, eher darüber zu berichten, wie man IT-Themen im Kontext der Jagd nutzen kann, und der erste Beitrag geht über eine Kanzelheizung. So ist das halt manchmal.

Quasi das erste mal in dieser Saison sind die Temperaturen in Norddeutschland deutlich unter den Gefrierpunkt gefallen. Da denkt man in kalten Nächten schon mal darüber nach, in der Kanzel eine Wärmequelle zu haben. Ein Freund berichtet mir von einem Frust mit einem Teelichtofen aus Teelichten und einem umgekehrten Blumentopf. Die Hauptkritikpunkte waren

• Nicht warm genug
• Zu hell

Ok, dann bauen wir doch mal einen ähnlichen Ofen, aber mit mehr „Bums“. Ethanol Wärmegerät 1 (EWG1) weiterlesen