XBee Datenkommunikation

Bluetooth und WLAN zur Datenkommunikation benötigt zumeist viel Energie. Durch Feedback aus der Community und unsere Research sind wir auf die Datenkommunikationsmodule XBee gestoßen, die im LowEnergy Bereich angesiedelt sind.

XBee / ZigBee ist indirekt bekannt durch z.B. Steuerung von Glühbirnen und LEDs. Im Video wird im Allgemeinen der Funktionsumfang, die Architektur und die Handhabung erklärt.

LowEnergy – der geringe Energiebedarf, leichte und komfortable Konfiguration sowie auch die Möglichkeit für eine verschlüsselte Datenkommunikation sind klare Vorteile für den Einsatz von XBee für unsere Anwendung.

Die Konfiguration im Detail

Allgemeine Daten zum XBee Setting

Product Family XB42C
Function Set 802.15.4 TH
Firmware Version 2001

Die XBee Module können mit XTCU konfiguriert werden. Konfiguration und Updates der Firmware funktioniert sehr einfach. Nach wenigen Einstellungen kann bereits eine erste Testverbindung zwischen XBee und Windows Rechner hergestellt werden. Das stimmt uns für den Einsatz in unserer Anwendung zuversichtlich.

Raspberry PI

Raspberry PI wurde als Coordinator konfiguriert. So sind auch mehrere Sensorstationen für einen Raspberry PI möglich. Häuser mit mehreren Räumen, Bildungseinrichtigungen mit mehreren Seminarräumen sowie Unternehmen mit mehreren Büros können in Zukunft mit einem zentralen Raspberry PI und mehreren Sensorstationen ausgestattet werden.

Das XBee-Modul wurde mit einem USB-Adapter am Raspberry verbunden. Der MQTT Subscriber wurde vorübergehend zweckentfremded und eine Pythonimplementierung für XBee über Python Serial wurde hinzugefügt.

CH C
ID 8680
SH 13A200
SL XXXXXX
CE Coordinator

Arduino Nano Sensorstation

Der Arduino Nano wurde direkt mit dem XBee Modul verkabelt. Das Modul musste noch so konfiguriert werden, dass es die Daten direkt an den Raspberry sendet. Destination High (DH) und Destination Low (DL) wurden mit den Daten des Moduls am Raspberry PI konfiguriert.

CH C
ID 8680
SH 13A200
SL YYYYYY
DH 13A200
DL XXXXXX
CE End Device

Probleme mit XBee

Wir haben zahlreiche Tutorials, Anleitungen, und Dokumentationen durchgearbeitet. Wir konnten aktuell keine lauffähige Implementierung bzw. Konfiguration für ein Setting mit XBee über GPIO Ports am Raspberry herausfinden.

Wir haben daher das XBee Modul am Raspberry per USB-Adapter integriert. Diese Entscheidung hat uns nach vielen Stunden Suche, Entwicklung und Probieren dann zu einer lauffähigen Datenkommunikation geführt.

Was wurde aus MQTT?

Wir haben den Subscriber etwas modifziert um erstmals die Nachrichten über die serielle Schnittstelle zu empfangen. Wir evaluieren das angesprochene Feedback aus der Community und werden danach weitere Schritte planen. Durch die Verwendung von XBee wurde MQTT im aktuellen Schritt zwar zur Seite gedrängt, doch sehen wir in zukünftigen Entwicklungen noch Potential zur weiteren Verwendung.

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