{"id":52331,"date":"2019-11-06T00:00:00","date_gmt":"2019-11-05T21:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/blog_prohoster\/stanovlenie-termostata-kak-eto-poluchilos"},"modified":"2020-02-18T14:00:01","modified_gmt":"2020-02-18T11:00:01","slug":"stanovlenie-termostata-kak-eto-poluchilos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/novosti-interneta\/stanovlenie-termostata-kak-eto-poluchilos","title":{"rendered":"Die Entstehung des Thermostats: wie alles begann","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"Die
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\nNach mehreren Jahren erfolgreicher Arbeit haben wir beschlossen, unser erstes Produkt zur Steuerung des Klimas im Smart Home \u2013 einen intelligenten Thermostat zur Steuerung der Fu\u00dfbodenheizung \u2013 der \u00d6ffentlichkeit vorzustellen.
\n<\/a><\/noindex><\/p>\n

Was ist das f\u00fcr ein Ger\u00e4t?<\/h3>\n

\nEs handelt sich um einen intelligenten Thermostat f\u00fcr jede elektrische Fu\u00dfbodenheizung bis zu 3 kW. Es kann \u00fcber eine App, eine Webseite, HTTP oder MQTT gesteuert werden und l\u00e4sst sich daher problemlos in alle Smart Home-Systeme integrieren. F\u00fcr die g\u00e4ngigsten Systeme entwickeln wir Plugins. <\/p>\n

Sie k\u00f6nnen nicht nur elektrische Fu\u00dfbodenheizungen steuern, sondern auch Thermostatk\u00f6pfe f\u00fcr wassergebundene Fu\u00dfbodenheizungen, Kessel oder elektrische Saunen. Au\u00dferdem kann der Thermostat \u00fcber nRF mit verschiedenen Sensoren kommunizieren. Aktuell sind fast alle klima- und temperaturbezogenen Sensoren in der Entwicklung. Da das Ger\u00e4t auf ESP basiert, haben wir entschieden, dass es nicht angebracht w\u00e4re, den Benutzern Anpassungsm\u00f6glichkeiten wegzunehmen. Daher erm\u00f6glichen wir es dem Benutzer, das Ger\u00e4t in den Entwicklermodus zu versetzen und eine andere Firmware zu installieren, beispielsweise mit Unterst\u00fctzung f\u00fcr HomeKit oder andere Drittanbieterprojekte.<\/p>\n

*Nach der Installation von Drittanbieter-Firmware, die HomeKit oder andere beliebte Projekte unterst\u00fctzt, ist eine R\u00fcckkehr zu der Originalversion \u00fcber OTA (Over-the-Air) nicht m\u00f6glich.<\/p>\n

Die Herausforderungen, die wir begegnet sind<\/h3>\n

\nZu sagen, dass es keine gab, w\u00e4re dumm. Ich werde versuchen, die gr\u00f6\u00dften Probleme zu beschreiben, die wir hatten, und wie wir sie gel\u00f6st haben.<\/p>\n

Das Geh\u00e4use f\u00fcr das Ger\u00e4t war eine komplexe Aufgabe, sowohl hinsichtlich der Ressourcen als auch der Zeit (wir haben etwa ein Jahr daran gearbeitet).<\/p>\n

Es gab viele Optionen auf dem Markt. Die beliebteste ist 3D-Druck. Lassen Sie uns \u00fcberlegen:
\nKlassischer 3D-Druck. Die Qualit\u00e4t l\u00e4sst zu w\u00fcnschen \u00fcbrig, die Produktionsgeschwindigkeit ebenfalls. Wir haben 3D-Druck f\u00fcr Prototypen verwendet, aber f\u00fcr die Serienproduktion war es nicht geeignet.<\/p>\n

Fotopolymer-3D-Drucker. Hier ist die Qualit\u00e4t um ein Vielfaches besser, aber der Preis kommt ins Spiel. Prototypen, die auf einem solchen Drucker gedruckt wurden, kosteten etwa 4000\u20bd, und das ist nur ein Teil des Geh\u00e4uses von zwei. Man kann seinen eigenen Drucker kaufen, was die Kosten senkt, aber dennoch bleiben die Preise exorbitant und die Geschwindigkeit unzureichend.<\/p>\n

Silicon-Gie\u00dfen. Wir hielten das f\u00fcr die optimalste Option. Die Qualit\u00e4t war auf hohem Niveau, der Preis recht hoch, aber nicht kritisch. Sogar eine erste Charge von 20 Geh\u00e4usen wurde f\u00fcr Feldversuche bestellt.<\/p>\n

Doch dann \u00e4nderte ein Zufall alles. An einem Abend ver\u00f6ffentlichte ich zuf\u00e4llig im internen Entwickler-Chat, dass es bei den Geh\u00e4usen ein Problem gebe und der Preis zu hoch sei. Am n\u00e4chsten Tag schrieb mir ein Kollege privat, dass ein Freund eines Freundes eine TPA (Thermoplast-Automaten) hat. Und man k\u00f6nne in der ersten Phase eine Form daf\u00fcr herstellen. Diese Nachricht \u00e4nderte alles! <\/p>\n

Ich hatte schon vorher die Verwendung einer TPA in Betracht gezogen, aber es hielt mich nicht nur die Notwendigkeit auf, eine Mindestbestellung von 5000 St\u00fcck aufzugeben (obwohl man mit etwas M\u00fche auch weniger \u00fcber Chinesen finden kann). Mich hielt der Preis der Presseform auf. Etwa 5000 $. Diese Summe war ich nicht bereit, auf einmal zu investieren. Der Preis f\u00fcr die Presseform \u00fcber unseren neu gewonnenen Kollegen war jedoch nicht astronomisch, er variierte zwischen 2000 und 2500 $. Au\u00dferdem ging er auf uns zu und wir einigten uns darauf, dass die Zahlung in Raten erfolgen w\u00fcrde. Damit war das Problem mit den Geh\u00e4usen gel\u00f6st.<\/p>\n

Eine zweite und ebenso wichtige Herausforderung, mit der wir konfrontiert waren, ist die Hardware.<\/p>\n

Die Anzahl der Hardware-Revisionen ist un\u00fcberschaubar. Nach unseren bescheidenen Berechnungen handelt es sich bei dieser Version um die siebte, ohne die Zwischenversionen zu z\u00e4hlen. Wir haben versucht, alle M\u00e4ngel, die w\u00e4hrend der Tests festgestellt wurden, zu beheben.<\/p>\n

Fr\u00fcher hielt ich einen Hardware-Watchdog f\u00fcr \u00fcberfl\u00fcssig. Jetzt wird das Ger\u00e4t ohne ihn nicht in Serie gehen: aufgrund der Unberechenbarkeit der von uns gew\u00e4hlten Plattform.
\nEin analoger Eingang f\u00fcr das ESP. Zuvor dachte ich, dass jeder Pin des ESP universell ist. Aber das ESP hat nur einen analogen Pin. Dies musste ich in der Praxis herausfinden, was zu einer \u00dcberarbeitung und einer Neuanfertigung der Leiterplatten f\u00fchrte.<\/p>\n

Erste Version der Leiterplatten<\/i><\/p>\n

\"Die
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\n\"Die
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\nZweite Version der Leiterplatten<\/i><\/p>\n

\"Die
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\n\"Die
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\nVorletzte Version der Leiterplatten, bei der wir dringend Probleme mit dem analogen Pin l\u00f6sen mussten.<\/i><\/p>\n

\"Die
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\n\"Die
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\nWas die Software betrifft, gab es auch hier eine Menge Fallstricke.<\/p>\n

Zum Beispiel das gelegentliche Abnehmen des ESP. Obwohl das Ping funktioniert, \u00f6ffnet sich die Seite nicht. Es gibt eine L\u00f6sung \u2013 das Neuschreiben der Bibliothek. M\u00f6glicherweise gibt es auch andere L\u00f6sungen, aber alle von uns getesteten haben keine Ergebnisse geliefert. <\/p>\n

Das zweite signifikante Problem ist, merkw\u00fcrdigerweise, die Anzahl der Anfragen an das ESP beim \u00d6ffnen der Seite. Bei der Verwendung von GET oder AJAX standen wir vor dem Problem, dass die Anzahl der Anfragen unangemessen hoch wurde. Dadurch verhielt sich das ESP unberechenbar, konnte einfach neu starten oder ben\u00f6tigte mehrere Sekunden zur Bearbeitung einer Anfrage. Die L\u00f6sung bestand darin, auf Websockets umzusteigen. Danach reduzierte sich die Anzahl der Anfragen erheblich.<\/p>\n

Das dritte Problem betrifft die Weboberfl\u00e4che. Weitere Informationen dazu werden in einem separaten Artikel ver\u00f6ffentlicht, der sp\u00e4ter erscheinen wird.<\/p>\n

Ich kann vorerst nur sagen, dass die momentan optimalste Variante die Verwendung von VUE.JS ist. <\/p>\n

Dieses Framework ist das am besten geeignete von allen, die wir getestet haben.<\/p>\n

Die Optionen f\u00fcr die Benutzeroberfl\u00e4che finden Sie unter den folgenden Links:<\/p>\n

adaptive.lytko.com<\/a><\/noindex>
\nmobile.lytko.com<\/a><\/noindex><\/p>\n

Die Entwicklung des Termostats<\/h3>\n

\nNachdem wir alle Schwierigkeiten \u00fcberwunden haben, haben wir folgendes Ergebnis erzielt:<\/p>\n

\"Die
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\n\"Die
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\nKonstruktion<\/b><\/p>\n

Der Thermostat besteht aus drei Platinen (Modulen):<\/p>\n

    \n
  1. Steuerplatine;<\/li>\n
  2. Regelplatine; <\/li>\n
  3. Anzeigeplatine.<\/li>\n<\/ol>\n

    \nSteuerung<\/b> \u2013 eine Platine, auf der die ESP12, ein Hardware-Watchdog und der nRF24 f\u00fcr die Arbeit mit k\u00fcnftigen Sensoren angeordnet sind. Zu Beginn unterst\u00fctzt das Ger\u00e4t den digitalen Sensor DS18B20. Wir haben jedoch die M\u00f6glichkeit vorgesehen, analoge Sensoren von Drittherstellern anzuschlie\u00dfen. In einer der zuk\u00fcnftigen Softwareaktualisierungen werden wir die Verwendung von Sensoren erm\u00f6glichen, die mit Thermostaten von Drittherstellern geliefert werden. <\/p>\n

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    \nGesteuert<\/b> \u2013 eine Stromversorgungs- und Laststeuereinheit. Dort haben wir ein Netzteil mit 750 mA, Terminals zum Anschluss von Temperatursensoren und ein Relais mit 16A zur Laststeuerung untergebracht.<\/p>\n

    \"Die
    \n
    \nDisplay<\/b> \u2013 in der Entwicklungsphase haben wir uns f\u00fcr     das Nextion-Display<\/a><\/noindex> 2,4 Zoll entschieden.<\/p>\n

    Dar\u00fcber kann man im Internet leicht Informationen finden. Von meiner Seite kann ich hinzuf\u00fcgen, dass es fast f\u00fcr jeden bequem ist, au\u00dfer wenn es um den Preis geht. Das 2,4-Zoll-Display kostet etwa 1200 \u20bd, was sich negativ auf den Endpreis auswirkt.<\/p>\n

    Daher wurde beschlossen, ein Analogger\u00e4t nach unseren Bed\u00fcrfnissen zu entwerfen, jedoch zu einem niedrigeren Preis. Allerdings muss man es auf die traditionelle Weise programmieren und nicht aus der Umgebung des Nextion Editors. Das ist schwieriger, aber wir sind bereit daf\u00fcr.<\/p>\n

    Das Pendant wird eine 2,4-Zoll-Matrix mit Touchscreen und eine STM32-Platine zur Steuerung umfassen, um die Last auf den ESP12 zu reduzieren. Die Steuerung erfolgt \u00fcber UART, \u00e4hnlich wie bei Nextion, zudem gibt es 32 MB Speicher und eine vollst\u00e4ndige Flash-Karte f\u00fcr die Protokollierung.<\/p>\n

    Die modulare Konstruktion erm\u00f6glicht es, eines der Module einfach auszutauschen, wodurch ein v\u00f6llig anderes Ger\u00e4t entsteht. <\/p>\n

    Es gibt bereits Varianten von \"Platine 2\" in mehreren Ausf\u00fchrungen:<\/p>\n