Mouser German Blog

(Quelle: Mouser Electronics)

Vor einem Jahr habe ich eine Smart Mailbox mit dem Arduino MKRFOX 1200 Board entwickelt. Das Board verbindet sich mit der Cloud über das SigFox-Netzwerk. Die Smart Mailbox wurde in der Niederlassung von Mouser Electronics Deutschland in München gebaut, und wir testen sie seit einem Jahr. Im Folgenden blicken wir auf die Performance des Boards im vergangenen Jahr zurück.

Hintergrund zum Smart Mailbox-Projekt

Mit SigFox können Benutzer bis zu 140 Nachrichten pro Tag verschicken, wobei jede Nachricht eine Nutzdatenmenge von 12B hat. In meiner Anwendung musste ich diese Menge nicht ausschöpfen. Um also etwas Strom zu sparen, reduzierte ich sie auf nur 1B. Dieses 1B enthielt hexadezimal die verbleibende Batteriekapazität in Prozent. Dieser Prozentwert wird anhand der folgenden Gleichung berechnet:

Diese Berechnung ist eine grobe Schätzung des Ladezustands der Batterie. Idealerweise wird eine Batterieladeschaltung wie diese benötigt, um die Batteriekapazität zu berechnen, die dann zur Berechnung eines genauen Ladezustands verwendet werden kann. Wenn Sie das MKRFOX 1200 Board mit zwei AA- oder AAA-Batterien (je 1,5 V) betreiben, sollte es laut Arduino-Website bei typischer Nutzung bis zu sechs Monate lang funktionieren.

Update zum Smart Mailbox-Projekt

Unsere Smart Mailbox hat im Durchschnitt drei Nachrichten pro Tag verschickt. SigFox bietet dem Benutzer die Möglichkeit, empfangene Daten mit einer Begrenzung von 50.000 Einträgen auszulesen. Die Daten werden in einem CSV-Format gespeichert, wie in der Grafik (Abbildung 1) dargestellt. Die Grafik zeigt den beeindruckenden Stromverbrauch des MKRFOX 1200 Board. Die blaue Linie stellt den Ladezustand der Batterie dar, und die rote Linie ist eine Trendlinie, um die Schwankungen der Änderungen des Batteriestands zu vereinfachen.

Abbildung 1: Die Grafik zeigt den Stromverbrauch des Arduino MKRFOX 1200 (Quelle: Mouser Electronics)

Die Akkus waren voll geladen, als ich mit dem Aufbau des Projekts begann, aber in der Grafik ist zu sehen, dass der Verlauf bei einem Ladezustand von 80 Prozent beginnt. Dies war der Ladezustand, als das Board auf der Mailbox montiert wurde und normal funktionierte. Die 20 Prozent des Ladezustands sind durch die Tests während des Aufbaus verloren gegangen. Ein wichtiger Punkt ist zu beachten: Das MKRFOX 1200 ist so programmiert, dass es nach dem Initialisierungsprozess in den Schlafmodus geht und nur dann aus dem Schlafmodus aufwacht, wenn es vom Sensor "geweckt" wird. Dadurch arbeitet das Arduino MKRFOX 1200 die meiste Zeit im stromsparenden Modus. Abbildung 1 zeigt, dass die Kurve sehr ähnlich verläuft wie die Entladekurve einer typischen 1,5-V-AA-Batterie. Man kann davon ausgehen, dass unsere smarte Mailbox schon sehr bald die Abschaltspannung erreicht.

SigFox-Abonnement-Verlängerung

Das Arduino MKR FOX 1200 beinhaltet ein einjähriges kostenloses Abonnement für das Sigfox-Netzwerk. Im folgenden Abschnitt zeigen wir Ihnen, wie Sie das Abonnement (kostenpflichtig) verlängern können.

1. Rufen Sie die Website https://buy.sigfox.com/ auf.
2. Melden Sie sich mit der gleichen SigFox-ID an, die Sie auch für das Sigfox-Backend verwenden.
3. Nachdem Sie sich angemeldet haben, klicken Sie auf Buy Connectivity.
4. Wählen Sie den gewünschten Plan und fahren Sie mit der Zahlung fort.
5. Nachdem Sie die Zahlung abgeschlossen haben, gehen Sie zum SigFox Backend.
6. Klicken Sie auf Device Type (Gerätetyp).
7. Kopieren Sie die neue Abonnementvertrags-ID, die in der Abbildung rot markiert ist (Abbildung 2).

Abbildung 2 SigFox-Backend-Vertrags-ID (Quelle: Autor)

8. Klicken Sie auf der gleichen Seite auf Ihr DevKit und klicken Sie auf Edit (Bearbeiten).
9. Fügen Sie die neue Vertragsnummer in das Vertragsfeld ein. Nun wird eine Liste angezeigt, in der Sie Ihre Auswahl bestätigen können (Abbildung 3).

Abbildung 3: Abonnement-Aktivierung im SigFox-Backend (Quelle: Mouser Electronics)

10. Klicken Sie auf OK am Ende der Seite. Das Arduino MKRFOX1200 sollte nun wieder in Betrieb sein.

Insgesamt hat das Ardunio MKRFOX1200 im Hinblick auf den Stromverbrauch und die Zuverlässigkeit sehr gut funktioniert. Die SigFox-Netzwerkabdeckung ist in meiner Gegend ebenfalls hervorragend. Dies hängt jedoch davon ab, an welchem Ort Sie Ihre Anwendung einsetzen möchten.