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casa elettronica

Casa elettronica
#1
Quanto segue può essere considerato più teoria o curiosità che pratica in quanto la mia condizione non mi consente di realizzare il progetto.

Ho una casa di 50 anni fa, con un impianto elettrico mai ritoccato, giusto qualche pecionata quà e là, ovviamente a filtubo Wink , e non sono previsti lavori in futuro, ma mi è capitato di fare altri impianti elettrici anche quasi nuovi o con cambi radicali.

Il pensiero in un ipotetico impianto nuovo insieme ai vari cavi a 220V + cavi telefonico + antenna + cavo ethernet per smarttv o ripetitori wifi dove potrebbero esserci problemi di copertura, aggiungerei anche un paio di raspberry e di arduino e vari cavi per il gpio. E qualche corrugato vuoto per aggiungere roba successivamente.

Casa mia è 80mq, quindi non è molto grande e non c'è giardino; per la verità non sarebbe molto giustificato un grosso lavoro, ma già ora quando voglio anche semplicemente comandare qualche led a fronte di un evento che non è nelle vicinanze (magari anche solo un paio di metri) devo passare orrendi cavi. E finora è tutto un gioco. (la cosa più seria e utile fatta per ora è l'accensione dell'aria condizionata da smartphone, quando sono fuori casa, in modo da trovare casa già fresca al rientro; un semplice trasmettitore IR e un'interfaccia web).

Quello che mi chiedo è quali sono le accortezze che sarebbero necessarie considerando che i cavi passano al fianco dei cavi a 220V.
Pensavo si potrebbe passare tra le scatole di derivazioni un paio di cavi lan schermati e verso le derivazioni dei cavi telefonici a 4 fili.
In fondo l'adsl trasmette a 20mbit su un doppino telefonico (io ho la centrale ad 1km e raggiungo 10mbit), pur viaggiando senza schermatura in diverse parti di casa in un impianto antico insieme a cavi a 220V.
E i cavi ethernet raggiungono il gigabit o più tra datacenter geodistribuiti.

Probabilmente i segnali digitali quali la lettura di un pulsante o l'accensione di un led non dovrebbero presentare problemi (questi magari facendoli preamplificare a 5V e non puntando dritti con il pin a 3.3V del gpio).

Un problema maggiore potrebbe essere per i dispositivi che comunicano in I2C o altre cose simili (n.b. non sono un esperto, non lo uso da moltissimo, quindi tutti questi protocolli non li conosco bene).
Io ho 80mq di casa (distanza da parte a parte 10m) senza giardino. Però una cosa simile è più interessante per case più grandi e su più piani con giardino. Quì tra l'altro una comunicazione via wifi potrebbe essere un problema.


Per ora rimane più una curiosità. Se devo implementare controlli incrociati con più parti di casa ora come ora devo mettere più raspberry e farli comunicare via wifi o simili, o - per piccoli tragitti - un cavo nascosto alla meno peggio.
Risposta
#2
(08/08/2018, 21:15)ZeroUno Ha scritto: Quanto segue può essere considerato più teoria o curiosità che pratica in quanto la mia condizione non mi consente di realizzare il progetto.

Ho una casa di 50 anni fa, con un impianto elettrico mai ritoccato, giusto qualche pecionata quà e là, ovviamente a filtubo Wink , e non sono previsti lavori in futuro, ma mi è capitato di fare altri impianti elettrici anche quasi nuovi o con cambi radicali.

Il pensiero in un ipotetico impianto nuovo insieme ai vari cavi a 220V + cavi telefonico + antenna + cavo ethernet per smarttv o ripetitori wifi dove potrebbero esserci problemi di copertura, aggiungerei anche un paio di raspberry e di arduino e vari cavi per il gpio. E qualche corrugato vuoto per aggiungere roba successivamente.

Casa mia è 80mq, quindi non è molto grande e non c'è giardino; per la verità non sarebbe molto giustificato un grosso lavoro, ma già ora quando voglio anche semplicemente comandare qualche led a fronte di un evento che non è nelle vicinanze (magari anche solo un paio di metri) devo passare orrendi cavi. E finora è tutto un gioco. (la cosa più seria e utile fatta per ora è l'accensione dell'aria condizionata da smartphone, quando sono fuori casa, in modo da trovare casa già fresca al rientro; un semplice trasmettitore IR e un'interfaccia web).

Quello che mi chiedo è quali sono le accortezze che sarebbero necessarie considerando che i cavi passano al fianco dei cavi a 220V.
Pensavo si potrebbe passare tra le scatole di derivazioni un paio di cavi lan schermati e verso le derivazioni dei cavi telefonici a 4 fili.
In fondo l'adsl trasmette a 20mbit su un doppino telefonico (io ho la centrale ad 1km e raggiungo 10mbit), pur viaggiando senza schermatura in diverse parti di casa in un impianto antico insieme a cavi a 220V.
E i cavi ethernet raggiungono il gigabit o più tra datacenter geodistribuiti.

Probabilmente i segnali digitali quali la lettura di un pulsante o l'accensione di un led non dovrebbero presentare problemi (questi magari facendoli preamplificare a 5V e non puntando dritti con il pin a 3.3V del gpio).

Un problema maggiore potrebbe essere per i dispositivi che comunicano in I2C o altre cose simili (n.b. non sono un esperto, non lo uso da moltissimo, quindi tutti questi protocolli non li conosco bene).
Io ho 80mq di casa (distanza da parte a parte 10m) senza giardino. Però una cosa simile è più interessante per case più grandi e su più piani con giardino. Quì tra l'altro una comunicazione via wifi potrebbe essere un problema.


Per ora rimane più una curiosità. Se devo implementare controlli incrociati con più parti di casa ora come ora devo mettere più raspberry e farli comunicare via wifi o simili, o - per piccoli tragitti - un cavo nascosto alla meno peggio.

Ciao, penso che più o meno, ognuno di noi, a un certo punto abbia fatto questo tipo di riflessioni. Al di là del fatto pratico (come giustamente ipotizzi la soluzione più economica, al giorno d'oggi, consiste nell'usare del cavo di rete, per i gpio. Mentre per i bus è molto più problematico, andiamo dai pochi cm massimi dell'i2c, ai 2m dell' USB a qualche decina del seriale).
Esiste però anche un aspetto normativo, che non si può ignorare. I cavi di segnale dovrebbero avere condutture e scatole separate, a loro dedicate. Io sono, o meglio ero, come te, ma col passare degli anni, direi che oggi, in un mondo sul limite della rivoluzione dell IoT, mi sono convinto che, sopratutto in contesti come il tuo, la scelta più logica sia usare il wireless.
Risposta
#3
Non sapevo della distanza così minima de l'i2c. A che frequenza viaggia? Io di solito uso cavi da 10cm perchè metto tutto all'interno della stessa scatola, ma devo tenerlo in considerazione, perchè se magari non devo far passare segnali a 50 metri di sicuro mi capita di farli passare su un cavo da un metro. Ora non ricordo cosa ho che va in I2C, ma qualcosa ce l'ho.

La scelta del cavo ethernet non sarebbe tanto per il costo ma per praticità; e poi ci sono cavi di rete schermati.

Per quanto riguarda i corrugati certo non ne farei una singola con 100 cavi dentro ma separate, se non altro per divisione logica; resta di fatto che viaggiano ad una distanza molto ravvicinata.

Interruttori e led invece che distanza possono raggiungere? magari con una logica on/off, non pwm che richiede una certa frequenza con possibile attenuazione.
Quando ho cominciato con arduino feci un piccolo progettino che fondamentalmente era un sensore di prossimità (radar) connesso ai pin con un cavo telefonico di 5 metri all'aperto e non mi dava problemi (anche se la logica di arduino è a 5V)

La comunicazione wireless sicuramente è ottima, ma ti costringe ad avere un numero di controllori in ogni punto che serve. Dispendioso a parte c'è anche la dimensione da tenere conto. Anche un pi zero w prende le sue dimensioni (ah, dimenticavo l'alimentazione...).


Mi stavo giusto leggendo un articolo riguardo il PowerOverEthernet. Dice che da standardizzazione si possono raggiungere fino a 30W e si usa una tensione di 48Volt, e nel tragitto la tensione può scendere anche di oltre 10V.
Beh, con una logica a 3.3V (anche amplificata a 5 via transistor&co) ben difficilmente si riesce a pilotare qualcosa dall'altra parte. Quindi cominciano a rendersi necessari ulteriori amplificatori a sorgente e "riduttori" a destinazione, perdendo tutto il vantaggio che pensavo.

Dovrei avere un cavo telefonico da 10 metri; magari faccio qualche esperimento per misurare la caduta di potenziale.
Risposta
#4
(09/08/2018, 00:39)ZeroUno Ha scritto: Non sapevo della distanza così minima de l'i2c. A che frequenza viaggia? Io di solito uso cavi da 10cm perchè metto tutto all'interno della stessa scatola, ma devo tenerlo in considerazione, perchè se magari non devo far passare segnali a 50 metri di sicuro mi capita di farli passare su un cavo da un metro. Ora non ricordo cosa ho che va in I2C, ma qualcosa ce l'ho.

La scelta del cavo ethernet non sarebbe tanto per il costo ma per praticità; e poi ci sono cavi di rete schermati.

Per quanto riguarda i corrugati certo non ne farei una singola con 100 cavi dentro ma separate, se non altro per divisione logica; resta di fatto che viaggiano ad una distanza molto ravvicinata.

Interruttori e led invece che distanza possono raggiungere? magari con una logica on/off, non pwm che richiede una certa frequenza con possibile attenuazione.
Quando ho cominciato con arduino feci un piccolo progettino che fondamentalmente era un sensore di prossimità (radar) connesso ai pin con un cavo telefonico di 5 metri all'aperto e non mi dava problemi (anche se la logica di arduino è a 5V)

La comunicazione wireless sicuramente è ottima, ma ti costringe ad avere un numero di controllori in ogni punto che serve. Dispendioso a parte c'è anche la dimensione da tenere conto. Anche un pi zero w prende le sue dimensioni (ah, dimenticavo l'alimentazione...).


Mi stavo giusto leggendo un articolo riguardo il PowerOverEthernet. Dice che da standardizzazione si possono raggiungere fino a 30W e si usa una tensione di 48Volt, e nel tragitto la tensione può scendere anche di oltre 10V.
Beh, con una logica a 3.3V (anche amplificata a 5 via transistor&co) ben difficilmente si riesce a pilotare qualcosa dall'altra parte. Quindi cominciano a rendersi necessari ulteriori amplificatori a sorgente e "riduttori" a destinazione, perdendo tutto il vantaggio che pensavo.

Dovrei avere un cavo telefonico da 10 metri; magari faccio qualche esperimento per misurare la caduta di potenziale.
La distanza massima, dipende ovviamente dalla sezione dei conduttori e di eventuali disturbi / effetti indesiderati (capacità o induttanze parasite).
Nella pratica digitale a 3,3V, un segnale è considerato 0 se ha valore da 0 a 1,65V, ed è considerato 1 se è da 1,66V a 3,3V. Per tenerci un po' di margine, stiamo lontani dal valore di limite e diciamo quindi che una caduta di tensione massima di 1V, è accettabile. Tenendo conto della sezione e della caduta di tensione, puoi calcolare la lunghezza massima dei cavi per i gpio (nella pratica, non ci sono particolari problemi, trattandosi di diverse centinaia di metri con sezioni decenti).
I2C invece è un bus, è nato per far parlare tra loro i chip, sulla stessa scheda, quindi, già di progetto, non erano previste lunghe distanze.
Ne parlavamo già qui.
I2C se non erro lavora normalmente a 100khz, ma si può aumentare fino a 1Mhz per maggiori prestazioni di velocità.
Risposta
#5
io sono più propenso per collegare tutto con 2.4ghz o Wi-Fi mesh, tanti nodemcu e dati che viaggiano su mqtt, un raspberrypi centrale che controlla tutto
Heart Libro  | Blog EnricoSartori.it | Idea YouTube
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Risposta
#6
Nonostante i grandi progressi dell'elettronica e dell'informatica, "the sound remain the same".

La capacità ed affidabilità dei mezzi di trasmissione resta, nell'ordine:

- Fibra ottica
- Rame
- wireless

Il wireless è tanto comodo ... ma un cavo di rame è meglio.

Quello che raccomando a tutti di non fare, è passare dei cavi a bassa tensione insieme al 220v.

Per quanto riguarda interfacce e protocolli ognuno è progettato con certe finalità: non si può pretendere che un sistema progettato per la comunicazione tra IC come l'I2C (Inter Integrated Circuit) possa funzionare bene su lunghe distanze.

E - per inciso - la comunicazione tra datacenters si fa tramite fibra ottica, con velocità anche di diverse centinaia di gigabit.
Risposta
  


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