Zigbee Router

Motivation

Um den Blog zu finanzieren und damit nicht jeder, für die einmalige Benutzung, einen CC-Debugger anschaffen muss, habe ich in letzter Zeit einige geflashte CC2531 Sticks über mein lieblings Kleinanzeigenportal vertrieben.

Ich habe überwiegend positive Rückmeldungen, das freut mich natürlich. Allerdings hat der ein oder andere Käufer des Sticks, die Reichweite moniert.

Ich selbst hatte mit meinem Stick allein diesbezüglich keine Probleme, weder in meinem Haus und in meiner deutlich kleineren Wohnung auch nicht. Dennoch wollte ich das Reichweitenproblem elegant lösen und bin auf den Zigbee Router gestoßen.

Update vom 14.04.: Nachdem ich meine Osram Smart + Plugs in meiner Wohnung verteilt hatte, konnte ich an der Steckdose, die am Weitesten vom Server entfernt positioniert ist, tatsächlich Probleme feststellen.
Meine Motivation den Router zu testen ist dadurch natürlich signifikant angestiegen 😉

Der Zigbee Router ist für all diejenigen interessant, die ein größeres Zigbee-Netzwerk betreiben und Probleme mit der Reichweite haben.
Bei einigen steht der Server im Keller und auch im Obergeschoss sollen die Sensoren ihre Werte zuverlässig liefern. Doch auch wenn man in der Garage oder im Gartenhaus irgendwelche Sensoren angebracht hat, kann es Sinn machen einen Zigbee Router einzusetzen.

Bauteile und Montage

Folgende Bauteile habe ich verwendet:

  • CC2530 + CC2591 – Zigbee Modul mit aufschraubbarer Antenne
  • HLK-PM03 – (Print-)Netzteil mit 100-240V AC Eingangs- und 3,3V Ausgangsspannung
  • 100x68x40 mm IP65 Installationsgehäuse (Kunststoff)
  • C8 Einbaustecker

Abgesehen von dem C8 Stecker also 1:1 die Komponenten, aus der Anleitung.
Den Stecker habe ich hinzugefügt, weil ich kein Kabel direkt in das Gehäuse einführen wollte. Ausserdem ist man mit einer gängigen Steckverbindung bei der Wahl der Kabellänge und dem entsprechenden Aufstellungsort deutlich flexibler.

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Beim Zusammenbau kann man natürlich vorgehen, wie es einem beliebt. Ich wollte alle Bauteile in die untere Gehäusehälfte einbauen und den Deckel unangetastet lassen.

Die Platine wird, zumindest bei diesem Prototyp hier, lediglich durch die Antenne fixiert. Am Besten nimmt man eine entsprechend flache Mutter und verschraubt die Platine per SMA-Stecker separat am Gehäuse.

Die Öffnung für den C8-Stecker habe ich mit dem Dremel hergestellt. Je nach Ausführung des Steckers gibt es verschiedene Möglichkeiten diesen zu befestigen. Die hier verwendete Ausführung verfügt über zwei Bohrungen, um den Stecker am Gehäuse zu verschrauben.

Das kleine Netzteil gehört, im Optimalfall, auf eine Lochrasterplatine. Diese könnte man schön an den Sockeln im Boden des Gehäuses fixieren. Hier habe ich das Netzteil mit einem Kabelbinder und einem Klebesockel befestigt.

Da man hier mit Netzspannung arbeitet sollte das Netzteil schon gut fixiert werden, sonst drohen Kurzschlüsse. Meine Befestigungsmethode habe ich ausreichend auf guten Halt hin getestet und für brauchbar bewertet. Eine Alternative mit Lochrasterplatine werde ich mir aber auch noch mal vornehmen.

Zum Schluss fehlt eigentlich nur noch die Verdrahtung. Diese ist denkbar einfach – insgesamt benötigt man nur vier Verbindungen, wovon ich die Eingansspannung zwischen Stecker und Netzteil mit kurzen Kabeln verlötet habe und die Ausgangsspannung, zwischen Netzteil und Zigbee-Modul, mit zwei Jumperkabeln hergestellt habe.

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Man kann das Netzteil und die Kontakte der Eingansspannung noch mit ein wenig Heißkleber fixieren/isolieren, so sorgt man für noch mehr Stabilität und Sicherheit:

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Deckel drauf:

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Und damit das alles nicht so langweilig aussieht:

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Perfekt.

Ich habe das Board vor der Montage natürlich schon mit der entsprechenden Router-Firmware geflasht. Zum Flashen wird, wie gehabt, ein CC-Debugger benötigt.
Wenn man sich an die Anleitung hält, kann nichts schief gehen.

Inbetriebnahme 

Bevor man den Stecker in die Steckdose steckt, schraubt man natürlich den Deckel auf das Gehäuse. Nur so ist gewährleistet, dass man nicht mit der Netzspannung in Berührung kommt!!

Keine der Komponenten besitzt eine Status-LED, nach dem Einstecken passiert optisch also – nichts.

Meinen Prototypen habe ich mit einer blauen LED ausgestattet, die seitlich, mit einem Sockel, im Gehäuse sitzt.
Leider leuchtet die LED sehr grell, daher werde ich entweder noch eine Möglichkeit zum Ausschalten mit einbauen, oder eine gedimmte LED verwenden.

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Fhem

In Fhem bzw. der Zigbee2Mqtt Bridge habe ich das Pairing mal auf 1 gesetzt und kurze Zeit später wurde der Router per Autocreate angelegt:

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Habe den Router dann in der oberen Etage meiner Wohnung platziert und in Fhem noch umbenannt. Nachdem der Router ein paar Minuten online war, wurden auch die Internals & Readings korrigiert/ergänzt

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Test & Fazit

Die Steckdose, die zuvor Probleme mit der Entfernung zum Server/Stick hatte, lässt sich jetzt einwandfrei bedienen. Der Router macht also genau das was er soll.

Da meine Wohnung dennoch recht klein ist und ich kein nennenswertes Ergebnis über den konkreten Reichweitengewinn aussagen kann, hoffe ich jemanden unter Euch zu finden, der mir ein repräsentatives Ergebnis liefern kann.