Fórum Root.cz
Hlavní témata => Hardware => Téma založeno: CPU 02. 12. 2024, 21:07:47
-
Ahoj,
potřebuju vyřešit RTC v systému bez přístupu k internetu(je to izolované) a čas posílat dál (centrální zdroj času +/- 20 sec).
RTC hodiny
Jako základ chci použít dva moduly RTC, ideálně nějaké přesnější.
Prý jsou docela dobré RTC moduly na bázi DS3231, které se rozchází maximálně o jednu až dvě sekundy za den (u origo čipů).
DCF77 - čas z Frankfurtské polévky
DCF77 si sosá čas z Frankfurtu a ...pokud je zrovna signál... získává přesný čas.
https://www.aliexpress.com/item/1005007539592738.html
https://dratek.cz/martin/1104-presny-cas-z-nemecka-dcf1.html
To samo o sobě není žádná výhra, při špatné orientaci antény/zastínění se prý povede jedno korektní přečtení dat měsíčně.
GPS - čas ze Sputniku
Čas se dá snáz a rychleji získat z GPS, ale na rozdíl od DCF77 musí být signál slušný, bohužel to je ještě citlivější než DCF77
https://www.youtube.com/watch?v=ktqjcnna6cM
GSM - čas z SMS
GSM moduly lepší než SIM900 umí už AT commandy: AT+CLTS
sim900 -> qntp, qnitz=1 nebo qgsmloc=4
Výhoda: Funguje to i ve sklepě.
Nevýhoda: Potřebuje to aktivní SIMMku.
Na nic lepšího jsme nepřišli...
Co vy na to?
Nic lepšího do pětikila nepostavím.
Prodávají se velice přesné hodiny okolo 100 Euro na eBay, ale to se mi do toho dávat nechce a mám vyřešit XY instalací.
Hodně zvažuji místo DCF77 spíš GSM, ale to by znamenalo XY Simek... :o
Nějaký lepší nápad?
-
Resis blbosti, dej tam GPS a cas budes mit primo na seriaku. A ten muzes nakrmit do LORA a potahnout od prijmace pod oblohou, nekam do skryteho okoli.
Pokud ti staci +-20 sec, tak to muzes pouzit jakekoliv vestavene RTC ktere je soucasti dnes uz temer vseho. Ale pokud je instalace s vetsim rozsahem teplot, nebo pravidelnym cyklovanim, muze to ujet o dost dal.
-
+/- 20 sec za jak dlouho? Rozsah pracovních teplot?
-
+/- 20 sec za jak dlouho? Rozsah pracovních teplot?
Revize bude jednou za tři roky, více než minutový rozdíl je neshoda, tři minuty = problém, pět minut už je průůů.
Teploty v podstatě stabilní 10-15°C, spíš to bude ve sklepech, tam asi žádné prudké výkyvy nehrozí.
Distribuci předpokládám po LAN.
Blbý je, že běžné RTC se umí za rok rozhodit klidně o 6 minut.
No, tady se to podcenilo, ale DCF77 nebo GSM to asi dokáže vyřešit.
Dokážu si objednat ESP32 s LAN RJ45 + 2x RTC s DCF77 a pořád se vejdu do pětikila. ::)
Ale abych znovu nevynalézal kolo :P :o
-
nedavno se tu resilo radiove spojeni s nizkou rychlosti na velkou ~10km vzdalenost.
jak daleko chcete mit to zarizeni?
a s nejakym normalnim chipem je kumulativni chyba casu stale rostouci a nebo se chyby rusi a chyba lita kolem 0?
neslo by si udelal par dni statistiku s danym chipem a pokud chyba lita kolem nuly, tak by slo zmerit jaka je treba denni odchylka/chyba.
pokud chyba v case kumulativne roste, tak linearne prepocitat spatny cas pomoci spravneho casu zmereneho na zacatku a na konci.
-
Požadavek na bezpečnost je v principu uzavřená síť.
U většího počtu jednotek je málo realistické pro každou jednotku hledat vhodný offset (jako: "jednou týdně odečti 3sec"), navíc je tam teplotní závislost a dokonce i závislost na napájecím napětí (malinko, ale..). Jinými slovy, nové zařízení se na začátku rozchází o jinou hodnotu než vystárlé zařízení a jak se v průběhu roku mění teplota, mění se i ten rozdíl.
Pokud si jednou měsíčně čuchnu správný čas, jsem v principu v pohodě.
-
U většího počtu jednotek je málo realistické pro každou jednotku hledat vhodný offset.
a dotaz laika: a ten offset stale roste a rozchazi se vic a vic, a nebo je nekdy offset kladny, nekdy zaporny a v prumeru se nuluje? samozrejme kdyz to bude litat +/- 5 minut tak je to na nic.
-
Měl jsem tři zařízení, která jela kupodivu poměrně hodně přesně a vypadalo to na rozdíl třeba 15 vteřin ročně, tak jsem to neřešil. Ale teď jsem dostal dalších patnáct a tady to rozcházení už je markantnější. Jak se to bude chovat dlouhodobě, tak to netuším.
-
60sec za 3 roky je pro volně běžící oscilátor < 0.6ppm přesnost a stabilita, což za stabilitu splňuje třeba tenhle (ale stejně by potřeboval počáteční kalibraci, protože od výroby jen 1ppm):
https://www.sitime.com/support/resource-library/datasheets/sit7910-datasheet (https://www.sitime.com/support/resource-library/datasheets/sit7910-datasheet)
Ale cenově to bude asi mnohem víc, než 500Kč.
V malém teplotním rozsahu (termostatování) by možná vyhověl i nějaký levnější, ale už to není out-of-box řešení a s nejistým výsledkem.
-
Šikovný kolega z fóra mi poslal SMS, že mám použít RDS.
Skupina: typ 4A dle EN 50067
https://dratek.cz/arduino/1492-fm-rds-radio-si4703-modul-tuneru-pro-avr-arm-pic.html
Video:
https://www.youtube.com/watch?v=20tbPOY-0wk
V porovnání s DCF77 je prý RDS významně snáz dosažitelné ve smyslu vyhodím anténu ze sklepa, což zahrnuje jednu díru a protáhnout jen kus kabelu.
Zajímavá možnost.
@dík kámo!
-
Dobrej nápad!
Proti DCF77 hovoří i velká citlivost na rušení a mizerné zabezpečení proti chybám (pouze parita), takže rozhodně nesynchronizovat pouze na základě jedné zprávy, protože šance na chybu je velká.
-
Presny zdroj hodin pre kalibrovanie sa da vytiahnut z GPS, aliexpress "GPSDO" alebo "gps clock source".
Davnejsie som riesil nepresnost digitalneho budika... Ku 32KHz oscilatoru som namiesto jedneho zatazovacieho kondiku pripojil kapacitny trimer (cca 5-30pF). Osciloskopom som kuskom drotika "zachytil" naznak hodinoveho signalu (kapacitne, prikladanie okolo hlavneho cipu v hodinach - nemerat priamo sondou na krystale, lebo zmeni frekvenciu), s aktivnou sondou by to islo jednoduchsie, tu ale nemam.
Druhy kanal osciloskopu bol pripojeny na CLK vystup z GPS Modulu (BN880Q). Na GPS module treba cez Ublox software nastavit vystup 32.738KHz. CLK vystup z GPS modulu ma pri necelociselnom deliteli intenych clk velky fazovy sum, ale pre zladenie posunu faz "okom" na osciloskope to staci.
Nepamatam uz ci som na hodinach menil krystal za nejaky presnejsi, alebo nechal povodny. Vysledok toho laborovania je, ze po polroku (ked sa meni cas) minuty stale sedia s mobilom (sekundy budik neozbrazuje, tie neviem). Budik je v izbe v sklenenej vytrinke +- stabilna teplota.
Pokial nieje moznost chytat radiovy signal, alebo velky doraz na cenu a nejedna sa o stovky kusov tak by som to riesil asi takouto "rucnou" kalibraciou krystalu. Ci ten krystal bude priamo na procesore, alebo externom rtc obvode je viacmenej jedno. Akurat vybrat krystal s co najlepsou stabilitou vzhladom k teplote, casu... Ak oscilator, tak VCXO (Voltage-Controlled Crystal Oscillator) aby sa dal kalibrovat napatim.
-
Přijde mi, že je pro dlouhodobý provoz v normě lepší aspoň jednou za pár dnů hodiny srovnat s nějakým vysílaným standardem (pár zajímavých variant tu zaznělo), než se snažit o kriticky přesný chod oscilátoru bez pravidelné zpětné vazby.
-
ano suhlasim, to pre pripad, ze niene ina moznost. RDS sa mi pozdava, az mam chut zbastlit RDS hodiny. Len ci to pojde aj o 10-20r, kedze je v plane postupny prechod na DAB.
-
GPS, protože celý systém je založen na velmi přesném času.
Každopádně, prakticky každý signál se dá podvrhnout nebo zarušit, tak jen aby se s tím v návrhu počítalo.
-
GPS neni ve sklepe a potrebuje vyhled na satelity.
-
Garantuje nějaké rádio přesnost času v RDS? Jsem se díval přes SDR na to co tady chytáme a jedno rádio je mimo o 12 minut, tak hádám, že se o to obecně nikdo moc nestará. To se u DCF asi stát nemůže.
-
GPS nepotřebuje nikam vidět. Je to signál jako kterýkoliv jiný. Anténa a přímač se propojí koaxiálním kabelem a hotovo. Sám píšeš, že nemáš problém dát anténu ven, a zároveň nikde nepíšeš, že to musí fungovat v uzavřené sklepě.
-
RDS a jedno rádio je mimo o 12 minut
Aha, tak to jo :-D
GPS nepotřebuje nikam vidět.
Ale potřebuje, stačí pár stromů a máš prd a né signál. Plus anténu tak snadno ven nevystrčíš.
-
Nechápu, proč by měl být problém se strkáním GPS antény ven. Na určení polohy potřebuješ signál z několika (4) satelitů, zatímco na určení času ti stačí jeden (pokud znáš polohu, což asi znáš), ten se vždy nějaký najde. Navíc nepotřebuješ mít ten signál stále, protože čas nepotřebuješ zjišťovat X krát za vteřinu, ba ani za minutu a asi ne ani několikrát do hodiny.
Tak si tam dej kukačky.
-
Chceš mi říct, že z náhodného satelitu kdekoliv na obloze získám přesný čas bez složitého laborování, který satelit to je a jaký čas vlastně dává? No když myslíš.
-
Chceš mi říct, že z náhodného satelitu kdekoliv na obloze získám přesný čas bez složitého laborování, který satelit to je a jaký čas vlastně dává? No když myslíš.
Ano cas ziskas uz z jednoho satelitu. Tak funguje GPS - vysila to primarne svuj cas. Znat svoji pozici potrebujes z duvodu, aby se kompenzovala prodleva od satelitu k tobe, v pripade ze ti staci absolutne mene presne hodiny, tak nemusis znat svoji polohu (ta nepresnnost je max 9/300 sec - rozdil mezi satelitem nad tebou vs satelitem na horizotu).
-
co třeba Teltonika router s GPS, který by fungoval jako NTP server pro vnitřní síť. Router + anténa tak mohou být jinde (tam kde je výhled na oblohu). A splní to požadavek na izolovanou síť, protože SIM kartu to pro tuto funkčnost nepožaduje.
Je to bytelné průmyslové řešení, záleží jaký má tazatel rozpočet.
-
co třeba Teltonika router s GPS
Teltonika je asi to nejlepší, co se v LTE/5G modemech dá sehnat, ale významná část zisku by mi zmizla.
Plus GPS v daných místech uvnitř nefunguje a opravdu nevím, co by lezlo z drátu metr nad zemí, místy u veřejného chodníku, kde to budou ochcávat opilci, okopávat spratci, budou o to drncat/stînit popelnice. A kontrola jednou za tři roky.
https://www.tsbohemia.cz/mikrotik-acgpsa-gps-antena-s-sma-konektorem_d407431
To mi přijde lepší to RDS, ale zdroj času vzít ze stanice, která ho má ok.A anténa může být jen tupý kus drátu.
-
Vzhledem k faktu, ze v te mistnosti nekdo neco provozuje a plati elektrinu, najem a mozna dalsi naklady, koupil bych na ucet provozovatele prislusny pocet SIMek a i prubezne naklady na GSM hodil na provozovatele te mistnosti, protoze jemu to v celkovych nakladech zcela zanikne a ty navic pripadne budes moci neco nejak ovladat zvlast v kazde te mucirne nebo co to bude :)
-
Jestvuje este jedna moznost, ktora tu nezaznela.
Jeden z najpresnejsich signalov, ktore mas k dispozicii je 50Hz z elektrickej siete. Podla clanku, co som cital v ARadiu, by mal byt vyrazne presnejsi ako krystalicke oscilatori.
Popripade si kup rubidiove hodiny, dnes sa priemyslne vyrabaju v malych krabickach, lebo ich pouzivaju telekomunikacni provideri pomaly v kazdom uzle.
-
Jeden z najpresnejsich signalov, ktore mas k dispozicii je 50Hz z elektrickej siete. Podla clanku, co som cital v ARadiu, by mal byt vyrazne presnejsi ako krystalicke oscilatori.
https://www.ceps.cz/cs/data#Frekvence
Konkrétní měření https://www.mylms.cz/stabilita-frekvence-elektricke-site/ - necelá sekunda za den. To dá za rok 5 minut.
-
DCF77 - Hodně záleží na poloze v rámci ČR. Čím blíže Německu, tím lepší signál. Nicméně i ta jedna synchronizace měsíčně je pro požadovanou přesnost dostačující. Jen to chce rozumný modul (který umí i měření fázového posunu a nejenom toho on/off signálu). Conrad dělával docela schopný s feritovou anténou.
RDS - Bacha na úlety, nemá to status garantovaného zdroje a přesnost není zaručená. Navíc taková maličkost jako změna letního na standardní čas není vždycky řešená stejně atd.
GPS - Anténa je malý čtvereček někde na konci koaxiálu a opravdu stačí jeden jediný satelit, třeba i jednou týdně (pro danou přesnost). Pokud není dlouhodobě signál, tak obvykle modul chvíli stahuje katalog.
GSM - Záleží na modulu, ale může fungovat i bez SIM karty, protože musí umět nouzové volání. Nicméně třeba mnou používaný SIM800L má tendenci se občas zaseknout a 2G se navíc bude vypínat. Takže ty 3 roky už jsou problém a bude potřeba se podívat po 5G modulech.
Co jsme se z popisu nedozvěděli je, jestli existuje v celé instalaci někde alespoň jedno vyvýšené místo pro ten radiový přijímač. Libovolný, pomůže to všem těm možnostem.
-
GPS modul má hlavně vlastní přesné hodiny pro svou vlastní potřebu, synchronizaci času se satelitem si bude řešit sám a poradí i se ztrátou signálu. Celý systém GPS, respektive GNSS, protože to není už jen americký GPS, nýbrž i Galileo, Glonas, Baidou,..., je založený na přesném čase, takže pokud chci přesný čas, není lepší volba.
A z dlouhodobého hlediska bych také spoléhal na satelit, protože to musí být zpětně kompatibilní i s desítky let starými řízenými střelami. Díky tomu jsou i příjímače lety odladěné. U GSM se technologie neustále mění - vypínaní 2G, vypínání 3G,...
GSM modemy jsou navíc často nespolehlivé, protože uvnitř kolikrát běží celý OS, třeba android.
-
Ještě to tady nezaznělo, ale RTC jde celkem dobře korigovat. Pokud by k tomu byl termostat, tak by to možná i stačilo.
Korekce je v /etc/adjtime a použijete balíček adjtimex. Nejprve je potřeba to nějakou dobu (měsíc, dva?) měřit adjtimex -l do /var/log/clocks.log - teda mít to připojené na internetu na ntp, ale zároveň vypnout synchronizaci RTC, což asi dělá systemd defualtně. Pak adjtimex -r spočítá drift a o ten se to opravuje. Oprava proběhne i po vypnutí a zapnutí, hwclock --hctosys si přečte /etc/adjtime a opraví to, než nastaví systémové hodiny.
Pokud se rozchází za chodu taky systémové hodiny (což tak bývá), jde je nastavit na RTC pomocí adjtimex -a.
-
ad 50Hz) Frekvence v síti se řídí globálně (Evropa). Odchylka může být až 0.2Hz, ale udržuje se i odckylka síťového času proti UTC (https://www.swissgrid.ch/en/home/operation/regulation/frequency.html#grid-time-deviation). Více třeba zde (https://www.mainsfrequency.com/gridtime.php), zde (https://ptdeboer.personalweb.utwente.nl/misc/mains.html) a zde (https://gridradar.net/en/mains-frequency).
Pokud u hodin dokážete zajistit, že mají stálý přístup k síti bez výpadků, tak by mělo být vše OK. Problém jsou výpadky. Pokud máte UPSku, tak jedete na chybu UPS, nebo to musí být detekováno a přejít na nějaký přesnější zdroj. Pokud ne, tak buď hodiny ztratíte úplně, nebo musíte mít schopnost běžet z lokálního oscilátoru (běžné čipy z "trouby" asi nemají). Během výpadku též ztrácíte "korekce", které se v té době v síti udály.
-
Výpadky samozřejmě nastávají a jsou tak nějak pravidelné (jako že to není něco, co nastane jednou za rok), navíc tady je v cestě inline UPS. Na objektech se provádí údržba, dodavatel má výpadky, občas někdo vyhodí pojistky.
Nemyslím si, že by se o to dalo cíleně něco opřít.
Aktuálně vidím šanci RTC hodinách rovnaných vůči RDS, ale musím se dostat ke zbastlení prototypu.
A raději bych to měl v Cčku než v MicroPythonu, ale...jestli to má smysl, to je druhá otázka.
Upatlat to v MicroPythonu to bude nejspíš rychlejší.
-
Hlavní slabina RDS je asi nulová garance čehokoliv (nepodařilo se mi dohledat relevantní informace), takže to nakonec asi tak dobrý nápad není, pokud jde o spolehlivost.
-
ad 50Hz) Frekvence v síti se řídí globálně (Evropa). Odchylka může být až 0.2Hz, ale udržuje se i odckylka síťového času proti UTC (https://www.swissgrid.ch/en/home/operation/regulation/frequency.html#grid-time-deviation). Více třeba zde (https://www.mainsfrequency.com/gridtime.php), zde (https://ptdeboer.personalweb.utwente.nl/misc/mains.html) a zde (https://gridradar.net/en/mains-frequency).
Pokud u hodin dokážete zajistit, že mají stálý přístup k síti bez výpadků, tak by mělo být vše OK.
Koukněte dobře na ten graf odchylek z 2012 a 2013. Je tam vidět +100 až -160 po dobu jednoho měsíce! Stejně tak si pamatuju na https://www.idnes.cz/technet/technika/zpozdene-budiky-srbsko-kosovo.A180308_192054_tec_technika_pka - odchylka 6 minut!
Takže ani síť není spolehlivá.
RDS není spolehlivé vůbec, i když hodně záleží na stanici. Viděl jsem na svém radiobudíku, jak si stanice (ne)všímají třeba změny na letní čas.
Český Rozhlas například kdysi umožňoval synchronizaci vysílaným časovým signálem (přímo těch pár pípnutí v audiu): https://www.irozhlas.cz/veda-technologie/historie/ceskoslovensky-rozhlas-casove-znameni-vyroci-gong-signaly_2104011045_tzr a je možné že to RDS udržují splehlivé, ale jestli to i garantují nemám tušení.
Já bych zvolil DCF77 (pokud je dostatečně silný) nebo GPS. V nouzi GSM.
-
Ještě mě napadá, zda by nešlo využít LoRaWAN? Ve specifikaci je beacon (https://learn.semtech.com/mod/book/view.php?id=175&chapterid=168) po 128s, který obsahuje čas. Nedají se takové zprávy pasivně poslouchat z LoRaWAN od ČRA (https://www.cra.cz/ict-reseni/iot-internet-veci) či The Things Network (https://www.thethingsnetwork.org/)?
-
LoRaWAN síť na synchronizaci času je zajímavá volba. Šlo by to na ní asi udělat více způsoby, ale...
Mám zkušenosti, že LoRa ve sklepích nemá dobrý signál - hlavně ve staré zástavbě - metrové vlhké zdi. Takže dát anténu někam k oknu nebo vytáhnout nad chodník. Cena modulu je také někde kolem 500,- ale spíše více.
-
Mě ještě napadla jiná věc, ale jen principiálně - nemám s tím zkušenosti. Distributoři elektřiny rozlišují vysoký a nízký tarif. Informace o přepnutí posílají "nějak" po el. síti. Nešlo by tohle nějak využít? Netším, jak přesní jsou, jen předpokládám, že je v jejich zájmu být "rozumně" přesný asi v intencích požadavku na tazatelovu přesnost. Navíc časy přepínání průběžně mění, ale to také nemusí vadit, protože pokud je změna navázána na minutu, k synchronizaci na "nejbližší" minutu by to stačilo. Je to ale jen nápad, chtělo by to zjistit, jak dekódovat info o tarifu a jak je přepínání přesné.
-
HDO není přesné vůbec - ten signál nízký/vysoký tarif se přenáší několikrát a ne vždy se ten přijímač u elektroměru chytne napoprvé. Lítá to sem a tam - minuta sem, minuta tam, někdy může být teoreticky i úplně mimo harmonogram (pro nutnou stabilizaci sítě například).
-
HDO není přesné vůbec - ten signál nízký/vysoký tarif se přenáší několikrát a ne vždy se ten přijímač u elektroměru chytne napoprvé. Lítá to sem a tam - minuta sem, minuta tam, někdy může být teoreticky i úplně mimo harmonogram (pro nutnou stabilizaci sítě například).
Aha. Díky za osvětu. :)
-
GSM - Záleží na modulu, ale může fungovat i bez SIM karty, protože musí umět nouzové volání. Nicméně třeba mnou používaný SIM800L má tendenci se občas zaseknout a 2G se navíc bude vypínat. Takže ty 3 roky už jsou problém a bude potřeba se podívat po 5G modulech.
Pokud to stavite na 5+ let, tak GSM (2G) urcite ne. To se vypne, je jen otazka kdy. Je to trosku skoda, protoze byly jednoduche a relativne spolehlive. 4G/5G moduly nechcete. Tam strasne zalezi na firmware, casto maji problemy samy se sebou. Snazi se registrovat do VoLTE a podobe blbosti.
Ale napadlo me jeste - neslo by si v dome dat nekam ten GPS prijimac tak, aby mel dobry prijem a do sklepa to dostat po el. siti? Powerline?
-
Podle mne zbytečně vymýšlíte kolo, které jak píšete vynalézat nechcete.
Dejte tam nějaký RTC a synchronizujte pomoci DCF 77 nebo GPS.
Nic spolehlivějšího nenaleznete a na oboje nejdete i knihovny v tom céčku
Obou typů modulů se dají koupit mraky a přenášet data bez problémů odněkud ze střechy, má to přeci sériovou linku.