{"id":1956,"date":"2013-02-22T20:34:28","date_gmt":"2013-02-22T20:34:28","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.ecotronics.ch\/wordpress\/?p=1956"},"modified":"2013-03-23T13:10:21","modified_gmt":"2013-03-23T13:10:21","slug":"lost-im-xbee-dschungel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.ecotronics.ch\/wordpress\/?p=1956","title":{"rendered":"Lost im XBee-Dschungel"},"content":{"rendered":"
\"\"<\/a>

XBee-Funknetzwerk mit 1 Coordinator und 1 End Node<\/p><\/div>\n

Keine Angst, auch wenn der Titel eher nach Frustration t\u00f6nt,\u00a0handelt es sich in diesem Tutorial um ein vollst\u00e4ndiges, lauff\u00e4higes Projekt.\u00a0 Ich pfade Ihnen gewissermassen den Weg durch den Dschungel. Und wenn Ihnen der Artikel schlicht zu lang ist, f\u00fcr das Projekt selbst ist es nicht n\u00f6tig, den Rest der Einleitung oder die Kapitel\u00a0 “ZigBee-Ratgeber” und “Grundlagen und Glossar” zu lesen.<\/p>\n

Zwar habe ich inzwischen einiges an Arduino-Projekten realisiert, aber zum Internet of Things<\/strong> fehlt mir noch das wichtigste Element, die Vernetzung. Bis jetzt bestanden alle meine Projekte aus einem per USB-Kabel mit dem PC verbundenen Arduino. Um meine Sensoren zur \u00dcberwachung von Licht, Feuchtigkeit und Temperatur auf dem Balkon realisieren zu k\u00f6nnen, lieb\u00e4ugelte ich deshalb mit dem Kauf eines Arduino mit integriertem Wifi<\/strong>. DiamondBack<\/a> heisst das werte Teil. Allerdings scheiterte diese Idee an einem praktischen Problem: Auf unserem Balkon gibt es keine Steckdose<\/strong>. Wifi gilt aber als energiehungrig, so dass es kaum ratsam erschien, einen solchen Arduino mit Batterien zu betreiben.<\/p>\n

Also hielt ich Ausschau nach Alternativen, denen als Stromversorgung Batterien oder Solarzelle<\/strong> gen\u00fcgen. Dabei stiess ich zuerst auf panStamp<\/a>. Zuerst war ich enthusiastisch, diese Technologie versprach genau, was ich suchte, Sensornetzwerke mit stromsparenden, batteriegetriebenen Nodes. Aber als ich nach ausf\u00fchrlicher Lekt\u00fcre des Websites und des Wikis immer noch keine genaue Vorstellung davon hatte, welche Komponenten ich den eigentlich f\u00fcr ein kleines Netzwerk ben\u00f6tigte, nahm ich von dieser Technologie wieder Abstand. Zu stark scheint panStamp mir von einer einzigen Person abzuh\u00e4ngen und zu propriet\u00e4r ist die Technologie.<\/p>\n

Bei meinen Recherchen tauchte nat\u00fcrlich immer wieder ZigBee <\/strong>auf. Im Buch “Making Things Talk<\/strong>“, einer Bibel des Internet of Things, gibt es mehrere ZigBee-Projekte. Als ich dann bei BoxTec ein Solar-Kit f\u00fcr einen wireless sensor node<\/strong> entdeckte, der auf der ZigBee-Technologie beruhte, packte ich zu. Das Kit kommt ohne ZigBee, also bestellte ich zwei Module dazu. Nichtsahnend hatte ich damit den ersten Schritt meiner Expedition in den XBee-Dschungel getan.<\/p>\n

Denn ein Dschungel ist es: Es gibt inzwischen so viele Zigbee-Modelle, dass schon nur die genaue Typenbestimmung<\/strong> der zwei Module, die ich erhalten hatte, schwierig war. Und den genauen Typ zu kennen, ist f\u00fcr die Konfiguration unabdingbar, denn wenn man die\u00a0 Firmware f\u00fcr ein falsches Modell l\u00e4dt, dann verwandelt man das Modul in Elektroschrott. Es zeigte sich auch, dass meine Bestellung grenzenlos naiv war: XBees kommen mit Zweimillimeter-Pins und passen damit auf keinen Arduino und kein Steckbrett, denn dort arbeitet man mit 2.54 mm<\/strong>.<\/p>\n

Um ein XBee-Modul mit dem Arduino zu kombinieren, ben\u00f6tigte man anscheinend ein XBee-Shield<\/strong> und f\u00fcr die Arbeit mit dem Steckbrett muss es zumindest eine XBee-Adapterplatine<\/strong> sein, die den Abgrund zwischen 2-mm und 2.54-mm-Pins \u00fcberbr\u00fcckt. Mein toller Sensor Node war angeblich nur mit Grove-Sensoren zu verwenden und ausserdem passte der zum Kit geh\u00f6rende Akku nicht wie vorgesehen in die Schachtel. Um ein ZigBee zu konfigurieren, nimmt man besser nicht den Arduino (wof\u00fcr mir sowieso der passende Shield fehlt), denn dann m\u00fcsste den Chip entfernen, sondern ein spezielles Kabel oder ein Tr\u00e4germodul <\/strong>(das ich nat\u00fcrlich nicht hatte). Und habe ich schon erw\u00e4hnt, dass die Pins des XBee zu d\u00fcnn f\u00fcr den Female-Anschluss eines Jumperkabels<\/strong> sind? Und, und, und… Wenn man den einschl\u00e4gigen ZigBee Tutorials Glauben schenkt, dann m\u00fcsste ich erst einmal 100 bis 200 Franken zus\u00e4tzlich investieren, um \u00fcberhaupt irgend etwas mit meinen zwei Modulen anfangen zu k\u00f6nnen. Und nat\u00fcrlich hat kein Anbieter alles Notwendige im Angebot, so dass ich mindestens zwei oder sogar drei Bestellungen machen m\u00fcsste. Auf diese Materialschlacht hatte ich keine Lust, ich fand, es m\u00fcsse doch m\u00f6glich sein, diese Technologie mit dem auszuprobieren, was ich schon hatte (siehe Abschnitt Komponenten<\/a>). Die gute Nachricht ist: Das geht tats\u00e4chlich! Aber der Weg dorthin erwies sich als ziemlich steinig. Und er verlief auch ganz anders, als urspr\u00fcnglich gedacht. Kein Arduino, kein C, daf\u00fcr Java, X-CTU, Schaltungen auf dem Steckbrett und etwas Improvisation<\/strong>.<\/p>\n

\u00dcbrigens, ich verwende im ganzen Artikel die Begriffe XBee <\/strong>und ZigBee <\/strong>ziemlich synonym, was nat\u00fcrlich nicht ganz richtig ist. ZigBee <\/strong>ist ein Industriestandard f\u00fcr drahtlose Daten\u00fcbertragung<\/strong> \u00e4hnlich wie WLAN oder Bluetooth. XBee ist dagegen ein Modul des Herstellers Digi<\/strong>, das oft in Selbstbauprojekten mit oder ohne Arduino eingesetzt wird.<\/p>\n

Projektziel<\/h1>\n

Mit zwei XBee-Modulen und einem Solar-Kit f\u00fcr Funk-Sensor-Netzwerke ein kleines Funknetz aufzubauen<\/strong>, das den Befehl, eine LED ein- und auszuschalten<\/strong>, drahtlos \u00fcbermittelt<\/strong>. Die Steuerung des Koordinator-Moduls erfolgt mit Java <\/strong>\u00fcber das XBee-API<\/strong>. Eine LED anzuschalten, ist ja gewissermassen das “Hallo Welt” des physical computing<\/strong>. Insofern ist das Projektziel von meinem Fernziel, ein Sensornetzwerk f\u00fcr meine Balkonpflanzen zu errichten oder sogar ein Treibh\u00e4uschen zu regeln, noch ein ganzes St\u00fcck entfernt.<\/p>\n

ZigBee-Ratgeber<\/h1>\n

Bevor ich meine eigene Konfiguration beschreibe, versuche ich hier zusammenzustellen, welche Komponenten man f\u00fcr ein solches ZigBee-Netzwerk eigentlich braucht.<\/p>\n

XBee-Modelle gibt unz\u00e4hlige (gem\u00e4ss Parallax ca. 70), sie werden aber (bis jetzt) in zwei Generationen eingeteilt:<\/p>\n