Ruuvi Gateway wurde entwickelt, um alle Probleme beim Datenrouting zu lösen

RuuviTag-Funksensoren kommunizieren durch das Senden von Bluetooth-Advertisement-Paketen, sodass Smartphones in der Nähe sie empfangen können. In vielen Fällen reichen solche lokalen Sensoren völlig aus. Oft wäre es jedoch besser, die Informationen über das Internet verfügbar zu haben.

Um dies zu erreichen, haben unsere Nutzer verschiedene Gateway-Setups und Backend-Lösungen entwickelt, beispielsweise mit Raspberry Pi Boards. Das Einrichten solcher Systeme erfordert jedoch etwas Wissen und Zeit.

Für geschäftliche Anwender sind solche Gateways nicht immer zuverlässig genug für den Feldeinsatz, beispielsweise wegen des Risikos beschädigter Speicherkarten oder fehlender FCC/CE-Zertifizierungen. Eine verringerte Reichweite durch winzige interne Antennen kann potenziell das gesamte Geschäftsmodell zunichtemachen.

Ruuvi Gateway wurde entwickelt, um all diese Probleme mühelos zu lösen.

Hinweis: Das Projekt startete ursprünglich in unserem Forum unter dem Arbeitstitel Ruuvi Dongle und wurde nun in Ruuvi Gateway umbenannt.

Hervorragende Antenne

Zu Beginn des Projekts planten wir, nur interne Antennen zu verwenden und das Gateway wie einen winzigen USB-Dongle aussehen zu lassen. Doch es wurde uns klar, dass dem Markt wirklich ein preislich angemessenes und zuverlässiges BLE-WiFi-Gateway mit außergewöhnlichen Antennen fehlt. Deshalb haben wir bei der Bluetooth-Antenne keine Kompromisse gemacht.

Ruuvi Gateway unterstützt externe Antennen. Das in der Abbildung gezeigte Beispiel ist eine zirkular polarisierteKleeblatt-Antenne.

• Bluetooth (nRF52), externe Antenne
• Rauscharmer Verstärker
• WiFi (ESP32), interne Antenne
• Ethernet (10/100 Mbit/s)
• USB-C für Stromversorgung und ESP32-Flashen
• Ruuvi Connector-Erweiterungsports
• Web-Benutzeroberfläche mit MQTT- und HTTP-POST-Konfigurationsoptionen

Leiterplattendesign

Ich habe die Leiterplatte mit KiCad entworfen. Die Gesamtabmessungen betragen etwa 10 x 5 cm. Sie verfügt über einen SMA-Antennenanschluss in der Mitte (nRF52) und der ESP32 ist mit einer Inverted-F-Antenne (IFA) ausgestattet.

Um den Empfang zu maximieren, haben wir uns für einen rauscharmen Verstärker von Skyworks entschieden, der eine hervorragende Rauschzahl von 2 dB aufweist. Das bedeutet, dass ein solcher Verstärker zwischen der externen Antenne und dem nRF52-Chip die Empfindlichkeit potenziell um bis zu 5–10 dBm verbessern kann. Selbst die schwächsten Signale werden effizient verstärkt und dem Nordic-Chip zugeführt.

Genau wie RuuviTag ist auch das Elektronikdesign des Gateways Open-Source. Die Designdateien werden später in unserer GitHub-Organisation verfügbar sein.

Firmware

Auch die Firmware-Projekte sind Open-Source. Mitwirkende findest du auf GitHub.

ESP32-Firmware:

https://github.com/ruuvi/ruuvi.gateway_esp.c

nRF52-Firmware:

https://github.com/ruuvi/ruuvi.gateway_nrf.c