Wie funktioniert die klassische ELEKTROMATEN-Funksteuerung bei Hallentoren?

Klassische Funktechnik verständlich erklärt: Viele ältere und weiterhin betriebene Hallentore mit GfA-ELEKTROMATEN-Technik arbeiten mit selbstcodierbaren beziehungsweise Fixcode-Funksystemen. Bei den klassischen Tedsen-K512-Systemen wird eine festgelegte Codierung per Funk übertragen und vom passenden Empfänger ausgewertet.

Wichtig vorweg: Dieser Beitrag beschreibt klassische selbstcodierbare beziehungsweise Fixcode-Systeme von GfA/Tedsen. Er lässt sich nicht pauschal auf alle modernen ELEKTROMATEN-Anlagen übertragen. Aktuelle GfA-Steuerungen unterscheiden ausdrücklich zwischen mehreren Funk-Herstellersystemen.

Der Code wird im Handsender eingestellt

Bei klassischen Tedsen-Teletaster-Systemen der K512-Familie befindet sich im Handsender eine DIP-Schalterleiste zur Einstellung der Funkcodierung. Für die Handsender SKX1MD bis SKX4MD dokumentiert Tedsen eine neunpolige DIP-Schalterleiste mit drei möglichen Schalterstellungen. Die ersten sieben Schalter bestimmen die sogenannte Stammcodierung; die beiden weiteren Positionen definieren den Kanal- beziehungsweise Tastencode. Die konkrete Schalterkombination eines individuellen Senders wird hier bewusst nicht dargestellt.

Tedsen beschreibt außerdem, dass die Stammcodierung bei Sender und Empfänger passend eingestellt sein muss. Details finden sich in der Originalbetriebsanleitung für die Teletaster-K512-Handsender SKX1MD bis SKX4MD.

Das Grundprinzip der klassischen ELEKTROMATEN Funksteuerung ist damit übersichtlich: Sender und Empfänger müssen auf dasselbe beziehungsweise ein zueinander passendes Codesystem abgestimmt sein.

Aus der Codierung wird ein Funktelegramm

Beim Betätigen des Handsenders wird die eingestellte Codierung von der Senderelektronik als zeitlich strukturierte Funkinformation übertragen. Bei einer von uns untersuchten klassischen Funkstrecke ließ sich eine trägergetastete Übertragung beobachten: Der HF-Träger wird entsprechend der digitalen Impulsfolge ein- und ausgeschaltet. Dieses allgemeine Modulationsprinzip wird als OOK (On-Off Keying) bezeichnet.

Der Empfänger gewinnt aus dem empfangenen Signal wieder die zeitliche Information und wertet sie gegen die für das System vorgesehene Codierung aus. Konkrete Impulslängen, eine rekonstruierte individuelle Funkcodierung oder eine konkrete DIP-Schalterstellung des untersuchten Senders veröffentlichen wir bewusst nicht.

Das Funktelegramm wird während der Betätigung wiederholt

Bei der untersuchten klassischen Funkstrecke wurde während eines Tastendrucks derselbe Grundrahmen wiederholt ausgesendet. Dadurch steht dem Empfänger die Information während der Betätigung mehrfach zur Verfügung. Auch hier bleibt die konkrete, individuell ausgelesene Codierung ausdrücklich außen vor.

Der Funkempfänger entscheidet über den Steuerbefehl

Der Funkempfänger empfängt Signale in seinem vorgesehenen Frequenzbereich. Erst die Auswertung der übertragenen Codierung entscheidet, ob daraus ein Schaltbefehl für die Torsteuerung entsteht.

Bei klassischen selbstcodierbaren Systemen erfolgt die Abstimmung über die Codierung von Sender und Empfänger. GfA beschreibt ältere Funktechnik als 434 MHz, selbstcodierbar und nennt für passende Handsender die Codierung über einen Codierschalter. Siehe dazu das GfA-Katalogblatt „Funk 434 MHz, selbstcodierbar“.

Bei aktuellen GfA-Steuerungen kann der integrierte Funkempfänger dagegen über die Steuerung auf ein Funk-Herstellersystem eingestellt werden. Die aktuelle Herstellerdokumentation führt unter anderem 433 MHz GfA/Tedsen als Fixcode und beschreibt außerdem das Einlernen von Funkhandsendern sowie das Speichern einer Handsender-ID. Die zugehörige GfA-Dokumentation ist über die GfA-Downloadseite verfügbar.

Warum war dieses System so verbreitet?

Das klassische Prinzip ist vergleichsweise einfach aufgebaut: Eine festgelegte Codierung im 433-/434-MHz-Handsender wird per Funk übertragen und vom passenden Funkempfänger ausgewertet. Für Wartung und Instandhaltung älterer Industrieanlagen ist diese klare Trennung von Sender, Funkstrecke, Empfänger und Torsteuerung gut nachvollziehbar.

Tedsen gibt für die Teletaster-K512-Handsender SKX1MD bis SKX4MD eine Sendefrequenz von 434 MHz an. Die Produktinformationen beschreiben die Codierung dieser Midi-Handsender über einen Codierschalter. Weitere Angaben stehen in den Tedsen-Produktinformationen zu den Midi-Handsendern.

Fixcode ist nicht Rolling Code

Für die Einordnung ist die Unterscheidung zwischen Fixcode und Rolling Code wichtig. Beim hier beschriebenen klassischen Fixcode-System bleibt die für einen Sender vorgesehene Kennung grundsätzlich konstant. Rolling-Code-Systeme arbeiten dagegen mit einer sich nach dem jeweiligen Verfahren verändernden Übertragungsinformation.

Genau deshalb darf man die hier beschriebene Technik nicht automatisch auf alle heutigen GfA-ELEKTROMATEN-Anlagen übertragen. In aktueller GfA-Dokumentation werden mehrere Systeme getrennt geführt, darunter 868 MHz GfA/Teleco, 433 MHz GfA/Tedsen als Fixcode, 433 MHz Teleco sowie 433-MHz-Rollcode-Systeme verschiedener Anbieter.

Interessant bei Reparatur und Fehlersuche

Das Verständnis dieses Aufbaus hilft bei der strukturierten Fehlersuche an einer älteren Hallentor Funksteuerung. Die Signalkette lässt sich gedanklich in vier Bereiche aufteilen:

Handsender → Funkübertragung → Funkempfänger → Torsteuerung

Ein Fehler muss daher nicht zwangsläufig im ELEKTROMATEN-Torantrieb selbst liegen. Je nach Anlage können beispielsweise der Handsender, die Funkstrecke, Antenne, Funkempfänger oder die Sender-/Empfängerkonfiguration geprüft werden. Arbeiten an einem Industrietor und seiner Steuerung gehören wegen der möglichen Gefahren durch bewegte Tore und elektrische Anlagen in fachkundige Hände.

Fazit

Die klassische Funksteuerung vieler älterer GfA-ELEKTROMATEN-Hallentore lässt sich technisch gut in einzelne Funktionsblöcke zerlegen:

Codierung → Funktelegramm → 433/434-MHz-Funkübertragung → Funkempfänger → Torsteuerung

Bei einem klassischen Tedsen K512 wird die Funkcodierung über DIP-Schalter festgelegt, während GfA entsprechende ältere Systeme als selbstcodierbar beziehungsweise aktuelle GfA/Tedsen-Varianten als Fixcode einordnet. Moderne ELEKTROMATEN-Steuerungen können daneben andere und weiterentwickelte Funkverfahren verwenden.


Herstellerquellen

Eine NewMotion Business Pro bekommt ein zweites Leben – als m1n1 Charging

Bestehende Ladehardware. Neue lokale Infrastruktur.

Eine vorhandene Ladesäule muss nicht automatisch Elektroschrott werden, nur weil sich Betreiber, Plattformen oder Cloud-Dienste verändern.

Genau vor dieser Situation standen wir bei einer bestehenden NewMotion Business Pro. Die Hardware war vorhanden, technisch weiterhin interessant – der ursprüngliche Cloud-Betrieb dagegen nicht mehr Teil unseres zukünftigen Konzepts.

Also haben wir uns entschieden, einen anderen Weg zu gehen.

Weiterverwenden statt ersetzen.

Heute arbeitet die Ladestation unter dem Namen m1n1 Charging mit einer eigenen, lokal kontrollierten Ladeinfrastruktur.

Die Station ist betriebsbereit und wird bereits heute aktiv zum Laden von Fahrzeugen genutzt. Ladefreigaben, Statusmeldungen und die zugehörigen Transaktionsdaten werden dabei über unsere eigene Infrastruktur verarbeitet.

Was uns dabei wichtig war

Die Ladestation sollte nicht einfach irgendwie wieder funktionieren. Unser Ziel war ein nachvollziehbares Gesamtsystem:

  • vorhandene Ladehardware weiterverwenden
  • lokale Kommunikation mit einem eigenen Ladebackend
  • RFID-Autorisierung
  • Fernstart von Ladevorgängen
  • Anzeige des aktuellen Stationsstatus
  • nachvollziehbare Transaktions- und Messdaten
  • eigener Kundenzugang über charging.m1n1.de
  • möglichst geringe Abhängigkeit von externen Plattformen

Inzwischen kommuniziert die Station stabil mit unserem eigenen OCPP-Backend.

Die Fernsteuerungsfunktionen sind ebenfalls produktiv integriert: Ladevorgänge können aus unserem System gestartet und überwacht werden, die Ladestation verarbeitet die entsprechenden Befehle und unser Portal zeigt unmittelbar den passenden Zustand – beispielsweise „Ladestation: Belegt“, solange die Station auf das Fahrzeug wartet.

Alte Technik trifft auf moderne Software

Besonders interessant an diesem Projekt ist die Kombination zweier Welten.

Die vorhandene Ladestation bringt robuste Lade-, RFID- und Erfassungshardware mit. Die darüberliegende Infrastruktur wurde von uns neu aufgebaut und ist bereits im laufenden Betrieb: lokales OCPP-Backend, Überwachung und ein eigenes Webportal.

Damit ist die vorhandene Hardware bereits in unsere eigene Systemlandschaft integriert und kann dort gezielt weiterentwickelt werden, statt sie nur wegen einer nicht mehr benötigten Cloud-Anbindung auszutauschen.

Warum wir diesen Aufwand betreiben

Für uns ist m1n1 Charging mehr als eine einzelne Ladesäule.

Das Projekt zeigt einen Grundgedanken, der uns auch bei anderen technischen Lösungen wichtig ist:

Verstehen, erhalten und sinnvoll weiterentwickeln.

Funktionierende Technik muss nicht ersetzt werden, nur weil sich das System darum herum verändert.

Gleichzeitig behalten wir selbst die Kontrolle darüber, wie unsere Ladeinfrastruktur kommuniziert und welche Funktionen wir darauf aufbauen.

Was wir weiterentwickeln

m1n1 Charging ist bereits heute betriebsbereit und wird aktiv zum Laden von Fahrzeugen genutzt. Die technische Ladefunktion steht; weiterentwickelt werden vor allem die Darstellung, Auswertung und Bedienung im Portal.

Dazu gehören insbesondere die übersichtliche Zusammenführung von Start, Ende, Energieverbrauch und Nutzerzuordnung realer Ladevorgänge sowie weitere Verbesserungen bei Überwachung und Transparenz.

Die technische Mess- und Datenkette wird dabei weiterhin sorgfältig geprüft; Anforderungen an eine mögliche verbrauchsabhängige Abrechnung betrachten wir getrennt von der rein technischen Ladefunktion.

Schon heute steht fest:

Die ehemalige NewMotion-Ladestation hat ein zweites Leben bekommen – als m1n1 Charging.


m1n1 Charging

Laden mit vorhandener Infrastruktur, eigener Technik und einem klaren Blick auf das, was wirklich gebraucht wird.

Mehr Informationen:

https://charging.m1n1.de/

Fixing GPIO Error Elecrow LR1302 LoRaWAN Gateway on RPi Bookworm

For those who purchased the Elecrow LR1302 LoRaWAN Gateway Module together with the LR1302 LoRaWAN HAT for Raspberry Pi, might find that the software installation requires some experience and modification.
This BlogEntry aims at helping those in a need of better instructions.

The installation instructions for a Raspberry Pi needs some digging in the web... well, at least it was necessary for me.
So here's the link to the Elecrow WiKi page with the install instructions. I'm using the SPI version of the gateway module, so there was no need for me using the USB cable.

https://www.elecrow.com/wiki/lr1302-lorawan-gateway-module.html

I'm using the HAT on a Raspberry Pi4 with PiOS Bookworm

After the installation has been completed, you might notice that the startup script throws a number of errors related to the way it tries to access the GPIOs.
Reason is simple: the way it is done is no longer available in Bookworm and never was offcially supported. A good reason for an update.

First of all:
1. You MUST enable I2C and SPI interfaces in raspi-config!
2. You MUST free the UART from the console entry, but leave it enabled
3. You MUST set the serial port in your JSON config file to /dev/ttyS0 .... the "0" is missing in the file

After that please find a working reset_lgw.sh script below:
This is using the already availabe gpioset function from Bookworm which should be future proof.


#!/bin/bash

# reset_lgw.sh – compatible with Raspberry Pi Bookworm via gpioset
# Verwendung: ./reset_lgw.sh start | stop

# BCM-Pins
SX1302_RESET_PIN=17
SX1302_POWER_EN_PIN=18
SX1261_RESET_PIN=5
AD5338R_RESET_PIN=13

# GPIO-Chip (normally 0 on Raspberry Pi)
CHIP=0

wait_gpio() {
sleep 0.1
}

init() {
echo "Initialisiere GPIOs (kein Export nötig mit gpioset)..."
# keine Initialisierung nötig – gpioset setzt automatisch direction=out
}

reset() {
echo "==> SX1302 Power Enable (GPIO$SX1302_POWER_EN_PIN)"
gpioset $CHIP $SX1302_POWER_EN_PIN=1
wait_gpio

echo "==> SX1302 Reset (GPIO$SX1302_RESET_PIN)"
gpioset $CHIP $SX1302_RESET_PIN=1
wait_gpio
gpioset $CHIP $SX1302_RESET_PIN=0
wait_gpio

echo "==> SX1261 Reset (GPIO$SX1261_RESET_PIN)"
gpioset $CHIP $SX1261_RESET_PIN=0
wait_gpio
gpioset $CHIP $SX1261_RESET_PIN=1
wait_gpio

echo "==> AD5338R Reset (GPIO$AD5338R_RESET_PIN)"
gpioset $CHIP $AD5338R_RESET_PIN=0
wait_gpio
gpioset $CHIP $AD5338R_RESET_PIN=1
wait_gpio
}

term() {
echo "Reset GPIOs..."
gpioset $CHIP $SX1302_RESET_PIN=0
gpioset $CHIP $SX1261_RESET_PIN=0
gpioset $CHIP $SX1302_POWER_EN_PIN=0
gpioset $CHIP $AD5338R_RESET_PIN=0
wait_gpio
}

case "$1" in
start)
term # to be sure
init
reset
;;
stop)
reset
term
;;
*)
echo "Usage: $0 {start|stop}"
exit 1
;;
esac

exit 0

Don't forget to mark the new script as executable. The original one wasn't executable either ...
As this was working great, I found it nice having a systemd service taking care of an automatic start and re-start of the program.
Here's a simple systemd startup script.... please take care to modify the path in case you don't run it under the user "pi"

Create a new script:

sudo nano /etc/systemd/system/lora_pkt_fwd.service

...and copy/paste the content below:


[Unit]

Description=LoRa Packet Forwarder


After=network-online.target


Wants=network-online.target

[Service]
ExecStart=/home/pi/LR1302_loraWAN/LR1302_HAL/sx1302_hal/packet_forwarder/lora_pkt_fwd
WorkingDirectory=/home/pi/LR1302_loraWAN/LR1302_HAL/sx1302_hal/packet_forwarder
User=pi
Restart=always
RestartSec=5
StandardOutput=journal
StandardError=journal

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Then just enable and start the service:



sudo systemctl daemon-reload


sudo systemctl enable lora_pkt_fwd.service


sudo systemctl start lora_pkt_fwd.service

Hope this helps someone saving some time....

More Coffee! – Or our view how to pimp a great Italian Lelit Espresso Machine. (Warning! Nerdy!)

Also we need coffee … A lot of it! Therfore we obtained a high quality Lelit Mara X V2 Espresso Machine for household use. It’s a great device, however in an Enineering Office, only rarely the things remain in its original design and need to be inspected, modified, improved or even disassembled.

See our Page about the Mara X V2 internal electronics and how to visualize what it is doing.

Vertrag widerrufen