433MHz: RFLink über Ethernet statt USB

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Viele 433MHz Sensoren sind relativ kostengünstig. IoBroker hat einen Adapter, der über ein kostengünstiges RFlink-Gateway diese kostengünstige Welt erschließt. Ich verwende aus dieser Welt bisher nur Sensoren und keine Aktoren, weil diese Technik keine bidirektionale Kommunikation vorsieht. Das RFLink-Gateway hat einen Arduino Mega 2560 als Rechner. Die Verbindung zwischen dem Mega 2560 und dem IoBroker-Rechner geschieht über einen Serial <-> USB Wandler, der sich auf dem Mega 2560 befindet. Bei den weit verbreiteten China Clones ist das in der Regel ein CH340G.

Die USB Anbindung bringt einige Nachteile mit sich. So muß der Antennenstandort für die 433MHz Antenne in räumlicher Nähe zum ioBroker Rechner liegen. Nicht alle Rechner haben genügen USB-Ports zur Verfügung und die feste Zuordnung von USB-COM-Ports macht hie und da Probleme.
Und das RFLink-Gateway ist direkt an den angeschlossenen ioBroker-Rechner gebunden. Etwaige Testsysteme haben keine direkte Verbindung und gehen erstmal leer aus.

Es gibt Möglichkeiten, die USB-Verbindung durch eine Ethernet-Verbindung zu ersetzen. Die Chinesische Firma USRIOT stellt entsprechende Module her. Einen leider etwas unübersichtlichen Überblick findet man auf deren Homepage https://www.usriot.com/products/ . Die günstigste Variante ist ein USR-TCP232-T2
Serial TTL to Ethernet Module für <10 EUR. Allerdings arbeitet dessen Logik mit 3.3V, so daß bei der Verschaltung mit dem Mega2560 ein Pegelwandler verwendet werden muß. Die einfachen mit Mosfets reichen.
Leider ist mir das Flashen des Mega über die Ethernet-Leitung nicht gelungen, so daß der USB-Port nicht komplett aufgegeben werden kann. Er wird noch für etwaige Updates der RFLink SW benötigt. Deshalb habe ich einen Umschalter für den Read-Eingang des Mega2560 eingebaut. Die Transmit-Leitung des Mega2560 kann direkt and das Serial <-> Ethernet angeschlossen werden und gleichzeitig mit dem CH340G auf dem Mega2560 Board verbunden bleiben. Die neue Struktur sieht nun wie folgt aus:

Die Fa. USRIOT stellt einen virtuellen COM-Port Treiber zur Verfügung. Dadurch kann in ioBroker ein virtueller COM-Port, z.B. COM30 ausgewählt werden. Über diesen virtuellen COM-Port wird dann der Serial Ethernet-Converter angesprochen und kann wie eine serielle Schnittstelle behandelt werden – ganz so wie es in der Standard-Konfiguration mit dem USB <-> Serial Converter geschieht.
Der USRIOT Serial <-> Ethernet Converter selbst wird über einen eingebaute Webserver konfiguriert.

Diese Technik kann - sogar noch einfacher und besser - auch zusammen mit dem smartmeter-Adapter verwendet werden. Der smartmeter-Adapter kann den Serial <-> Ethernet Converter, der als TCP-Server agiert, direkt ansprechen. Der smartmeter-Adapter hat hier eine viel bessere Connectivity als der RFLink-Adapter.
Für Entwickler und Tester ist diese Sache besonders interessant, weil einige Rechner parallel auf den Serial <-> Ethernet Converter zugreifen können.
Ich habe dieses Konzept seit einiger Zeit mit verschiedenen Komponenten erfolgreich im Testbetrieb.
Der Vollständigkeit halber sei noch angemerkt, daß es mit dem ESPHome-Framework alternative Möglichkeiten gibt, die Signale der 433MHz Geräte direkt als MQTT Botschaften in ioBroker einzuliefern. Beispielsweise hat der User @OpenSourceNomad eine solche Installation.

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Hier mal einige Bilder mit externem USR TCP-232 Modul

In der schwarzen Box steckt der Mega2650 für RFLink

Auf der eine Stirnseite sitzt die USB Buchse und der Schalter zur Umschaltung USB-Buchse (wird nur noch zum Programmieren benötigt) und Ethernet-Schnittstelle

So sieht es innen aus. In diesem Fall mit einem RS232 Wandler von Pollin

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So sieht die Kompaktvariante aus.
Hier die RFLink-Seite

Und hier die Rückseite. Neben der Ethernetbuchse der RS485 Eingang für den Stromzähler

Die Arbeit übernimmt hier ein USR-TSP232-E2 Modul.

Die RS485 Wandlung erledigt ein solches Modul