ESP-NOW-Sensoren für Flächen ohne Strom und WLAN
Draußen auf einer Fläche gibt es keine Steckdose und kein WLAN. Ein ESP-NOW-Satellit braucht beides nicht: er läuft mit einer Batterie oder einem Solarpanel und schickt seine Messwerte an ein Gateway, das online ist.
Was ein ESP-NOW-Satellit wirklich ist
Ein Satellit ist ein kleines Messgerät aus der ESP32-Familie, das du dort aufstellst, wo die Kultur steht. Es hat keine WLAN-Zugangsdaten und kein eigenes Abonnement. Es wacht auf, liest die angeschlossenen Sensoren aus, packt die Werte in ein Paket von wenigen Dutzend Byte und sendet das über ESP-NOW, ein Funkprotokoll auf derselben 2,4-GHz-Hardware wie WLAN, nur ohne den ganzen Verbindungsaufbau.
Deshalb hält ein Satellit lange mit einem Akku oder einem kleinen Solarpanel durch: das Funkmodul ist jeweils nur Millisekunden an. Und weil er nie einem Netzwerk beitritt, gibt es im Feld nichts einzurichten. Du schaltest ihn ein und er sendet. Vergleiche das mit einen Sensor mit deinem WLAN verbinden, was jedes WLAN-Gerät zuerst durchlaufen muss.
Wie ein Messwert auf dein Dashboard kommt
Vier Schritte, und nur einer davon braucht ein Netzwerk.
Der Satellit misst
Er liest seine Sonden aus und baut ein Paket, mit einem eigenen Kanal für jeden Messwert.
Er sendet
Kein Koppeln, und keine Empfangsbestätigung, auf die gewartet wird. Hört gerade niemand zu, ist das Paket einfach weg und das nächste folgt beim nächsten Herzschlag.
Ein Gateway fängt es auf
Das ESP-NOW-Gateway ist das eine Gerät in deinem Aufbau, das WLAN hat. Es sammelt die Pakete aller Satelliten in Reichweite und schickt sie an dein FairGrow-Konto.
FairGrow erledigt den Rest
Karte, Diagramm, Verlauf, Alarme und Automatisierungen laufen alle über denselben Weg wie ein Zigbee-Messwert. Ein Satellit ist ein Gerät in deinem Dashboard wie jedes andere.
Eine Sache, die du über Funkkanäle wissen solltest
Ein Satellit erreicht nur ein Gateway, das auf demselben Funkkanal lauscht. Das Gateway übernimmt den Kanal des Access Points, mit dem es sich verbindet. Wechselt dein Access Point also auf einen Kanal, den die Satelliten nicht nutzen, kommen keine Messwerte mehr an, während beide Geräte völlig gesund aussehen. FairGrow prüft das für dich und sagt es auf der Gerätekarte, mit dem gefundenen und dem erwarteten Kanal.
Was ein Satellit heute misst
Jedes dieser Geräte bauen und flashen wir selbst, auf handelsüblichem ESP32-Silizium, das du überall beziehen kannst.
Bodensatellit
Bodenfeuchte und Bodentemperatur, mit zwei oder drei Sondenpaaren an einem Satelliten, damit du mehrere Tiefen oder mehrere Beete aus einem einzigen Gerät ablesen kannst. Siehe auch wie oft ein Bodenfeuchtesensor messen sollte.
Licht und Boden
Ein Lichtsensor neben einer Bodensonde, damit du Licht und Feuchte an derselben Stelle siehst. Eine Ausführung hat ein kleines Display, das den aktuellen Wert direkt am Satelliten anzeigt, für den Moment, in dem du davorstehst.
Blattnässe
Eine Nässeplatte, die Blattnässe als eigene Messgröße meldet, mit eigener Farbe im Diagramm und eigenem Platz in der Automatisierung. Der Sensor hat außerdem einen Komparatorausgang: sobald das Blatt nass wird, sendet der Satellit sofort, statt auf seinen nächsten Herzschlag zu warten. Genau dieser Moment ist das, was ein Krankheitsmodell braucht, und darum zählt er für den Pflanzenschutz.
Pumpe und Ventil
Ein Satellit, der nicht nur misst, sondern schaltet: eine Pumpe oder ein Ventil mit höchstens 12 V, dessen Zustand zurückgemeldet wird, damit du im Diagramm genau siehst, wann er lief und wie lange.
Das ESP-NOW-Gateway
Das Gerät, das alles einsammelt und über WLAN mit der Plattform spricht. Es misst auch auf eigene Rechnung, also ist ein Gateway zugleich ein Datenlogger und nicht nur eine Relaisstation.
Neue Sensoren kommen weiter dazu
Wir arbeiten laufend an neuen Sensoren. Manchmal weil ein Betrieb etwas braucht, das es noch nicht gibt, manchmal weil ein Krankheitsmodell nach einem Messwert fragt, den niemand erhebt. Steht das, was du brauchst, nicht in dieser Liste, sag es uns: so haben die meisten hier angefangen.
Industriesensoren ohne Industriepreis
Weil ein ESP-NOW-Satellit keinen Netzwerkstack und kein eigenes Abonnement braucht, bleibt die Hardware einfach. Genau deshalb können wir sie selbst entwerfen und bauen, in einem IP65-Gehäuse mit Industriekomponenten, statt ein verschlossenes Produkt von jemand anderem zu kaufen.
Wir bauen in kleinen Serien in unserer eigenen kontrollierten Umgebung. Das macht eine Zertifizierung in dieser Größenordnung überhaupt machbar: Die CE-Zertifizierung ist für Mitte 2027 geplant. Und es hält den Selbstkostenpreis niedrig, sodass du einen Industriesensor bekommst, ohne den Preis, der sonst dazugehört.
Kalibriert wird auf der Plattform, nicht im Satelliten
Ein roher Boden- oder Nässewert ist eine Zahl aus einem Analogeingang, und was als trocken und was als nass gilt, ist bei jeder Sonde, jedem Boden und jedem Satelliten anders. Darum schickt der Satellit den Rohwert und FairGrow rechnet um.
Du legst zwei Punkte fest: was der Sensor im trockenen Zustand liest und was er im nassen Zustand liest. Von da an berechnet der Server den Prozentwert, und wenn du die Kalibrierung später verfeinerst, gilt das für deinen gesamten Verlauf und nicht nur für neue Messwerte. Für einen Sensor, der etwas zu hoch oder zu tief liegt, gibt es einen getrennten kleinen Versatz, mit dem du nachjustierst, ohne die zwei Punkte anzufassen.
Einen Datenlogger draußen im Feld aktualisieren
Firmware geht über die Luft, mit einer Grenze, die wir lieber benennen als verschweigen.
So funktioniert es
- Das Gateway reicht den Aktualisierungsbefehl mit einer Adresse weiter.
- Der Satellit streamt das Abbild direkt per HTTP in seine ungenutzte Programmpartition.
- Keine SD-Karte, kein Dateisystem, kein Kabel und kein Besuch vor Ort.
- Die Aktualisierung läuft aus der Hauptschleife, nie aus dem Funkempfang, und bei jedem Fehler startet der Datenlogger mit unveränderter Firmware neu.
Eine ehrliche Grenze
- Ein Satellit hat keinen Rückkanal, um sich selbst zu bestätigen, also gibt es anders als bei einem Gateway keine Frist, die ein kaputtes Abbild von selbst zurückrollt.
- Darum wird jeder Satellitenbau auf echter Hardware getestet, bevor er in die Bibliothek kommt.
Was noch kommt
Hier genannt, damit du damit planen kannst, und nur dort mit Datum, wo wir uns daran messen lassen wollen.
PAR
Ein Sensor für fotosynthetisch aktive Strahlung, also den Teil des Lichts, den eine Pflanze tatsächlich nutzt. Bewusst ein eigener Sensor neben dem Lichtsatelliten, denn Lux und PAR sind verschiedene Größen und werden auch für Zoll und Zertifizierung anders eingeordnet.
Blattnässe über Infrarot
Wir entwickeln einen Blattnässesensor auf Basis eines MLX90614-Infrarotthermometers. Statt einer Platte, die selbst nass werden muss, liest er die Temperatur des Blattes und vergleicht sie mit der Luft, und genau dort zeigt sich Kondensation zuerst. Die CE-Zertifizierung dieses Sensors ist für Mitte 2027 geplant.
LoRaWAN für größere Entfernungen
ESP-NOW kommt im Freien weit, aber nicht überall hin. Für die Entfernungen, die es nicht schafft, stehen LoRaWAN-Datenlogger auf unserer Roadmap, zusammen mit der Unterstützung für Sensoren, die schon mit diesem Protokoll arbeiten. LoRaWAN ist ein offener Standard im Frequenzband 868 MHz, du musst also auch dort nicht bei uns kaufen.
Zigbee oder ESP-NOW
Die meisten Betriebe nutzen beides, und alles landet im selben Dashboard.
Nimm Zigbee, wenn
- Der Sensor in der Nähe von Haus, Gewächshaus oder Gateway sitzt.
- Du Hardware von der Stange kaufen willst, siehe Standardsensoren ohne Lock-in.
- Ein Netz aus Geräten dazwischen das Signal oben hält.
- Du deinen eigenen Koordinator nutzen willst.
Nimm ESP-NOW, wenn
- Es keine Steckdose und keinen Access Point gibt.
- Die Fläche außerhalb des Zigbee-Netzes liegt.
- Du eine Pumpe draußen im Feld schalten willst.
- Du den Quellcode des Geräts willst, das du betreibst.
Quellcode der ESP-NOW-Sensoren inklusive
Wir investieren jede Woche in bessere Firmware, und den Quellcode unserer ESP-NOW-Sensoren bekommst du dazu, ohne Zusatzkosten. Kein Lock-in: Deine Sensoren sind Standard, und deine Daten gehören dir. Keine Binärdatei mit einem Aufkleber darauf, sondern der Sketch, unter MIT-Lizenz, damit du lesen kannst, was dein Sensor tut, bevor du ihm eine Entscheidung anvertraust.
Fragen, die uns erreichen
Was ist ein ESP-NOW-Satellit?
Ein kleines, autarkes Messgerät, das mit Akku oder Solar läuft, kein WLAN und keine SIM-Karte braucht und seine Messwerte an ein FairGrow-Gateway sendet, das sie an dein Dashboard weitergibt.
Brauche ich WLAN auf meiner Fläche?
Nein. Nur das Gateway braucht WLAN. Die Satelliten treten nie einem Netzwerk bei, und deshalb gibt es an ihnen draußen im Feld auch nichts einzurichten.
Wie weit reicht es?
Weiter als Zigbee im Freien, und Satelliten können füreinander weiterleiten, sodass mehrere zusammen eine größere Fläche abdecken. Wände, dichter Bestand und Metall kosten alle Reichweite, also nimm jede Zahl, die du irgendwo liest, als Ausgangspunkt und miss deine eigene Situation. Frag über den Support, wenn du Hilfe bei der Planung willst.
Warum kommen meine Messwerte nicht an?
Die häufigste Ursache ist ein unterschiedlicher Funkkanal bei Gateway und Satelliten. Sieh auf der Gerätekarte nach: dort stehen der gefundene und der erwartete Kanal, und das ist meistens die ganze Geschichte.
Kann ich eigene Sensoren verwenden?
Ja, im Rahmen dessen, was ein Satellit unterstützt, und du bekommst den Quellcode der ESP-NOW-Sensoren, also siehst du, wo du einen ergänzt. Ein Kanal, den ein Satellit nicht kennt, kommt als allgemeiner Messwert an, statt verworfen zu werden, du behältst also die Daten, während die Beschriftung nachzieht.
Misst ein Satellit Blattnässe?
Ja, seit dem Blattnässesensor als eigene Messgröße, und du kannst einen Alarm oder eine Automatisierung daran hängen. Eine Infrarotversion auf Basis eines MLX90614 ist in Entwicklung, die Zertifizierung ist für Mitte 2027 geplant.
Kann ich einen Satelliten selbst aktualisieren?
Über die Luft ja. Das Gateway reicht den Befehl weiter und der Datenlogger holt sich das Abbild selbst, also braucht ein Sensor draußen im Feld nie ein Kabel.
Messen, wo keine Steckdose ist
Sag uns, wie die Fläche aussieht und was du daraus wissen willst. Wir sagen dir, welche Geräte passen und welche nicht.