Nowość – ERGO Laser Meter

[klew]

Pusta przestrzeń od czujnika do bramy segmentowej

A jak się zachowa gdy staniesz 1m przed nim?

[Hektorek]

Pusta przestrzeń od czujnika do bramy segmentowej

A jak się zachowa gdy staniesz 1m przed nim?

Pokaże odległość od przeszkody
Tak jak wcześniej pisałem do 3m od przeszkody mierzy poprawnie odległość.
Jak stoi samochód w garażu to wartość czujnika jak zabetonowana.

[MMarcin]

Czujnik bez problemu został dodany do aplikacji. Wystarczyło przytrzymać dłużej przycisk aby wejść w tryb parowania. Kabel zasilający USB bardzo sztywny lepszy by był bardziej giętki. Obudowa zgrabna mała. Niezawodne działanie po pierwszych testach to do ok. 3m. Dalsze testy trwają.

[Zibi_007]

Spóźniona recenzja.

Recenzja testowanego urządzenia ukazuje się z pewnym opóźnieniem, mam jednak nadzieję, że Forumowicze nie będą zawiedzeni.
Niestety niefortunne zbiegi okoliczności (wysłano do mnie urządzenie kilka dni później, niż do pierwszych szczęśliwców, a potem nie było mnie na miejscu, aby zabrać się za testy) spowodowały, że ta relacja ukazuje się dopiero dzisiaj. Paczka doszła do paczkomatu InPostem, była solidnie zabezpieczona, a w środku znalazło się wszystko, co potrzebne do uruchomienia urządzenia.

Proces odpakowywania i zawartość paczki widać na załączonych zdjęciach. Co ciekawe dostałem inną obudowę niż ta widoczna na zdjęciu, które zostało naklejone na pudełko.

Mówią, że pierwsze wrażenie można zrobić tylko raz, no i niestety tutaj się trochę rozczarowałem. Nie jest to pierwsze urządzenie od ERGO, które miałem okazję testować, ale do tej pory wszystko było idealnie. No i stało się. Obudowa urządzenia rozpadła mi się w rękach podczas wyciągania z pudełka. Oczywiście jasne jest, że była wydrukowana na drukarce 3d i jako prototyp ma prawo mieć niedociągnięcia. Sam ostatnio sporo drukuję i wiem, że nie zawsze wszystko udaje się w 100%. No ale skoro obudowa się rozpadła, to była dobra okazja, aby zajrzeć do środka. I tu rozczarowanie nr 2. Jakość lutowania taka sobie, ale nie ma tragedii, natomiast ilość pozostawionego topnika nie zachwyca. Nie było to nic z czym by sobie nie poradził alkohol izopropylowy, specjalna ściereczka i „szuru-buru” jak to mówi jeden znany tutaj niektórym youtuber No niestety obudowa nie chciała się bez pomocy trzymać zamknięta, więc pomogłem jej odrobiną kleju… Ramię, bardzo podobne do tego, które miałem już przy kamerze do licznika złożyło się nawet dobrze, zdziwiłem się tylko, że w komplecie nie było nakrętek (były tylko czerwone kapturki). Bez nich też się trzyma, ale sugeruję, aby w produkcie końcowym o nich pomyśleć (no chyba, że nie dostałem ich przez pomyłkę osoby pakującej).

ERGO_1.jpg

Po początkowych perypetiach postanowiłem dodać urządzenie do cloud. I tu już bez niespodzianek. Urządzenie dodało się bez problemu przez kreatora z aplikacji. Co zaskoczyło? Była jedna rzecz. Nowe urządzenia w Supli (np. te od Zamela) teraz przy dodawaniu proszą o ustawienie hasła do urządzenia. Tutaj tego nie było.
Samo urządzenie w cloud pokazuje się, jako pomiar odległości/głębokości. Jest to kanał pamiętający czasy pierwszych czujników (ultradźwiękowych) odległości z serii HC-SR. W moim odczuciu jest on już w Supli przestarzały i mając ogólny kanał pomiarowy lepiej z niego skorzystać. Choć (o czym dalej) sam go w swoich projektach jeszcze wykorzystuję. Kolega @veeroos i @vajera pokazali już na Forum w przykładach, jak to bardzo fajnie można zrobić. Takie rozwiązanie daje też dużo większe możliwości dostosowania pomiarów do własnych potrzeb (przeliczniki, jednostki, itp.), że o dostępnej historii pomiarów nie wspomnę
Pierwsze testy urządzenia wypadły pomyślnie, do trzech metrów urządzenie pokazywało wartości, które wydawały się zgodne z rzeczywistością. Przyszedł więc czas na bardziej szczegółowe testy.
No a żeby testować, to trzeba mieć jakieś porównanie…
W szranki stanęły więc trzy urządzenia. Na potrzeby testów zostały nazwane: ERGO LASER METER, VEEROOS LASER METER i ZIBI LASER METER (później będę używał tylko pierwszego członu nazwy).
Urządzenia ERGO i ZIBI mają teoretyczny zasięg do 4 metrów, VEEROOS do 2 metrów. Wynika to z zastosowanego czujnika. Dwa pierwsze mają na pokładzie VL53L1X, ten ostatni VL53L0X.

Urządzenie od @veeroosa domyślnie pokazuje wartości w procentach, pozwala na kalibrację (ustawienia wartości min. i max. w konfiguracji). Z założenia miało służyć do pomiaru poziomu soli w zmiękczaczu. Jako że jest na kanale ogólnym, to nie było problemu, aby przestawić je na centymetry. Wewnętrzny algorytm w programie z założenia pokazuje do 100% (no bo jak inaczej), w związku z tym ustawiłem maksymalną mierzoną wartość na 100 cm (1000 mm w konfiguracji). Nie mam źródeł, a nie chciałem zawracać koledze @veeroos głowy głupotami Do testów wystarczyło. Tutaj strona projektu: https://forum.supla.org/viewtopic.php?t=17665&start=10. Nie wiem z jakiej biblioteki korzysta ERGO, natomiast w projekcie ZIBI skorzystałem z biblioteki VL53L1X od Pololu w wersji 1.3.1. i też wykorzystałem kanał pomiaru odległości/głębokości w Supli. Wszystkie urządzenia pracowały na module ESP32-C3 4MB.
Zdjęcia urządzeń zamieszczam poniżej (dla porównania). Generalnie każde z nich mogłoby się zmieścić w takiej samej obudowie, bo zawierają podobne komponenty. Ja powsadzałem w takie, które miałem pod ręką (ERGO zostało w oryginalnej).

ERGO_2.jpg

Do nadzoru i wyznaczenia odległości referencyjnych posłużył miernik (dalmierz) laserowy, który często wykorzystywany jest np. w budownictwie. Miałem do dyspozycji D9 Pro Laser Measurer (z dużym wyświetlaczem akurat pod moje stare oczy), więc z niego skorzystałem. Dokładność pomiaru deklarowana przez producenta to +-2 mm a zasięg pomiaru od 20 cm do 100m. Do naszych testów w sam raz.
Założenia testu (porównania) były następujące. Układamy (mocujemy) 3 urządzenia obok siebie, ustawiamy przeszkodę we wcześniej zmierzonej odległości referencyjnej (założyłem 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200, 250, 300, 350 i 400 cm) po czym sprawdzamy w aplikacji, jakie mamy wskazania. Pierwsze 10 i 20 cm zostało wyznaczone miarką tradycyjną, ponieważ dalmierz mierzy odległości większe od 20 cm. W praktyce nie udało się zmierzyć odległości wyższych od 250 cm. Podczas pisania tego tekstu zorientowałem się też, że nie zrobiłem zrzutów ekranu aplikacji dla pomiaru 150 cm (dla ERGO i ZIBI), ale z tego co pamiętam, to pokazywały prawie tak samo (± 1 cm).
Wyniki zamieszczam poniżej. Każdy się może zapoznać i ocenić sam.

ERGO_3.jpg

ERGO_4.jpg

Z mojej strony tylko kilka słów komentarza ogólnego. Warunki nie były idealnie laboratoryjne. Na pomiar ma wpływ wiele czynników. Sama jakość czujnika (VL53) może być różna. Te z Chin, to często loteria. Ja wsadziłem co miałem pod ręką, a w zasadzie pierwsze co wykopałem z pudła VEEROOS zgodnie z założeniami mierzył do 100 cm, później zostały już tylko dwa urządzenia.
Wydaje się, że można przyjąć, iż wszystkie pomiary mieszczą się w granicach błędów pomiarowych. Sam producent czujnika dopuszcza ±5% a typowy błąd absolutny w optymalnych warunkach to około ±20 mm.

Przy okazji wyjaśnię to, o co pytali Forumowicze. Nawet w tym wątku. Dlaczego np. jak zamknę bramę to zmienia się dokładność, dlaczego nie pokazuje powyżej 3 (2,5) m, co widać też w testach powyżej, itp.
Teraz trochę teorii, więc jak kogoś nie interesuje, to może sobie przewinąć na koniec.
Na zasięg pomiaru czujnika VL53L1X wpływa kilka bardzo konkretnych czynników i w praktyce to one często decydują, czy zobaczymy w Supli 4 m czy raczej w granicach 2 m. Najważniejsze z nich to tzw. odbijalność obiektu. Jasne, matowe powierzchnie (biały papier, ściana) dają największy zasięg (w teorii, bo u mnie sprawdza się najlepiej lekko szara powierzchnia). Ciemne, matowe (np. czarna guma albo ciemna płachta) to powód, że zasięg mocno spada. Z kolei błyszczące lub przezroczyste przedmioty dają pomiary niestabilne lub błędne. Czekając na przesiadkę samolotową ściągnąłem i poczytałem sobie kartę techniczną tego czujnika (https://www.st.com/resource/en/datasheet/vl53l1x.pdf). To tylko 36 stron, więc zainteresowanych zachęcam do lektury W skrócie producent podaje 4 m zwykle dla ~88% odbijalności. Ciężko o to w domowych warunkach a jeszcze dochodzą ustawienia samego urządzenia - o czym za chwilę. Słońce albo promieniowanie IR bardzo pogarsza zasięg. Generalnie w pomieszczeniu czujnik działa znacznie lepiej niż na zewnątrz (wystarczą otwarte drzwi lub podniesiona brama). W pełnym słońcu realny zasięg może spaść nawet o połowę.
I teraz ciekawostka. Im dłuższy czas pomiaru, tym większy zasięg, lepsza dokładność, ale mniejsza częstotliwość odczytu Przykładowo: 20 ms - krótki zasięg, 100-200 ms - maksymalny zasięg. Dochodzimy więc do trybu pracy (Distance Mode) urządzenia. VL53L1X ma kilka trybów (dokładnie to trzy): Short – krótki zasięg, odporność na światło, Medium i Long – największy zasięg, ale bardziej wrażliwy na zakłócenia. Dla maksymalnego zasięgu zawsze ustawia się Long Mode.
Nie bez znaczenia jest kąt padania wiązki. Jeśli obiekt jest prostopadły do czujnika, to będzie najlepszy zasięg. Przy dużym kącie (np. ściana „na skos”) sygnał będzie słabszy. Tu też dochodzi tzw. pole widzenia (ROI – Region of Interest). Większe ROI - więcej światła wraca i mamy większy zasięg. Mniejsze ROI - lepsza selektywność, ale krótszy zasięg.
Mógłbym tu jeszcze pisać do rana, ale powyższe powinno wystarczyć, aby uzmysłowić, dlaczego czujnik mierzy tak a nie inaczej. Celowo tutaj nie piszę o niestabilnym zasilaniu, szumach na linii I²C i do tego np. długich przewodach, bo w ERGO czujnik został przylutowany bezpośrednio do płytki, a w VEEROOS i ZIBI przewody mają po kilka centymetrów. Samo C3 pracujące na markowym zasilaczu (ładowarce) też nie powinno być źródłem zakłóceń.
Jak była teoria, to teraz może jakieś praktyczne rady. Czemu nie? Napiszę z własnego doświadczenia.
Jeśli chcesz mieć maksymalny zasięg i stabilne pomiary w VL53L1X to:
- celuj w jasny, matowy obiekt (część samochodów spełnia te kryteria i kto chciał wykorzystać w garażu powinien być zadowolony, czarna, wypolerowana limuzyna może być problematyczna, a moje pierwsze testy pokazują, że przy sprawdzaniu poziomu węgla w zasobniku trzeba się trochę nagimnastykować z ustawieniem czujnika, przy czym ultradźwiękowy nie wymaga takich zabiegów),
- zamontuj czujnik w pomieszczeniu lub w cieniu,
- nie zapomnij o stabilnym zasilaniu.
W moim przypadku urządzenie sprawdza się jako kontrola wjazdu/wyjazdu przy bramie. Nie wiem, jak będzie latem (w pełnym słońcu), ale teraz jest dobrze. Dostaję powiadomienia o naruszeniu strefy przejścia (przejazdu) i bardzo łatwo później mi to skorelować z nagraniami z kamery. Po małej gimnastyce z miejscem zamocowania w zasobniku z węglem uzyskałem w miarę stabilne pomiary (zgodne z zainstalowanym tam czujnikiem HC-SR04). Czasem pomiar skoczył (w górę lub w dół) ale nie ma tragedii. Jeśli w zasobniku byłby pellet, to pewnie zmieniłoby postać rzeczy.


Reasumując:
ERGO LASER METER to dobre urządzenie, które jeśli będzie używane przez osoby pamiętające o jego ograniczeniach, to spełni swoją rolę.

Zalety:
- stabilny i powtarzalny pomiar,
- wykorzystanie sprawdzonych komponentów (ESP32-C3, VL53L1X),
- pełna integracja z Suplą,
- polski producent.

Wady:
- wykonanie (zapewne tylko w prototypach),
- obsługa (w Supli) kanału odległości/głębokości zamiast KOP,
- bardzo sztywny przewód zasilający (dla niektórych może to być zaleta),
- zasilacz (ładowarka) "no name".

Dziękuję Firmie ERGO Energia za przesłanie urządzenia do testów, a kolegom @veeroos i @vajera za natchnienie przy pisaniu własnego oprogramowania i dzielenie się cennymi radami oraz pomysłami

[Robert Błaszczak]

Zbyszek, ukłony i szacunek za ten test. Kłaniam się nisko.

[Patryk90]

Też jestem pod wrażeniem Takiego właśnie testu chciałem. Brawa dla Zibiego!
Do tego dostałem w gratisie sporo teorii, o której nie miałem pojęcia
Czujnik sobie kupię, jak nie będzie za milion monet, bo mam dla niego zastosowanie

[RomanG]

Spóźniona recenzja.

........

POZAMIATANE!

Podzielam zdanie (powyżej) Roberta (i Patryka, bo w tzw. międzyczasie też pisał).
Chociaż chciałoby się napisać, że to nie fair, ale jednak absolutnie jest fair. No cóż, następny tester - chyba znowu Zibi-07.
Dzięki za profesjonalny test.

[klew]

Spóźniona recenzja.

Spóźniona, ale za to jaka

Wczoraj się zastanawialiśmy nad dwoma opcjami do Laser Meter. Może to dobra chwila na "ankietę"
Opcja A) wywalamy kanał odległości i dajemy tylko KPOP (można dać offset, przeliczyć na % itp., ale nie ma np. automatycznej konwersji między jednostkami cm -> m -> km)
Opcja B) zostawiamy kanał odległości i dodajemy drugi kanał KPOP. Kanał odległości domyślnie włączony -> dla prostych zastosowań. KPOP do konfiguracji wedle uznania bardziej wymagającego usera.

Jakie widzicie za i przeciw obu opcji?

[Zibi_007]

Spóźniona recenzja.

Spóźniona, ale za to jaka

Wczoraj się zastanawialiśmy nad dwoma opcjami do Laser Meter. Może to dobra chwila na "ankietę"
Opcja A) wywalamy kanał odległości i dajemy tylko KPOP (można dać offset, przeliczyć na % itp., ale nie ma np. automatycznej konwersji między jednostkami cm -> m -> km)
Opcja B) zostawiamy kanał odległości i dodajemy drugi kanał KPOP. Kanał odległości domyślnie włączony -> dla prostych zastosowań. KPOP do konfiguracji wedle uznania bardziej wymagającego usera.

Jakie widzicie za i przeciw obu opcji?

Jestem za opcją B)
Temu, komu wystarczy stary kanał i nie potrzebuje przeliczać jednostek oraz mieć historii, w zupełności wystarczy. On wcale nie działa źle, wręcz przeciwnie. Ma tylko pewne ograniczenia.
Kto potrzebuje czegoś więcej i musi posiadać rejestrację danych - ten włączy sobie KPOP.
Genialny pomysł. Brawo @klew!

[vajera]

Spóźniona recenzja.

Spóźniona, ale za to jaka

Wczoraj się zastanawialiśmy nad dwoma opcjami do Laser Meter. Może to dobra chwila na "ankietę"
Opcja A) wywalamy kanał odległości i dajemy tylko KPOP (można dać offset, przeliczyć na % itp., ale nie ma np. automatycznej konwersji między jednostkami cm -> m -> km)
Opcja B) zostawiamy kanał odległości i dodajemy drugi kanał KPOP. Kanał odległości domyślnie włączony -> dla prostych zastosowań. KPOP do konfiguracji wedle uznania bardziej wymagającego usera.

Jakie widzicie za i przeciw obu opcji?

Jestem za opcją B)
Temu, komu wystarczy stary kanał i nie potrzebuje przeliczać jednostek oraz mieć historii, w zupełności wystarczy. On wcale nie działa źle, wręcz przeciwnie. Ma tylko pewne ograniczenia.
Kto potrzebuje czegoś więcej i musi posiadać rejestrację danych - ten włączy sobie KPOP.
Genialny pomysł. Brawo @klew!

Nieskromnie chciałbym zaznaczyć, że byłem promotorem takich rozwiązań (2 kanały na jeden pomiar)