Projektaufruf: Stromfresser Raspi zähmen

herrdeh · January 11, 2017 at 10:53 AM

Natürlich ist der Raspi im Normalbetrieb kein Stromfresser. Erschreckt hat mich allerdings der Stromverbrauch im Leerlauf - 7W x 22h x 365d = ca. 56 kWh - das ist immerhin Strom für ca. 17€, bei dem außer Wärme gar nichts produziert wird.

Mein System:
Mein RP3 hat ein minidvblinux (MLD) 5.1 drauf, er bespielt über den Analogausgang einen alten Röhrenfernseher. Am Raspi-USB direkt hängt ein Hauppauge DVB-C-USB-Adapter sowie ein Phillips USB-MediaCenter-IR-Empfänger, und über einen aktiven USB-Hub eine 250GB-2,5'-Platte.
Das System läuft als "ganz normaler VDR" - nimmt also Fernsehsendungen auf, die ich dann irgendwann ansehe. - Bei mir läuft das System im Tagesdurchschnitt vielleicht 1-2h - sonst hat er nichts zu tun.

Den Stromverbrauch messe ich auf der 230V-Seite mit einem EM600 - das sind keine Präzessionsmessungen, dürfte aber zumindest die Relationen einigermaßen plausibel abbilden.

Stromverbräuche:
Raspi-System
ausgeschaltet ("poweroff"), Raspi&Hub am Netz: 1,5W
suspend-soft, Platte steht: 7W
(suspend-soft, Platte steht, DVB-Adapter rausgezogen) - in der Praxis nicht realisierbar: (4,7W) - das ist der Grund, warum Software-Lösungen wohl nicht zielführend sind, denn weniger Strom als "rausgezogen" kann der DVB-Adapter ja nicht verbrauchen)
Leerlauf: 7,5W
Aufnahme / Wiedergabe 8,5W

Jahresverbrauch Raspi-System:
Leerlauf - 7W x 22h x 365d = ca. 56 kWh
Normalbetrieb - 7,5W * 2H * 365d = ca. 5,5 kWh
Summe ca. 61 kWh

Vergleich - Schätzwerte für meinen alten IBM:
ausgeschaltet - 1W x 22h x 365 = 8kWh
Normalbetrieb - 70W x 2h x 365 = 51kWh
Summe ca. 59kWh

Das Raspi-System spart also keinen Strom, Herstellungs- und Transportaufwand kommen in der Ökobilanz noch oben drauf... Kein schönes Ergebnis!

Das Problem ist, daß der Raspi

* einerseits kein suspend-to-RAM oder suspend-to-disk kann (siehe hier: https://github.com/raspberrypi/linux/issues/1281)
* und keine Echtzeituhr besitzt, die ihn einschalten könnte

Lösungsmöglichkeiten:

1. WittyPi (http://www.uugear.com/witty-pi-realt…r-raspberry-pi/)
Der WittyPi ist ein komplettes PowerManagement-System. Er kostet ca. 18€ zzgl. Versand und kann den Raspi zeitgesteuert ein- und ausschalten.
Vorteile:
* Komplettlösung, kein Löten nötig

Nachteile:
* Preis
* VDR bleibt am Netz und braucht weiterhin Strom (bei mir: Hub + Raspi ca. 1,5W). Man könnte das auf ein Netzteil reduzieren, dann muß man aber schon wieder löten.

2. RTC - bebastelt
Aus den bekannten Quellen gibt es Echtzeituhren (RTC - real time clock) für den Raspi für 1€ inkl Versand aus China. Diese sind zunächst mal nur dazu gedacht, einem netzlosen Raspi nach dessen Neustart die Uhrzeit zu sagen. Allerdings haben einige diese Chips auch eine "Alarm"-Funktion, einen Pin, der zu einer software-programmierbaren Uhrzeit den Pegel ändert. Daraus ließe ich IMHO mit wenig Aufwand eine Lösung bauen, die den Raspi einschaltet - und nach Verrichtung seiner Aufgaben alles (also Raspi und Hub) wieder komplett vom Stromnetz trennt.

Vorteile:
* Preis vielleicht 5€- ein RTC-Modul, 1-2 Transistoren, bißchen Kleinzeug, Relais (weil ich es für sinnvoll halte, auf der 230V-Seite zu schalten, sonst bleiben ja wieder 1-2W Leerlauf der Netzteile)
* Stromverbrauch 0W bei Stillstand möglich

Nachteile:
* Bastellösung - Lötkolben etc erforderlich.
* bei "0W": Raspi muß komplett neu booten (Zwischenlösungen denkbar)
* kein wake-on-LAN möglich

Soweit mein Forschungsstand.
Habe ich was übersehen? - Kennt jemand eine andere Möglichkeit, den Raspi im Leerlauf sparsamer zu kriegen?

Falls nein:
Hat jemand Lust, sich an so einem Projekt zu beteiligen? - Ich trau' mir zu, die Hardwareseite hinzukriegen, bin aber unfähig, was die Programmierung angeht. Das müßte aber alles IMHO mit ein paar Zeilen Shellskript und ein paar Anpassungen hinzukriegen sein.

Also - macht jemand mit?
Wenn jemand "hier" ruft, würde ich die Hardware-Seite und die Software-Anforderungen skizzieren.

Grüße aus Berlin,
Wolf

mini73 · January 11, 2017 at 11:04 AM

Hast du schon mal den Stromspar-Patch von der vdr-Mailingliste probiert oder (wenn deine Distri das hergibt) mal den dynamite-Patch inkl. Idle-Mode mit dem dynamite-Plugin? Das deaktiviert den DVB-Tuner nach einer Weile Nicht-Gebrauch.

Lars.

meikelmoeller · January 11, 2017 at 11:17 AM

Mir ist leider nicht klar geworden für was du den RPI genau einsetzt? Da steht zwar was von DVB-C und altem Fernseher, aber für was genau du die Kiste nutzt erschließt sich mir nicht wirklich. Und mal davon ab, was für einen Aufwand willst du für die paar kWh veranstalten die maximal einsparbar sind.

gehlhajo · January 11, 2017 at 11:38 AM

<gelöscht>

TheChief · January 11, 2017 at 12:11 PM

Quote from gehlhajo

Sicher nicht, was Du suchst. Aber wollte auch mal was schreiben.....

In der Tat Wenn Du Dein Projekt vorstellen möchtest, mach doch einfach einen Thread auf.

Argus · January 11, 2017 at 12:16 PM

die Seite hier --> http://www.raspberry-pi-geek.de/Magazin/2014/0…starten-per-RTC

kennst Du bestimmt. So würde ich mir das ganze vorstellen.

Zum Thema RTC und wakeup gab es hier auch schon ein paar Gedanken

hier die gesammelten Links:

[Raspberry Pi] RTC Hardware Uhr nachrüsten

Raspberry Pi 2

Uwe und gnapheus wollten sich der Softwareimplemention annehmen

Einkaufsliste vollwertiger VDR auf RasPi2 Basis

Mein Banana-VDR

Du könntest die User mal nach dem aktuellen Stand fragen.

Zu obigem Einschalter. Anstatt des Relais würde ich einen Mosfet als High-site Switch nehmen

te36 · January 11, 2017 at 1:55 PM

Quote from Argus

Mein Banana-VDR

Genial. Das macht echt neidisch. Bin mir sicher, Du hast auch erst selbst in Handarbeit Aluminiumsalze abgebaut und die Familie auf Tretrad den Strom erzeugen zu lassen um das hangeschoepfte Aluminium zu gewinnen aus dem Du das Gehaeuseblech geklopft hast.

Fuer mich ist halt die Client-Server loesung einfacher, weil ich da die HW bastelei minimieren kann: RPI ueber Fernseher-USB mit Strom versorgen. Man muss den RPI nicht sehen, also muss ich da kein schoenes Gehauese basteln und es braucht keine komplexen zusatz HW-komponenten (Platte, hub, DVB-Receiver). Server steht dann irgenwo verschaemt/versteckt im Keller ist gebastelt wie noetig und laeuft natuerlich durch, aber ich kann mir irgendwie nicht vorstellen ohne einen durchlaufenden Server auszukommen, da laeuft halt zu viel drueber.

Im Minimalfall halt einen RPI oder vergleichbar als Internet-Router/Access-Point und VDR-Server aufsetzen. Weil AP und Internet-Router ja eh durchlaufen. Da faellt dann die VDR server funktion als freeby ab. dafuer ist dann im minimalfall natuerlich ein banana-pi R1 sinnvoller als ein RPI.

M-Reimer · January 11, 2017 at 2:20 PM

Entweder deine Messungen sind fehlerhaft oder der Raspi 3 braucht wirklich deutlich mehr Strom wie der 1er oder 2er. Ich habe einen 1er 24/7 laufen. Braucht kleiner 2W.

Argus · January 11, 2017 at 2:35 PM

ein RPI3 nimmt etwas mehr an Leistung gegenüber den Vorgängern --> https://www.heise.de/ct/artikel/Ras…ch-3121139.html

der erhöhte Stromverbrauch kommt aber wohl primär durch die mitversorgten Baugruppen

Quote from herrdeh

Am Raspi-USB direkt hängt ein Hauppauge DVB-C-USB-Adapter sowie ein Phillips USB-MediaCenter-IR-Empfänger, und über einen aktiven USB-Hub eine 250GB-2,5'-Platte.

herrdeh · January 11, 2017 at 3:04 PM

Moinsen, und Dank für die zahlreichen Zuschriften..

@ mini 73

Quote

Hast du schon mal den Stromspar-Patch von der vdr-Mailingliste probiert oder (wenn deine Distri das hergibt) mal den dynamite-Patch inkl. Idle-Mode mit dem dynamite-Plugin? Das deaktiviert den DVB-Tuner nach einer Weile Nicht-Gebrauch.

Ich hab's im Hauptartikel noch mal klargestellt: selbst wenn ich den Raspi ohne DVB-Adapter starte, braucht das System immer noch 4,5W. Und mit einer Software-Lösung bin ich nie auch nur in die Nähe davon gekommen.

@ Argus
http://www.raspberry-pi-geek.de/Magazin/2014/0…starten-per-RTC
Schöne Lösung - schaltet aber auf der 5V-Seite, was immer noch 1-2W Leerlaufstromaufnahme bedeutet. Und die möchte ich nicht haben, wenn ich den ganzen Aufwand schon treibe. - Deswegen auch ein Relais - MOSFets vielleicht eher nicht für 230V... (-;

Dank für den Hinweis auf die schon in diesem Bereich aktiven Kollegen - werd' sie mal anschreiben, sofern sie sich nicht selbst melden.

@ MReimer
Wie genau das Ding wirklich mißt, weiß ich nicht. Da ich aber bei "poweroff" (nur Raspi ohne Hub) auf 0,4W komme (der EM600 kann also auch einen sehr niedrigen Verbrauch erfassen), scheint es mir halbwegs plausibel.

Argus · January 11, 2017 at 3:21 PM

Quote from herrdeh

schaltet aber auf der 5V-Seite, was immer noch 1-2W Leerlaufstromaufnahme bedeutet. Und die möchte ich nicht haben, wenn ich den ganzen Aufwand schon treibe. - Deswegen auch ein Relais - MOSFets vielleicht eher nicht für 230V... (-;

Mosfets nicht, aber Solid State Relais nimmt man dafür --> http://www.dx.com/p/zndiy-bry-1-…-240v-2a-381638

wobei ganz auf null Watt wirst du das Ganze nicht bekommen, irgendwas Schaltauslösendes muss ja unter Dampf gehalten werden, also quasi dafür doch mindestens ein Netzteil.

wirbel · January 11, 2017 at 3:26 PM

Fehler 1% von 999,9W +/- 3digits

Damit willst du 5Watt messen?

herrdeh · January 11, 2017 at 3:29 PM

Die c't schreibt "2W" Leerlauf - dazu kommt noch der Hub, da sind meine 4,5W ohne DVB-Adapter wohl nicht ganz unsinnig.

@ Argus

Quote

wobei ganz auf null Watt wirst du das Ganze nicht bekommen, irgendwas Schaltauslösendes muss ja unter Dampf gehalten werden, also quasi dafür doch mindestens ein Netzteil.

Meine Idee war, das Anziehen des Relais über die Uhrenbatterie zu machen, die dann sofort vom Netzteil abgelöst wird, wenn die 5V da sind. Evt müßte man einen Akku oder einen Kondensator für die Uhr nehmen, sollte das kurze Anziehen zu viel Strom brauchen, oder Probleme entstehen, wenn eine Primärzelle quasi "geladen" wird.

Argus · January 11, 2017 at 3:44 PM

Quote from herrdeh

das Anziehen des Relais über die Uhrenbatterie zu machen, die dann sofort vom Netzteil abgelöst wird, wenn die 5V da sind.

die 3 Volt von der Litium Zelle sind aber rel schwach. Bei 3 Volt haben die Relais einen recht kleinen Widerstand, um die Schaltleistung zu erreichen. Wenn Du von der Litium Batterie was anderes puffern willst, wird die Batterie recht schnell leer werden durch die Selbstentladung der Puffer. Du könntest aber Goldcaps nehmen, die im Betrieb von den 5 Volt gepuffert werden und im OFF den Einschaltimpuls geben.
Aber ein "Anlasser-Netzteil" so wie dieses hier --> http://www.ebay.de/itm/272417119268?_trksid=p2057872.m2749.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT

verbraucht auch nur 0,1 Watt und wird insgesamt deutlich billiger sein

schnoefftel · January 11, 2017 at 4:06 PM

Quote from Argus

die 3 Volt von der Litium Zelle sind aber rel schwach. Bei 3 Volt haben die Relais einen recht kleinen Widerstand, um die Schaltleistung zu erreichen. Wenn Du von der Litium Batterie was anderes puffern willst, wird die Batterie recht schnell leer werden durch die Selbstentladung der Puffer. Du könntest aber Goldcaps nehmen, die im Betrieb von den 5 Volt gepuffert werden und im OFF den Einschaltimpuls geben.
Aber ein "Anlasser-Netzteil" so wie dieses hier --> http://www.ebay.de/itm/272417119268?_trk…K%3AMEBIDX%3AIT

verbraucht auch nur 0,1 Watt und wird insgesamt deutlich billiger sein

Taugen die Netzteile was? Würde für mein Arduinoprojekt passend sein.
Oder sollte man das nur in der Nähe des Rauchmelders betreiben?
Sicherung im Eingang und im Ausgang?

Gruß Jan

Argus · January 11, 2017 at 4:18 PM

Quote from schnoefftel

Sicherung im Eingang und im Ausgang?

Feinsicherung am Eingang auf jeden Fall, tut ja bilanzmäßig auch nicht weh. Ausgangsseitig würde ich keine benutzen, das Teil hat Überlast und Kurzschlussschutz, die 600mA (1A) sollten dabei keine großen Schäden anrichten. Verbaut habe ich das Teil noch nicht, es liegt aber für ein neues Projekt bei mir schon parat. Generell gehen ja auch Kondensator Netzteile, die sind aber nicht galvanisch getrennt und insgesamt meist auch teurer.

schnoefftel · January 11, 2017 at 4:24 PM

Dann werde ich mir auch mal ein oder zwei bestellen...
Bin immer etwas skeptisch bei Sachen unter 5€ an Netzspannung.
( Glühbirnen mal ausgenommen )

Gruß Jan

Argus · January 11, 2017 at 4:27 PM

Quote from schnoefftel

Bin immer etwas skeptisch bei Sachen unter 5€ an Netzspannung.

dann baue eine Steckfassung für die Netzteile ein und kaufe einen 10er Pack

NemoN · January 11, 2017 at 5:57 PM

Quote from Argus

dann baue eine Steckfassung für die Netzteile ein und kaufe einen 10er Pack

gda · January 11, 2017 at 8:24 PM

Quote from herrdeh

Ich hab's im Hauptartikel noch mal klargestellt: selbst wenn ich den Raspi ohne DVB-Adapter starte, braucht das System immer noch 4,5W. Und mit einer Software-Lösung bin ich nie auch nur in die Nähe davon gekommen.

Ja schon, aber ohne DVB-Adapter braucht der RPi ja nicht ständig an sein und muss auch nicht für Aufnahmen geweckt werden.

Gerald

Participate now!