SHELLY LoRa Add-on Modul für Fernkommunikation über LoRa für Geräte Gen3 und Gen4, schwarz

Produktdetailbeschreibung

WLAN hat im freien Gelände seine Grenzen und Bluetooth eine noch kürzere Reichweite. Das Shelly LoRa Add-on verlängert die Verbindung zwischen Shelly-Geräten auf bis zu 5 km im freien Gelände, abhängig von den örtlichen Bedingungen. Das Modul wird über die serielle Add-on-Schnittstelle auf ein Gerät der Reihen Shelly Gen3 oder Gen4 gesteckt, bezieht daraus seine Energie und baut eine direkte Funkverbindung zu einem weiteren Shelly-Gerät mit dem gleichen Modul auf. Die Daten werden mit AES-CCM verschlüsselt.

Ist das etwas für Sie?

Entscheidend ist, welche Shelly-Geräte Sie verbinden wollen und wie weit sie voneinander entfernt stehen.

Ja, wenn

• das Hostgerät ein Gerät der Reihen Shelly Gen3 oder Gen4 aus der Liste unten mit Firmware 1.6 oder neuer ist
• Sie zwei Standorte verbinden müssen, die WLAN und Bluetooth nicht mehr erreichen
• Sie gleich zwei Module beschaffen, eines für die sendende und eines für die empfangende Seite
• Sie eine mit AES-CCM verschlüsselte Übertragung direkt zwischen Shelly-Geräten wünschen
• Sie ein Shelly-Script erstellen oder eine fertige Vorlage von GitHub nutzen
• das Modul im Innenbereich oder in einem wettergeschützten Gehäuse sitzt

Nein, wählen Sie ein anderes Modell, wenn

• das Hostgerät aus der Reihe Shelly Pro stammt, dafür ist das Shelly Pro LoRa Add-on vorgesehen
• Sie die Antenne aus einem Metallverteiler herausführen oder gegen eine stärkere tauschen wollen, den SMA-Anschluss bietet das Shelly Pro LoRa Add-on
• das Modul eigenständig auf der Hutschiene sitzen soll, dafür ist das Shelly Pro LoRa Add-on gedacht

Auf einen Blick

• Reichweite bis zu 5 km dank externer Antenne, abhängig von den örtlichen Bedingungen
• für Geräte der Reihen Shelly Gen3 und Gen4 mit serieller Add-on-Schnittstelle
• Verschlüsselung mit AES-CCM sowie Unicast, Multicast und Broadcast über das Shelly-Protokoll
• für Europa das Band EU868, die Region wird in den Einstellungen des Moduls gewählt
• maximale Sendeleistung kleiner als 14 dBm
• Versorgung mit 3,3 V aus dem Hostgerät, Verbrauch kleiner als 150 mW
• Energiesparmodus für das Band EU868
• Unterstützung eigener Shelly-Scripts
• Kunststoffgehäuse mit 40 x 42 x 11 mm in Höhe, Breite und Tiefe, Gewicht 10 g

Funktionen

Das Modul stellt eine Funkverbindung zwischen Shelly-Geräten her, auf denen es steckt. Die Topologie ist frei wählbar. Möglich sind eine Verbindung von einem zu einem Gerät, von einem Sender zu mehreren Empfängern, von mehreren Sendern zu einem Empfänger sowie von mehreren Sendern zu mehreren Empfängern. Notwendig sind stets mindestens ein Sender und ein Empfänger, die kleinste funktionsfähige Kombination besteht also aus zwei Modulen. Ein Gerät der Reihe Shelly Gen4 arbeitet dabei weiter als gewohntes, lokal bedienbares Gerät und dient zugleich als LoRa-Kommunikationspunkt.

Reichweite und Geschwindigkeit stellen Sie über den Spreading Factor ein. Ein niedriger Wert, zum Beispiel SF7, bedeutet eine kürzere Reichweite, dafür eine schnellere Übertragung und mehr Nachrichten pro Stunde. Ein hoher Wert, zum Beispiel SF12, verlängert die Reichweite, jede Nachricht belegt dann jedoch mehr Sendezeit und pro Stunde werden weniger Nachrichten übertragen. Bei einem Netz aus mehreren Knoten richtet sich der Spreading Factor nach dem am weitesten entfernten Knoten, damit sich alle verständigen.

Steuerung und Kommunikation

Aktiviert, eingerichtet und überwacht wird das Modul über die Weboberfläche des Hostgeräts, also eines Geräts der Reihen Shelly Gen3 oder Gen4. Dort werden die Region, die Funkparameter und der Energiesparmodus gewählt. Die mobile App und der Dienst Shelly Cloud sind keine Voraussetzung für den Betrieb, die Verbindung entsteht direkt zwischen den Geräten über das eigene Shelly-Protokoll. Wer möchte, kann das Hostgerät zusätzlich über Shelly Cloud überwachen und steuern.

Die Daten werden zwischen den Geräten per Shelly-Script übergeben. Shelly stellt im eigenen GitHub-Repository fertige Skriptvorlagen für die sendende und die empfangende Seite bereit sowie eine beschriebene Vorgehensweise, wie sich der Zustand einer virtuellen Komponente oder eines BT Home Werts von einem Gerät zum anderen senden lässt. Ein Gerät mit dem Modul kann Daten benachbarter Shelly-BLU-Geräte über Bluetooth einsammeln und per LoRa weitersenden, auch dieses Szenario beruht auf einem eigenen Skript. Mit Modulen vom Typ Shelly Pro LoRa Add-on verständigt es sich, sofern beide Seiten die gleiche Funkkonfiguration verwenden.

Montage und Anwendung

Die Installation führt eine Elektrofachkraft aus, das Gerät gehört ausschließlich in Bereiche mit eingeschränktem Zugang. Bevor Sie das Modul aufstecken oder abnehmen, schalten Sie die Sicherungen aus und stellen Sie sicher, dass an den Klemmen des Hostgeräts keine Spannung anliegt. Das Modul wird so aufgesteckt, dass die Stiftleiste in den Gegenstecker greift und die Klammern in die Haken des Hostgeräts einrasten. Die Stifte dürfen dabei nicht verbogen und die Antennenspitze darf nicht entfernt werden.

Anschließend wird die Funktion LoRa Add-on in der Weboberfläche des Hostgeräts freigegeben und eingerichtet. Das Modul wird mit werkseitig installierter Firmware geliefert, Aktualisierungen stellt Shelly über dieselbe Weboberfläche bereit, für deren rechtzeitige Installation sorgt der Anwender. Die Freischaltung eines bestimmten Frequenzbands kann ein Firmware-Update erfordern. Shelly hat für das Modul eine EU-Konformitätserklärung nach den Richtlinien 2014/53/EU für Funkanlagen, 2014/30/EU für elektromagnetische Verträglichkeit, 2014/35/EU für elektrische Betriebsmittel niedriger Spannung und 2011/65/EU zur Beschränkung gefährlicher Stoffe ausgestellt.

Kompatible Geräte

Das Modul arbeitet mit diesen Hostgeräten. In allen Fällen gilt, dass das Hostgerät die Firmware 1.6 oder neuer benötigt.

• Shelly 1 Gen3 und Shelly 1PM Gen3
• Shelly 2PM Gen3 und Shelly EM Gen3
• Shelly DALI Dimmer Gen3, Shelly Shutter und Shelly Dimmer 0/1-10V PM Gen3
• Shelly 1 Gen4 und Shelly 1PM Gen4
• Shelly 2PM Gen4, Shelly EM Gen4 und Shelly Dimmer 0/1-10V PM Gen4
• für Geräte der Reihe Shelly Pro ist das eigenständige Shelly Pro LoRa Add-on bestimmt

Ausstattung

• LoRa-Funk in den Bändern EU868, US915 und BR915-928
• Eigene Antenne des Moduls, ohne die die Reichweite keinen Sinn ergibt, die Spitze darf nicht abgebrochen werden
• AES-CCM-Verschlüsselung direkt im Modul
• Adressierung als Unicast, Multicast und Broadcast über das Shelly-Protokoll
• Stromsparmodus für EU868 ohne Begrenzung der Sendezeit
• Unterstützung eigener Skripte, ohne die sich aufwendigere Szenarien nicht bauen lassen
• Serielle Shelly-Schnittstelle zum Aufsetzen auf das Hostgerät
• Kunststoffgehäuse in Schwarz, 40 x 42 x 11 mm und 10 g

Was Sie noch brauchen

• Ein zweites LoRa-Modul auf der Gegenseite. Der Hersteller nennt ausdrücklich, dass mindestens ein Sender und ein Empfänger nötig sind. Dieses Stück ist eines davon, nicht beide.
• Ein Hostgerät aus der Liste des Herstellers. Es sind ausgewählte Modelle der Gen3 und Gen4, nicht die ganze Reihe.
• Firmware 1.6 oder neuer auf dem Hostgerät. Mit einer älteren Firmware erkennt das Hostgerät das Modul nicht.
• Freiraum um die Antenne. Die Reichweite von bis zu 5 km gilt laut Hersteller mit der Antenne, die zum Modul gehört. In einem Metallverteiler geht die Strecke verloren.
• Dieselbe Einstellung wie auf der Gegenseite. Frequenz, Bandbreite und Spreading Factor müssen auf allen Modulen übereinstimmen.
• Ein Skript, wenn das Modul Daten fremder Geräte einsammeln soll. Beim Einsammeln von BLU Geräten über Bluetooth nennt der Hersteller eigenes Skripting als Voraussetzung.
• Das Band EU868 für Europa. Die übrigen Bänder gelten anderen Regionen.

Einsatzbereiche

• Straßen- und Arealbeleuchtung, bei der ein Shelly-Schaltmodul an der Leuchte Zustand und Verbrauch an eine entfernte Zentrale meldet
• Bewässerung und Landwirtschaft, wo ein Shelly 1PM Gen4 an der Pumpe außerhalb der WLAN-Reichweite steht
• Parkplätze und Hallen, deren ausgedehnte Beleuchtung von einer Stelle aus gesteuert und überwacht wird
• abgelegene Objekte und Anlagen, bei denen Sie von einem Ausfall der Versorgung erfahren müssen
• Übertragung von Sensorwerten der Reihe Shelly BLU aus einem abgelegenen Gebäude in das Hauptobjekt

Wichtig vor dem Kauf

• Ein einzelnes Modul verbindet nichts. Die kleinste funktionsfähige Kombination besteht aus zwei kompatiblen Shelly-Geräten und zwei Modulen, eines sendet und eines empfängt.
• Das Hostgerät benötigt die Firmware 1.6 oder neuer, sonst erkennt es das Modul nicht.
• Das Modul arbeitet mit den Hostgeräten aus der Liste oben. Für die Reihe Shelly Pro fertigt Shelly das eigenständige Pro LoRa Add-on.
• Das Modul ist für den Innenbereich oder für wettergeschützte Umgebungen bestimmt. Szenarien wie Straßenbeleuchtung oder Feldbewässerung sind damit nicht ausgeschlossen, das Shelly-Gerät samt Modul muss jedoch in einem Gehäuse sitzen, das es vor Witterung schützt.
• Die Betriebstemperatur des Moduls beträgt -20 bis 40 °C. Prüfen Sie auch den Bereich des Hostgeräts, für die Kombination gilt der engere von beiden.
• Die maximale Einsatzhöhe beträgt 2 000 m. Schützen Sie das Modul vor Schmutz und Feuchtigkeit und verwenden Sie es nicht, wenn es Anzeichen einer Beschädigung aufweist.
• Im Band EU868 gelten regulatorische Grenzen für die Sendezeit, typischerweise 0,1 % pro Stunde je Teilband. Gegen ein Überschreiten besitzt das Modul den Schutzmechanismus Safety Stop, der das Senden nach 25 % der empfohlenen Stundenzeit vorübergehend sperrt und selbsttätig wieder freigibt. Für EU868 bietet es zugleich einen Energiesparmodus, der eine durchgehende Kommunikation ohne Begrenzung der Sendezeit erlaubt.
• Verwendet wird in Europa das Band EU868. Das Modul beherrscht auch regionale Bänder außerhalb Europas, zum Beispiel US915, und die Freischaltung eines anderen Bands kann ein Firmware-Update erfordern.
• Alle Module einer Kombination benötigen die gleiche Funkkonfiguration, also Frequenz, Bandbreite und Spreading Factor. Bei abweichenden Einstellungen hören sie sich gegenseitig nicht.
• Gleichzeitiges Senden von mehreren Stellen wird nicht empfohlen, es entstehen Funkkollisionen und Nachrichten gehen verloren.
• Die Datenübertragung läuft über Shelly-Scripts. Vorlagen für die sendende und die empfangende Seite stehen auf GitHub bereit.
• Die Antennenspitze darf nicht entfernt werden. Stecken und ziehen Sie das Modul nur im spannungsfreien Zustand und überlassen Sie die Montage einer Elektrofachkraft.

Kennwerte und Anwendung

Das Modul ist klein und hat wenige Zahlen, doch jede davon setzt eine Grenze. Das sind die Angaben des Herstellers und was daraus folgt.

🔑 Die fünfte Zeile sorgt am häufigsten für Enttäuschung. Fünf Kilometer gelten im Freien mit externer Antenne, der Hersteller selbst knüpft sie an die örtlichen Bedingungen. In bebautem Gebiet und zwischen Gebäuden ist mit deutlich weniger zu rechnen, und die Strecke gehört erprobt, bevor eine Steuerung darauf aufbaut.

Häufige Fragen

Wie viele Module benötige ich?
Mindestens zwei. Eines auf der sendenden und eines auf der empfangenden Seite. Jedes Shelly-Gerät, das selbst über LoRa kommunizieren soll, benötigt ein eigenes Modul.

Worüber kommunizieren die Module miteinander?
Über LoRa-Funk und das eigene Shelly-Protokoll, direkt zwischen den Geräten mit Modul. Die Übertragung ist mit AES-CCM verschlüsselt, adressiert werden ein Gerät, eine Gruppe oder alle zugleich.

Funktioniert die Verbindung ohne Internet?
Die mobile App und Shelly Cloud sind keine Voraussetzung für den Betrieb. Verwaltet wird das Modul über die Weboberfläche des Hostgeräts.

Bleibt ein Gerät der Reihe Shelly Gen4 normal nutzbar?
Ja. Es arbeitet weiterhin als gewohntes, lokal bedienbares Shelly-Gerät und dient zugleich als LoRa-Kommunikationspunkt.

Verständigt sich das LoRa Add-on mit dem Pro LoRa Add-on?
Ja, sofern beide Seiten die gleiche Funkkonfiguration verwenden.

Warum sendet das Modul nicht mehr, obwohl der Empfänger in unmittelbarer Nähe ist?
Vermutlich hat der Schutzmechanismus Safety Stop nach 25 % der empfohlenen stündlichen Sendezeit eingegriffen. Sobald die genutzte Sendezeit wieder unter die empfohlene Grenze fällt, wird das Senden selbsttätig fortgesetzt.

Braucht jedes Gerät ein eigenes Modul oder genügt eines für das ganze Haus?
Ein Gerät mit Modul kann Daten benachbarter Shelly-BLU-Geräte über Bluetooth einsammeln und per LoRa weitersenden, dafür ist ein eigenes Skript nötig. Zuverlässiger ist es jedoch, jedem Gerät, das über LoRa kommunizieren soll, ein eigenes Modul zu geben.

LoRa Add-on oder Pro LoRa Add-on?

Beide Module kommunizieren über LoRa-Funk und unterscheiden sich darin, auf welches Gerät sie gesteckt werden und wie die Antenne ausgeführt ist.

• Hostgerät: LoRa Add-on für die Reihen Shelly Gen3 und Gen4, Pro LoRa Add-on für die Reihe Shelly Pro, also für Pro 1 und Pro 1PM, Pro 2 und Pro 2PM, Pro 3EM und Pro EM-50, Pro Dimmer 1PM und Pro Dimmer 2PM, Pro Dimmer 0/1-10V PM und Pro RGBWW PM
• Firmware des Hostgeräts: LoRa Add-on verlangt 1.6 oder neuer, Pro LoRa Add-on 2.0 oder neuer
• Montage: das LoRa Add-on wird über die serielle Schnittstelle auf das Hostgerät gesteckt, das Pro LoRa Add-on lässt sich zusätzlich auf der Hutschiene montieren
• Abmessungen: LoRa Add-on 40 x 42 x 11 mm, Pro LoRa Add-on 94 x 19 x 78 mm ohne Antenne, mit Halter
• Gewicht: LoRa Add-on 10 g, Pro LoRa Add-on 45 g ohne Antenne, mit Halter
• Antenne: beim LoRa Add-on gehört sie zum Modul und die Spitze darf nicht entfernt werden, das Pro LoRa Add-on hat einen SMA-Anschluss und die Antenne lässt sich herausführen oder tauschen
• Band für Europa: beide EU868, beim LoRa Add-on wird die Region in den Einstellungen des Moduls gewählt
• Reichweite und Leistung: beide bis zu 5 km je nach örtlichen Bedingungen und kleiner als 14 dBm
• Versorgung: beide 3,3 V aus dem Hostgerät und kleiner als 150 mW

Wählen Sie das LoRa Add-on, wenn das Hostgerät aus den Reihen Shelly Gen3 oder Gen4 stammt. Wählen Sie das Pro LoRa Add-on, wenn das Hostgerät aus der Reihe Shelly Pro stammt oder wenn Sie die Antenne aus einem Metallverteiler herausführen müssen.

Was das Modul kann und was der Hersteller nicht nennt

Bei einem Erweiterungsmodul wird leicht angenommen, es löse auch das, was das Hostgerät löst. Diese Liste trennt Belegtes von Unbelegtem.

Der Unterschied zwischen den beiden letzten Zeilenarten ist Absicht. Nein ist eine belegte Herstellerangabe, nicht genannt heißt, dass wir es schlicht nicht wissen und nichts hinzudichten.