Kennismaking met het King-Serry 433 MHz systeem
Wat is het?
Dit systeem bestaat uit een aantal batterij gevoede zenders die bij het activeren een digitaal telegram uitzenden op een draaggolf met een frequentie van 433,932 MHz. Dit telegram bestaat uit een voor de specifieke zender unieke adres-code en een commando-code AAN of UIT. Dit signaal wordt ontvangen door de ontvanger van het systeem. Dit apparaatje schakelt een netbelasting in of uit.
Op zich niets opzienbarends, want er zijn tientallen van dergelijke systemen in de handel. Dat wij tóch aandacht aan dit systeem besteden heeft te maken met een aantal door de fabrikant geclaimde eigenschappen die niet alledaags zijn.
De bijzondere eigenschappen van het King-Serry systeem
Volgens de fabrikant onderscheidt dit systeem zich van de concurrentie door de onderstaande specificaties:
- De afstand tussen een zender en een ontvanger kan in het vrije veld groter zijn dan 500 meter.
- In een gebouw kan de reikwijdte zonder probleem meer dan 50 meter bedragen.
- De ontvanger is met zijn afmetingen van 39 mm x 23 mm x 22 mm bijzonder klein en kan dus gemakkelijk in een apparaat worden ingebouwd.
- Ondanks die kleine afmetingen is de ontvanger voorzien van een relais dat een belasting van 1.000 W kan schakelen.
- Het relais zorgt ervoor dat u zonder problemen gelijk welke belasting betrouwbaar kunt in- en uitschakelen.
- De batterij gevoede zenders zijn extreem zuinig waardoor de fabrikant meer dan 70.000 schakelacties garandeert op één batterij.
- De zenders zijn waterbestendig tot een IP-waarde van 54. De eerste vijf betekent dat de zender weliswaar niet volledig stofdicht is, maar wel in een voldoende mate om de goede werking van het apparaat niet te hinderen. De tweede vier betekent 'plensdicht', geen binnendringen bij besproeiing met water onder alle mogelijke richtingen met een debiet van tien liter per minuut onder een druk van 100 kPa.
De fabrikant en de verkopers
De fabrikant is het Chinese Shenzhen King-Serry Electronics Co. Ltd. uit Shenzhen City. U zult de apparaten echter niet onder deze naam in de internet shops aantreffen. Zoals zo vaak gebeurt bij Chinese producten houdt de fabrikant zich op de achtergrond. Wij hebben niet minder dan zes namen gevonden waaronder deze schakelaars op AliExpress en andere postorderbedrijven worden aangeboden:
- AivaToba
- NineLeaf
- Mengshen
- Thinkbee
- Geekbes
- Smernit
De laatste naam is interessant omdat de King-Serry producten onder deze naam op AliExpress worden aangeboden tegen prijzen die aanmerkelijk lager zijn dat de aanbiedingen onder de andere namen.
Overzicht van het systeem
In de onderstaande compositie hebben wij de diverse producten van het King-Serry systeem samengebracht. Uiterst links ziet u de enige ontvanger van het systeem en het enige onderdeel met een dubbel typenummer, namelijk SW-R02 voor 230 V netten of SW-R01 voor 110 V netten. Daarnaast staan drie kleine wandzenders SW-NK1, SW-NK2 en SW-NK3 met respectievelijk een, twee en drie kanalen. Vervolgens een wandzender met de standaard afmetingen die u gewend bent en tot slot twee miniatuur handzendertjes met respectievelijk drie en een kanalen.
De onderdelen van het King-Serry systeem. (© 2021 Jos Verstraten) |
Wat kost het?
De prijzen lopen nogal uiteen. Bij AliExpress (zoeken naar Smernit) kost een basisset bestaande uit een een-kanaal wandzender en een ontvanger € 18,08. Een extra een-kanaal zender kost € 6,43 en een extra ontvanger € 17,03. Deze prijzen gelden in december 2021.
De basisset
Om het systeem uit te testen bestellen wij de goedkoopste basisset. Let bij een bestelling op de gewenste netspanning! De set wordt geleverd in een stevig merkloos doosje en bevat, naast de zender en de ontvanger, twee kroonsteentjes met handige klemcontacten en een handleiding.
De levering van de basisset. (© 2021 Jos Verstraten) |
De handleiding
De handleiding is een in redelijk Engels geschreven acht pagina's lang miniatuur vouwfoldertje met zo'n klein lettertype dat het voor onze oude ogen nauwelijks te lezen is. Vandaar dat wij het hebben gescand en tot A4 formaat hebben vergroot, zie de onderstaande link:
Aanklikbare link ➡ King-Serry manual
De wandzender SW-NK1
Het uiterlijk
Deze wandzender is 75 mm hoog en 47 mm breed en heeft een dikte van slechts 15 mm. Er wordt een velletje dubbelzijdig klevend schuim van 1,5 mm dikte en met als afmetingen 68 mm bij 40 mm meegeleverd. Hiermee moet u de schakelaar op een glad oppervlak plakken. Als alternatief heeft de schakelaar intern één gaatje waarmee u het kastje kunt vastschroeven.
Het frontje scharniert aan de bovenzijde en u moet dit dus aan de onderzijde, naast het blauwe LED'je, indrukken om de schakelaar te activeren.
De eenkanaal miniatuur wandzender. (© AliExpress) |
De zender wordt gevoed uit een CR2032 batterijtje. Dit is bij levering in het apparaatje aanwezig. Een van de specificaties van het systeem is dat deze zender extreem zuinig is. De stand-by stroom bedraagt slechts 0,01 μA en het blauwe LED'je wordt maar gedurende 100 ms gestuurd als u de schakelaar bedient. Volgens de fabrikant kan deze wandzender tien jaar werken op één batterij als u de schakelaar tien keer per dag bedient. Dat is maar goed ook, want als de zender aan de muur hangt is het niet bepaald eenvoudig om de batterij te vervangen!
Het interne van de wandzender
In de onderstaande foto is het interne van dit apparaatje voorgesteld. Wat onmiddellijk opvalt is de speciale constructie van de antenne. Bij de meeste soortgelijke producten bestaat de antenne uit een zigzaggende track die op de printplaat is geëtst. Bij de wandzenders van het King-Serry systeem heeft men de antenne uitgevoerd onder de vorm van een stevig metalen draadje dat in de bovenste helft van de behuizing tot een spiraal is gebogen. Het verband tussen de lengte van de antenne en de golflengte van het 433 MHz signaal is weliswaar niet erg duidelijk, maar wij nemen aan dat de ontwerpers hierover wel hebben nagedacht.
In het midden van de antenne ziet u het bevestigingsgaatje waarmee u de zender op de muur kunt schroeven. Aan de rechterzijde van het printje zitten de twee vergulde pad's waarop het geleidend rubber van de schakelaar drukt. Er zijn twee IC'tje aanwezig op het printje. De codes zijn 0B0C6 en WLR03K6. Van beide chip's kunnen wij geen gegevens vinden. Tot slot detecteren wij nog een kristal met een frequentie van 26,2982 MHz.
Het interne van de wandzender. (© 2021 Jos Verstraten) |
De ontvanger SW-R02
Het uiterlijk
De afmetingen van deze module bedragen 39 mm x 23 mm x 22 mm. Aan de ene kant komen vier 70 mm lange draden uit de module, waarmee u de ontvanger verbindt met de netspanning (rood/blauw) en met de 230 V verbruiker (blauw/bruin). Aan de andere kant komt de antenne uit de module, een draadje van 17 cm lengte. Dat is vrij uniek, bij de meeste draadloze ontvangers zit de antenne in de behuizing. Op de bovenzijde zit een klein drukknopje dat u moet indrukken als u de ontvanger wilt koppelen aan een of meerdere zenders.
De ontvanger SW-R02. (© AliExpress) |
Iets meer over de antenne
Zoals geschreven is de antenne 17 cm lang. Dat is geen toeval! Een staafantenne pikt het grootste signaal van een bepaalde frequentie op als de lengte gelijk is aan een kwart van de golflengte. Dat noemt men een 'quarter wave' antenne.
Zoals u misschien weet is de golflengte van een signaal gelijk aan de lichtsnelheid gedeeld door de frequentie van het signaal. Als u die formule toepast op een signaal van 433 MHz blijkt dat de golflengte van een dergelijk signaal gelijk is aan 69,28 cm. Een 'quarter wave' voor deze frequentie moet dus een lengte hebben van 17,32 cm.
Een gemiste kans!
Eén contact van de schakelaar in het relais is intern verbonden met de fasedraad van het net. Het gevolg is dat, als het relais wordt bekrachtigd, het andere contact van de schakelaar met de fase wordt doorverbonden en de fasespanning op de bruine draad komt te staan. Dat is op zich handig en voor een leek overzichtelijk. Twee draadjes via het meegeleverde kroonsteentje rechtstreeks verbinden met de netspanning, de twee andere via het tweede kroonsteentje rechtstreeks verbinden met de belasting. Gemakkelijker kan niet!
Wij zouden echter toch liever zien dat de twee contacten van de relaisschakelaar zwevend naar buiten worden gebracht, zodat het ook mogelijk is andere apparaten te schakelen dan deze die uit de netspanning worden gevoed.
Het interne van de ontvanger
De behuizing is niet te openen, dus moet er de zaag aan te pas komen om voorzichtig de techniek uit het witte blokje te bevrijden. Dan blijkt dat er heel wat elektronica aanwezig is, verspreid over twee bijzonder kleine printjes.
De basisprint is 35 mm bij 18 mm groot en zit aan weerszijden vol met onderdelen. Loodrecht op deze print staat een tweede printje van 25 mm bij 12 mm waarop drie chip's en nog wat mini-SMD's zitten.
Het grote rood/bruine onderdeel is een condensator van 470 nF en 630 V. Bij gebrek aan voedingstrafo wordt de capacitieve impedantie van dit onderdeel ongetwijfeld gebruikt voor het reduceren van de netspanning tot een voor de elektronica acceptabele waarde. Het zwarte blokje is uiteraard het relais. In de aan ons geleverde ontvanger wordt gebruik gemaakt van een relais van Goodsky met als typenummer GQ-SH112LM1F. De schakelaar in dit relais kan volgens de specificaties 10 A schakelen bij een maximale spanning van 250 Vac over de contacten. De contactweerstand bedraagt maximaal 100 mΩ. De spoelspanning is 12 V bij een inschakelstroom van slechts 16,7 mA.
Het interne van de ontvanger SW-R02. (© 2021 Jos Verstraten) |
Als wij het printje omdraaien wordt duidelijk wat er nog allemaal meer aan elektronica te vinden is. U ziet dat de vier aansluitdraadjes rechtstreeks op de pad's van het printje zijn gesoldeerd en vandaar rechtstreeks door de behuizing worden gevoerd. Wél heeft men tussen de vier pad's een aantal isolatiegleufjes in de print gefreesd.
Op het kleinste printje zit een CMT2210LB. Dat is een hoogfrequent ontvanger voor de band van 300 MHz tot 920 MHz van CMOSTEK waarop de antenne is aangesloten. Deze chip haalt het door de zender verstuurde digitale telegram uit de 433 MHz draaggolf en stelt dit ter beschikking op de DOUT-pen. Als tweede chip herkennen wij een T2402A, een 2 kB EEPROM van BrightMoon Semiconductor. De derde chip is een PWR01K6, waarover wij geen informatie kunnen vinden.
De andere kant van het printje. (© 2021 Jos Verstraten) |
Werken met het systeem
Het aansluiten van de ontvanger
Een kind kan de was doen! Met één kroonsteentje verbindt u de netspanning met de rode en blauwe aansluitdraden, met het tweede kroonsteentje verbindt u de belasting met de bruine en blauwe aansluitdraden.
Het aansluiten van de ontvanger. (© 2021 Jos Verstraten) |
Een zender aanmelden bij ontvanger
Dat gaat heel eenvoudig. Als de ontvanger met de netspanning is verbonden drukt u minimaal twee seconden op het kleine drukknopje (de Setting knop) op de ontvanger. Het LED'je gaat knipperen. Druk dan op de schakelaar van de zender die u wilt aanmelden. Dat is alles!
U kunt maximaal acht zenders bij één ontvanger aanmelden. Op deze manier is het mogelijk, bij een systeem met diverse ontvangers, deze allemaal te laten reageren op één 'master'-zender.
Een zender afmelden bij een ontvanger
Blijf drukken op de schakelaar van de zender. Na ongeveer één minuut begint de blauwe LED van de zender snel te knipperen, nadien gaat dit onderdeel acht keer langzaam knipperen en dan weer negen keer traag. Tot slot knippert de LED één keer heel traag. Nadien kunt u de schakelaar van de zender loslaten. Het adres van de zender is nu verwijderd uit het geheugen van de ontvanger.
Een kleine test van het King-Serry systeem
Vermogensverbruik in rust
De ontvanger is continu met de netspanning verbonden en verbruikt dus een bepaalde hoeveelheid vermogen. Dat vermogen moet uiteraard zo laag mogelijk zijn. De fabrikant geeft geen informatie over deze belangrijke specificatie en de gegevens op de diverse aanbiedingspagina's van de shops spreken elkaar tegen. Hier en daar wordt een rustvermogen van 0,5 W vermeld.
Dan denken wij aan de grote condensator van 470 nF die prominent aanwezig is in de ontvanger en de begrippen 'faseverschuiving' en 'blindvermogen' schieten ons door het hoofd. Wij zetten een weerstand van (nagemeten) 11,15 Ω in serie met de primaire kring en meten met de oscilloscoop zowel de spanning over deze weerstand als de spanning die aan de ontvanger wordt aangeboden. De spanning over de weerstand is uiteraard recht evenredig met de stroom die door de kring vloeit. Het resultaat ziet u in het onderstaande oscillogram. De stroom die de ontvanger uit het net trekt is bijna 90° in fase verschoven met de spanning die aan de ontvanger wordt aangeboden. Duidelijk blijkt dat de stroom (gele trace) voorijlt op de spanning (blauwe trace).
De stroom (geel) die de ontvanger uit het net trekt. (© 2021 Jos Verstraten) |
De ontvanger is dus een vrijwel perfecte capacitieve belasting. De oscilloscoop meet een spanningsval van 373,1 mV over de weerstand van 11,15 Ω. Dat komt overeen met een stroom van 33,5 mA. De door onze multimeters gemeten stroom klopt dus wel. Maar het vermogen is vanwege de fasehoek van bijna 90° tussen stroom en spanning geen reëel vermogen in W, maar een blindvermogen in VA dat geen warmte genereert en dat uw elektriciteitsmeter ook niet registreert.
Wij kunnen dus besluiten dat de ontvanger inderdaad een vrijwel verwaarloosbaar reëel vermogen uit het net opneemt.
Het stroomverbruik van de zender
Volgens de fabrikant is de elektronica in de zender uitermate zuinig waardoor de ingebouwde batterij jarenlang meegaat. Dat hebben wij gemeten door de 3,0 V batterij te vervangen door een 3,0 V voeding en onze digitale multimeter, geschakeld in mAdc bereik, in zijn logging modus in de voedingskring op te nemen. Als wij nadien maar vaak genoeg op de schakelaar drukken zal het ongetwijfeld een keer gebeuren dat de meter op dát moment logt en wij de stroomopname bij activering van de zender kunnen aflezen. Dat blijkt een stroom van 7,125 mA te zijn. In de niet actieve stand verbruikt het zendertje een stroom van 0,013 μA, inderdaad te verwaarlozen!
De indoor reikwijdte
Dat is een gegeven dat moeilijk objectief te beoordelen valt omdat het van nogal wat factoren afhankelijk is. Het aantal muren en plafonds tussen zender en ontvanger en het materiaal waaruit deze hindernissen zijn gemaakt spelen een belangrijke rol. Er wordt geschreven dat een afstand van vijftig meter overbrugd kan worden. In onze woning met een oppervlakte van 12 m bij 10 m en één etage hoog kunnen wij geen situatie creëren waar er een probleem ontstaat.
Dus schakelen wij het huis van onze buren in en vergroten de afstand tussen de zender en de ontvanger tot 26 meter, het maximale dat in deze situatie bereikbaar is. Tussen de zender en de ontvanger bevinden zich vier dunne tussenmuren, één dikke scheidingsmuur en één plafond. Het systeem werkt perfect.
De outdoor reikwijdte
In de diverse advertenties voor het systeem worden open veld reikwijdtes genoemd van 400 tot zelfs 600 meter. Als dat waar is zou het King-Serry systeem zich inderdaad onderscheiden van de concurrentie en een gat in het marktaanbod opvullen. Deze specificatie kunnen wij heel goed meten. Onze woning bevindt zich namelijk recht tegenover een T-splitsing en het gevolg is dat wij vanuit onze voordeur een ongehinderd uitzicht hebben op een kaarsrechte straat met een lengte van 639 meter. Waar Google Maps al niet goed voor is! Dus installeren wij de ontvanger, antenne volledig recht gebogen, in de open voordeur en lopen met de zender die straat is, af en toe op de schakelaar duwend. Tot onze grote teleurstelling gaat het al mis na 144 meter. De op de ontvanger aangesloten lamp reageert niet meer....
Praktijktest van de outdoor reikwijdte. (© 2021 Jos Verstraten) |
Onze conclusie over het King-Serry systeem
Wij begonnen dit artikel met de opmerking 'Alweer een 433 MHz draadloze schakelaar? Ja maar eentje met, althans volgens de fabrikant, een paar bijzondere eigenschappen.'
De eerste bijzondere eigenschap is het door de aanbieders geclaimde groot outdoor bereik van 500 meter. Uit onze test blijkt dat niet te kloppen, het bereik is niet veel groter dan dat van de meeste concurrerende producten.
De tweede bijzondere eigenschap is de zeer zuinige werking van de zender, waardoor u jaren lang met de ingebouwde batterij kunt werken. Ook dat is echter niet zo bijzonder. In ons huis hangen al minstens twintig jaar op allerlei plekken draadloze schakelaars van KlikAanKlikUit. Ook bij deze zenders gaan de batterijen minstens vijf jaar mee.
Wij vinden het King-Serry systeem dus niet zo bijzonder. Wat prijs betreft zit het tussen de goedkoopste en de duurste systemen. Een 230 V ontvangertje als bijvoorbeeld de KR2201-4 mag dan wel iets groter zijn dan de SW-R02 maar kost slechts € 5,53.
Over de kwaliteit van de producten echter niets dan lof. De manier waarop de ontvanger is ontworpen is zonder meer een juweeltje van subminiatuur elektronica.
Reactie van de fabrikant
Van de fabrikant ontvingen wij de volgende reactie op onze test, die wij hier zonder commentaar maar wél in vertaling weergeven.
- 1.
De belasting die u in uw blog schreef is 1.000 W. De werkelijke belasting is onderverdeeld in drie soorten: capacitieve belasting, resistieve belasting en inductieve belasting. De capacitieve belasting van de ontvanger van ons bedrijf is maximaal 1.000 W en de resistieve belasting 1.800 W. In de producthandleiding zijn er ook gedetailleerde parameters, die u niet hebt bijgevoegd en niet duidelijk hebt gemaakt in uw blog. - 2.
Wat betreft het aantal keer in- en uitschakelen van de batterij: onze batterij kan 300.000 keer in- en uitgeschakeld worden in plaats van 70.000 keer. In de handleiding staan de parameters ook uitgebreid vermeld. - 3.
Het waterdichte niveau is niet eerder getest, we mogen alleen IP54 vermelden. Als het een product betreft dat in de afgelopen zes maanden is aangeschaft, is in onze handleiding het IP66 niveau gedetailleerd vermeld. Een waterdicht niveau van IP66 is niet vereist voor draadloze schakelaars, maar het kan de levensduur van de batterij beter beschermen. - 4.
De producten van ons bedrijf kunnen een levensduur van 8~10 jaar bereiken, of zelfs langer. Ondanks dat onze producten dit jaar al zeven jaar op de markt zijn, heeft geen enkele klant voorgesteld de batterij te vervangen. De producten van KTNNKG zijn niet waterdicht en hun levensduur zal sterk worden verkort. Naar schatting zullen zij hooguit na 1~2 jaar moeten worden vervangen. - 5.
Van onze 86-type draadloze schakelaar SW-NK3 en SW-K1 serie is de open afstand reikwijdte 400~600 meter, terwijl binnen een stedelijke omgeving de reikwijdte 30~100 meter zal bedragen, er staan gedetailleerde parameters in de handleiding. De door u geteste afstand is maximaal 144 meter. Als u SW-SK1 gebruikt, is dat veel verder dan de afstand (30~50 meter) die in onze handleiding wordt gebruikt.
Drie stuks KTNNKG draadloze schakelaar