Forum: HF, Funk und Felder Funkverbindung mit 5m Reichweite gesucht


von David B. (davidb)


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Hallo!

Ich benötige eine unidirektionale Funkverbindung, die innerhalb einer 
Reichweite von 5m möglichst hundertprozentig verfügbar ist, aber 
außerhalb dieser 5m möglichst nicht verbindet. Der Übergangsbereich 
sollte so scharf wie möglich sein. Es geht dabei um so eine ähnliche 
Anwendung wie bei den Go-Boxen der LKWs.

Ich dachte zuerst an NFC, aber selbst mit großer Antenne kommt man nicht 
auf mehr als 1m.

Das Ganze soll in einem Automotive Environment funktionieren, also auch 
bei schlechtem Wetter und Minusgraden oder bei 40 Grad im Schatten.

MfG,
David

von HF-Werkler (Gast)


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Dann nimm ein Kabel mit 5 Meter Länge und einen Stecker am Ende, bei 
etwas mehr als 5m Entfernung löst sich dann der Stecker. ;-)

Was soll dass denn genau werden? Wird das gahnze eine komerzielle 
Anwendung? Es wäre zumindest nett, dies zu erwähnen, wenn du schon 
kostenlose Hilfe erwartest.

Mal Grundsätzlich:
Eine exakte maximal Strecke von 5m wird schwer zu realisieren sein, die 
100% Verfügbarkeit passt auch nicht zu Funk. Fehlt nur noch die Angabe, 
dass das Ganze weniger als 10 Euro kosten darf...

von David B. (davidb)


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Hallo!

Die Idee mit dem Kabel ist gut :-)

Kommerziell interessant ist jede Anwendung. Viele Dinge, die heute 
alltäglich sind, wurden durch Zufall entdeckt.

Die Sache wird ein Experiment in der Schule. So far.
So einen Hinweis bzgl. "kommerziell" hab ich aber in 12 Jahren 
Foren-Erfahrung noch nicht bekommen. =-)

OK, die Vefügbarkeit 100% ist wäre ideal. Let's keep it real. Wie drück 
ich das am Besten aus?

Es geht um die Identifikation von Fahrzeugen. Wir wollen eine Go-Box 
nachbauen. Ich hab schon recherchiert, was in den Go-Boxen verwendet 
wird, wurde aber nicht schlauer. Ich fand nur DSRC raus. Ich hab auch 
schon nach der Norm EN 12253 recherchiert, aber ich finde nur Unmengen 
juristisches Zeug, aber keine wirklichen technischen Infos, außer der 
Trägerfrequenz von 5.8 GHz.

Ich habe einen Transmitter auf Conrad gefunden, aber der hat eine 
Reichweite von 100m. Das ist zuviel.

LG,
David

von Lutz H. (luhe)


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xbee Funkmodule
Bei denen läuft die Kommunikation über rs232 ,
die Sendeleistung kann auch eingestellt werden.

: Bearbeitet durch User
von observer (Gast)


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So würde ich Thread betiteln. Da gibt's keine Missverständnisse. :-)

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Wenn du eine harte Grenze haben willst, geht das nur über die Laufzeit. 
Ansatzweise kann man aber auch eine Modulation möglichst hoher Ordnung 
benutzen, weil dann die Error-rate innerhalb weniger dB rasant ansteigt. 
BPSK wäre also genau falsch. Anbetracht dessen und deiner Möglichkeiten, 
würde ich dir irgendein WLAN oder Xbee-Modul empfehlen. Die modernen 
Module arbeiten nämlich alle mit Modulation hoher Ordnung (Eigentlich um 
maximale Datenrate in minimaler Kanalbreite unterzubringen). Zusätzlich 
kann die aktuelle Feldstärke bzw. Fehlerrate hilfreich sein, eine harte 
Grenze zu ziehen. Wenn du an diese Moduldaten überhaupt rankommst.

Was so ne Go-Box ist, solltest du vielleicht noch erklären.

von David B. (davidb)


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OK, super, den Begriff "xbee" werd ich mir mal näher anschauen.

Hier ein Link zum Thema Go-Box:
http://www.go-maut.at/mautsystem/go-box

Zum vorigen Thread:
Das klingt echt nach Hardcore-Nachrichtentechnik.

Ich möchte mich auf BHS-Niveau bewegen, bin Lehrer! Die Idee ist, 
bestehende Module mit einem µC- oder FPGA-Evalboard zu verbinden und so 
die Aufgabenstellung auf einfachsten und flottesten Weg zu erfüllen.

Es soll also ein Sender auf einem Auto montiert sein, der eine ID 
versendet, nicht mehr. Und ein Sender soll innerhalb eines definierten 
Bereiches die Anwesenheit mit Zeitpunkt und ID festellen. Evtl. mit 
Erscheinungszeit und Zeit des Verlassens der Messzone.

Scheinbar gibt es solche Anwendungen schon, ich habe sowas z.B. bei 
einem Transportsystem in einer Fertigungsanlage entdeckt. Aber 
Knackpunkt ist der Abstand. Dort wurde NFC verwendet, aber NFC arbeitet 
bis 10cm Abstand.

von Achim H. (anymouse)


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Mit den GO-Boxen kenne ich mich nicht aus, habe nur gerade den 
Wiki-Artikel überflogen.

Was mir dabei auffällt:
- Ist beim GO-Box-System die genaue Reichweitengrenze wirklich 
notwendig? Ob ich jetzt auf der rechten oder mittleren Spur durchfahre, 
sollte wohl keinen Unterschied machen. Eine Kommunikation mit mehreren 
Teilnehmern über verschiedene Kanäle geht auch anders (Es können ja auch 
mehrere Leute im selben Raum mit dem Handy telefonieren).
- Die Reichweitengrenze könnte dann interessant sein, wenn man neben der 
Brücke herfahren würde, etwa auf der Landstarße daneben. Hier sollte es 
aber durch bauliche Maßnahmen im Bereich der Brücke möglich sein, dass 
Fahrzeuge etweder nur durch oder aber sehr weit weg von der Brücke 
fahren.
- Die GO-Brücken scheinen über der Fahrspur angeordnet zu sein. Hier 
wird dann aus einer Reichweitengrenze eine Winkelgrenze -- und das 
sollte man einfacher hinbekommen.


Falls Du trotzdem an der Reichweiten-Methode festhalten möchtest: Ist es 
wichtig, dass außerhalb des Radius gar nichts ankommt, oder reicht es 
auch, dass das eine System erkennt, dass diese Entfernung überschritten 
wurde?

Und würde es auch reichen, dass nur innerhalb eines bestimmten Raumes 
die Verbindung als zulässig erachtet wird, die Empfangs-/Sendeanlagen 
aber außerhalb? Wenn man die räumliche Anordnung der Anlage passend zur 
Wellenlänge wählt, könnte man es hinbekommen, dass innerhalb ziemlich 
konstruktive Interferenz herscht (und das Signal gut zu empfangen ist), 
außerhalb aber destruktive Interferenz das Signal deutlich schwächt.

von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Der Go-Box Link ist auf den ersten Blick nichtssagend.


Um die Sache abzukürzen: Wenn es mit der harten Grenze dir nur darum 
geht, daß sich benachbarte Systeme bei gleichzeitiger Kommunikation 
nicht stören können, so wird das eher nix mit Funk. Das liegt daran, daß 
die Störgrenze (Als Feldstärke gesehen) wesentlich unter der Grenze für 
eine erfolgreiche Übertragung liegt. In der Praxis sieht das dann so 
aus, daß einige wenige weiter entfernte Sender den Empfang eines nahen 
Senders unmöglich machen. In diesem Fall empfängt man nichts! Weder den 
gewünschten Sender noch einen der störenden Sender. Dieser Fehlerfall 
ist einzig an der (eventuell nur momentan) zu hohen Empfangsfeldstärke 
erkennbar. Der Fachbegriff ist Hidden Station Problem. Die Lösung im 
Allgemeinen Time-Divison Access, was irgendeine Art von Synchronisation 
aller beteiligten Stationen bedingt.


NRC ist kein Funkverfahren mit EM-Wellen, sondern basiert auf Kopplung 
meist induktiver (seltener kapazitiver) Art. Hier löst sich die Welle 
nicht ab, so daß die Reichweite in erster Näherung dem 
Antennendurchmesser der Spule entspricht, egal wie gut der Empfänger ist 
(Solange er nicht grottenschlecht ist).

: Bearbeitet durch User
von Jazz J. (jjr)


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Spricht etwas gegen RFID?
Dann könnten die Autos mit (passiven) Transpondern ausgestattet sein.
(Zum Beispiel am Unterboden und der RFID-Leser in oder auf der 
Fahrbahn.)

von Xyz X. (Firma: xyz) (khmweb)


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nur so eine Idee, bin aber kein Fachmann:

Kann mit GPS die 5m-Grenze gezogen werden?

http://gpso.de/technik/gpsgenau.html

: Bearbeitet durch User
von kopfkratzer (Gast)


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kopfkratz
Funk auf 5m begrenzen geht nur über die Leistung, was dann wieder keinen 
richtigen Sinn macht.
Ergo handelsübliche Funkmodule nehmen und ein passendes Protokoll 
implementieren, z.B. der Sender der am nächsten dran ist wird bevorzugt 
behandelt.
Triangulation ginge auch, also zwei Funkmodule die das im Fahrzeug 
dedektieren und dann entscheiden ob im passenden Radius oder nicht.
RFID wurde auch schon genannt.

von Kai S. (kai1986)


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Hallo,

ich kenne den genauen Aufbau nicht, aber wäre eine Infrarotübertragung 
eventuell eine Lösung? Wenn es an der 5m Grenze auch eine bauliche 
Grenze gibt lässt sich IR damit recht gut blocken. Allerdings müsste 
eine Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger bestehen (bzw. meiner 
Erfahrung mit meinem IR Kopfhörer nach maximal eine Kante und die 
Möglichkeit, dass durch einmalige Reflexion die Strahlung den Empfänger 
doch erreichen kann).

Gruß Kai

von Harald W. (wilhelms)


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HF-Werkler schrieb:

> Mal Grundsätzlich:
> Eine exakte maximal Strecke von 5m wird schwer zu realisieren sein, die
> 100% Verfügbarkeit passt auch nicht zu Funk. Fehlt nur noch die Angabe,
> dass das Ganze weniger als 10 Euro kosten darf...

Diese Daten passen alle sehr gut zu den modernen "keyless entry"-
Systemen von Kraftfahrzeugen. Wie die das genau machen, weiss ich
allerdings auch nicht.
Gruss
Harald

: Bearbeitet durch User
von David B. (davidb)


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Hello everybody!

Zuerst mal: Ich bin echt baff ob der ganzen Beiträge, die hier 
geschrieben worden sind. Danke! Hier, in diesem Forum, scheinen echt die 
Begriffe "Faszination" und "Kompetenz" zu Hause zu sein.

Ich möchte das Problem mal umformulieren:
1
Es soll per Funk (damit es nicht von freier Sicht abhängig ist) detektiert werden, ob ein Objekt mit Sender in einem Umkreis von 5m eines Empfängers ist oder nicht.
2
3
Es soll dabei eine ID klar erkannt werden. Die Reaktionszeit der Detektion soll unterhalb von 25ms liegen.
4
5
Es darf sich dabei nicht mehr als ein Sender im Umfeld des Empfängers befinden.

Ein Ansatz mit GPS wäre eine Möglichkeit, der aber das Ganze 
softwäremässig wesentlich komplizierter macht. Eine Lösung mit 
Hardware-Schwerpunkt wäre, denke ich, sinnvoll.

Das Schlagwort RFID gefällt mir sehr gut, ich hab auch grad auf 
Wikipedia gefunden, daß es "Long range coupling: mehr als 1 m (ISO 
18000-4, ISO 18000-5, ISO 18000-7)" gibt, basierend auf "Dezimeterwellen 
(UHF)   3–6 m (passiv)   Lager und Logistikbereich (Paletten)"

Das klingt schon mal sehr interessant.

Liebe Grüsse,
David

: Bearbeitet durch User
von Zac Hobson (Gast)


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RFID Passt. Wenn die passive Reichweite eher klein ist, so kann man mit 
einem aktiven Transponder gut 5m machen.

von Jazz J. (jjr)


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Vielleicht könnte man mit einigermaßen direktionalen Antennen eine Art 
Käfig bauen, sprich mehrere Antennen, die zur Mitte hin zeigen.
Nur wenn an allen Empfängern eine gewisse Signalstärke gemessen wird, 
befindet sich das Fahrzeug im definierten Bereich.
Das könnte mit Rundstrahlern natürlich auch klappen...

von (prx) A. K. (prx)


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Apropos freie Sicht: Auch Funk kann von Hindernissen beeinflusst werden. 
Da müsste man dann schon den Typ möglicher Sichthindernisse 
einschränken.

Um mal eine alternative Idee einzuwerfen: Die Position eines 
Ultraschallsenders sollte sich in dieser Distanz mit mehrereren 
Empfängern anspruchsloser festmachen lassen, als bei Funk. Allerdings 
sind dann die 25ms etwas knapp.

: Bearbeitet durch User
von David B. (davidb)


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Ich hab selbst mal mit Ultraschall-Entfernungsmessung eine Diplomarbeit 
betreut. Mit Chirps und Korrelation kann man echt supergenau messen, 
aber die Totzeit der Auswertung ist das Problem. Und auch der Aufwand - 
das ist knallharte DSP- oder FPGA-Arbeit. Und Abschattungsprobleme hat 
man auch mit US.

Ich möchte das Ganze möglichst simpel halten - 1. komplizierte Dinge 
kann jeder bauen, die einfache jedoch nur Genies (hat mal Einstein 
behauptet, AFAIK). Hier gibt's ja nen Haufen Genies, oder? Und 2. soll 
das Projekt ja mit Schüler realisierbar sein.

Ich recherchiere grad RFID-Transmitter und Receiver - ist aber nicht so 
einfach. Gibt es hier schon Erfahrung, was gut funktioniert?

Die Idee mit dem 2 Receivern, mit denen man das Areal einschränken kann 
(Sender soll von beiden Receivern empfangen werden) finde ich super! 
Ideen solcher Art suche ich.

LG,
David

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