Guten Tag, ich bin noch relativ neu im Thema Elektronik und habe folgende Problemstellung: Ich möchte gerne in 10-15 Meter Tiefe im Salzwasser eine Kamera betreiben und das Video-Bild oberhalb der Wasseroberfläche auf dem Handy ansehen können. Ich dachte dabei an eine Kugel, in der die Kamera wasserdicht verpackt ist. Die Frage ist nur, wie das Signal nach oben kommt. Licht- und Ultraschall scheiden zur Datenübertragung nach meinen bisherigen Recherchen aus, da durch Wellen usw. es sicherlich so sein wird, dass der Sender den Empfänger nicht zuverlässig erreichen kann. Ich hatte an folgende Varianten gedacht: Variante 1: Mit der Kamera zusammen wird ein Mikrocontroller und ein Akku in der Kugel installiert. Der Mikrocontroller hat ein BLE-Modul, dessen Antenne dann bis an die Wasseroberfläche verlängert wird und dort von einem Schwimmer gehalten wird. Wichtigste Fragen dazu: Kann man Antennen überhaupt durch Salzwasser verlängern, und gibt es eine maximale Länge, über die da möglich ist? Variante 2: Der Mikrocontroller und der Akku sind in dem Schwimmer untergebracht. In diesem Fall müsste das Kamerakabel von der Wasseroberfläche bis zur Kamera in 10-15 Metern Tiefe verlängert werden. Welche Möglichkeiten gibt es, die jeweiligen Signale zu übertragen? Ich habe gesehen dass die meisten Kameras mit einem Flachbandkabel oder USB-Kabel betrieben werden, das könnte dann etwas aufwendig werden über so große Entfernungen. Vielleicht gibt es ja elegantere Möglichkeiten, das Videosignal von unten nach oben zu übertragen, ggf. auch unter Einsatz eines weiteren Controllers, der das Signal in was auch immer umwandelt und den Transport dann einfacher macht. Die Anzahl der Frames und die Auflösung sind nicht so entscheidend, es muss nicht in HD mit 30fps laufen. Freue mich auf Eure Ideen! Viele Grüße Florian
Das einzige was geht ist Variante 2, Kabel bis zur Oberfläche und dann drahtlos. Alles andere geht aufgrund der Dämpfung im (Salz-)Wasser nicht.
Glasfaserkabel? Funk unter Wasser hat keine große Reichweite, getauchte U-Boote benutzen Langwellen nur um einen Auftauchbefehl zu erhalten, um dann z.B. über Satellit schnellere Verbindungen aufzunehmen. https://de.wikipedia.org/wiki/L%C3%A4ngstwelle#Kommunikation_mit_U-Booten
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Selbst wenn das mit Funk bis über Wasser ginge, dann wäre es unter Wasser für Video viel zu langsam. Die Übertragungsraten unter Wasser sind sehr gering. Auch das Militär hat es noch nicht geschafft die physikalischen Grenzen zu überwinden.
Michael P. schrieb: > Das einzige was geht ist Variante 2, Kabel bis zur Oberfläche und dann > drahtlos. Alles andere geht aufgrund der Dämpfung im (Salz-)Wasser > nicht. Danke. Was wäre dann das "einfachste" Kabel das ich dafür verwenden kann? USB, Flachband, LAN (z.B. von Controller zu Controller)? Ginge das auch irgendwie mit einem oder zwei GPIO-Kabeln? Glasfaser => kann das leicht beschädigt werden wenn man das öfter aufrollen muss? Neben der Kamera müsste natürlich auch noch eine Lichtquelle (LED-Ring o.ä.) angesteuert und mit Strom versorgt werden. Viele Grüße Florian
U-Boote haben eine Eindraht-Verbindung zu ihren abgeschossenen Torpedos gehabt, um diese zu steuern. Aus dem gleichen Grund.
Florian schrieb: > Michael P. schrieb: >> Das einzige was geht ist Variante 2, Kabel bis zur Oberfläche und dann >> drahtlos. Alles andere geht aufgrund der Dämpfung im (Salz-)Wasser >> nicht. > > Danke. Was wäre dann das "einfachste" Kabel das ich dafür verwenden > kann? USB, Flachband, LAN (z.B. von Controller zu Controller)? Ginge das > auch irgendwie mit einem oder zwei GPIO-Kabeln? Für Dich das einfachste ist eine LAN-Kamera, die per PoE (Power Over Ethernet) versorgt wird. Solche Kameras gibts fertig zu kaufen, entweder aus dem Überwachungsbereich oder aus der Industrie. Die musst Du nur druckfest einpacken. Für Überwachungskameras gibts dann auch gleich passende Apps etc. Ethernet-Kabel gibts auch für den Außenbereich (Erdkabel etc). Das wird wohl nicht ewig halten, aber es ist deutlich günstiger als mögliche Spezialkabel. Seewasser ist echt korrosiv. An den Steckern nicht sparen. Normales RJ45 kannst Du vergessen, besser M12 X-kodiert, möglichst in Edelstahl. Glasfaser ist in entsprechenden Kabeln verpackt auch robust. Großer Vorteil ist die größe zulässige Länge, aber bei 15m ist normales Ethernet auch ausreichend. fchk
Wie wäre es ein WLAN unter Wasser bereit zu stellen mit einer Antenne über ein Kabel an einer Boje verbunden?
S. Z. schrieb: > U-Boote haben eine Eindraht-Verbindung zu ihren abgeschossenen Torpedos > gehabt, um diese zu steuern. Aus dem gleichen Grund. Du vergisst dabei, dass Torpedos im Salzwasser schwimmen. Der eine Kupferdraht ist isoliert und als Rückleiter dient das ausgesprochen gut leitende Meerwasser. Es handelts sich also elektrisch betrachtet um eine zweiadrige Leitung.
Die Hauptprobleme sind mit LAN Kamera und PoE ja gelöst. Wie wird die Kamera unter Wasser ausgerichtet, motorisch in der Kugel oder Taucher? Wie wird die Kugel in Position gehalten, der Schwimmer zerrt ja am Kabel. Entfeuchtungsmittel mit Indikator einbauen. Schon ausprobiert, ob die durch die Kugel gebildete konkave Wasserlinse auf das Bild wirkt oder egal ist? Die Beleuchtung muss ausserhalb der Kugel montiert werden, sonst gibt es viel Streulicht auf die Kamera. Einfacher A2 Edelstahl korrodiert im Salzwasser, oder hat alles nur kurz Wasserkontakt?
Wolf17 schrieb: > Wie wird die Kugel in Position gehalten, der Schwimmer zerrt ja am > Kabel. Dann ist mit dem Kabel etwas falsch konzipiert. Das Kabel muss über der Drehachse nach oben herausgeführt sein und die Dichte von Wasser besitzen (auftriebsneutral). : > Schon ausprobiert, ob die durch die Kugel gebildete konkave Wasserlinse > auf das Bild wirkt oder egal ist? Durch die Kugel ergibt sich eine zusätzliche negative Brennweite. Die kann man einfach ausrechnen und durch eine Vorsatzlinse kompensieren. Die Kamera sollte senkrecht durchgucken, sonst gibt es einen Knick in der Blickrichtung. Meist wird wegen besserer optischer Oberflächen ein vernünftiges, planes Fenster eingesetzt. Wolf17 schrieb: > Die Beleuchtung muss ausserhalb der Kugel montiert werden, sonst gibt es > viel Streulicht auf die Kamera. Schon Spiegelungen aus dem Inneren der Kugel will niemand haben, d.h alles was die Kamera als Spiegelung in der Kugel/Fenster sieht, muss sich im Dunkeln befinden.
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Florian schrieb: > Licht- und Ultraschall scheiden zur Datenübertragung nach > meinen bisherigen Recherchen aus Sowohl mit Licht... https://www.pressetext.com/news/na-20200924002.html ... als auch mit Ultraschall... https://www.kongsberg.com/discovery/navigation-positioning/cnode-modems/cnode---modem-minis/ ...gibt es wunderbare in der Meeresforschung eingesetzte Produkte zur Datenübertragung in große Tiefen. Vielleicht hat der Chinese da mittlerweile eine Billig-Kopie bei Amazon? Ansonsten würde auch eine PoE Übertragung mittels Zweidraht-Modem gehen. Kannste jede beliebige PoE Kamera anschließen: http://www.wantec.de/spezialloesungen/2wip-netzwerk-ueber-2-draht/2wip-c-serie-ethernet-ueber-2-draht.html
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Es gibt ein IR Fenster des Wassers. Ggf reicht das. Aber vermutlich ist das auch nicht durchsichtiger als Licht.
Dieter D. schrieb: > Es gibt ein IR Fenster des Wassers Und das soll bei welcher Wellenlänge genau liegen? Wie soll das funktionieren? (Transmissionsspektrum)
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Florian schrieb: > Welche Möglichkeiten gibt es, die jeweiligen Signale zu übertragen Du hast schon richtig begriffen, dass Funk unter Wasser nicht funktioniert und legst ein Kabel bis zur Oberfläche. Klug. Ob über das Kabel nun die Kamerasignale oder die Funksignale gehen, ist technisch egal, es muss halt das geeignete Kabel sein. Kameras die über SPI oder LVDS angeschlossen sind haben geringere erlaubte Kabellängen als diejenigen die über Koax-Kabel angeschlossen sind. Ein Antennenkabel mit 15m ist aber auch kein Problem. Auch dabei könnte ein Antennenverstärker in der Boje versorgt werden durch Phantom Power, wird aber nicht nötig sein.
Wolf17 schrieb: > Die Hauptprobleme sind mit LAN Kamera und PoE ja gelöst. > > Wie wird die Kamera unter Wasser ausgerichtet, motorisch in der Kugel > oder Taucher? > Wie wird die Kugel in Position gehalten, der Schwimmer zerrt ja am > Kabel. > Entfeuchtungsmittel mit Indikator einbauen. > Schon ausprobiert, ob die durch die Kugel gebildete konkave Wasserlinse > auf das Bild wirkt oder egal ist? > Die Beleuchtung muss ausserhalb der Kugel montiert werden, sonst gibt es > viel Streulicht auf die Kamera. > Einfacher A2 Edelstahl korrodiert im Salzwasser, oder hat alles nur kurz > Wasserkontakt? Hallo Wolf, alles gute Fragen, ich bin leider noch ziemlich am Anfang. Aber der Tipp mit der PoE-Kamera war in der Tat sehr gut, ich denke das ist die Richtung in die es gehen wird. Die Kamera soll mit einer Kette/Schnur mit ca. 1 Meter Länge an einen Anker gebunden werden. Dieser hält die Kugel an Ort und Stelle, natürlich mit etwas Ablenkung durch den Schwimmer an der Oberfläche. Der Kontakt im Wasser ist jeweils für einige Stunden am Stück gedacht, danach kann alles gereinigt und getrocknet werden. Viele Grüße Florian
Rainer W. schrieb: > Dieter D. schrieb: >> Es gibt ein IR Fenster des Wassers > > Und das soll bei welcher Wellenlänge genau liegen? > (Transmissionsspektrum) Das fand ich auch interessant, weil ich es vorher noch nie gehört hatte. Ein schneller erster Fund: https://lehrerfortbildung-bw.de/u_matnatech/astronomie/gym/weiteres/wis/workshop7/rotlichtlampe_wasser.pdf ...demnach gibt es einige deutliche Schwankungen im IR-Bereich, aber das alles ist viiiiel schlechter (4..5 Zehnerpotenzen) als sichtbares Licht. -> wenn mit Licht, dann mit blauen LEDs. Bei der geringen Tiefe könnte das noch klappen.
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