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Forum: HF, Funk und Felder Bluetooth im Wasser


Autor: Kristina (Gast)
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Hallo, ich bin Industriedesignstudentin und arbeite gerade an meinem 
Diplomthema "Zeit- und Streckenmessgerät fürs Schwimmtraining". Ich 
möchte ein Gerät konzepieren, dass Schwimmbadunabhängig ist (also kein 
System in einem Schwimmbad installieren), ein Gerät, das der 
ambitionierte Hobby- oder aber auch Leistungsschwimmer mit zu seinem 
Training (Training ohne Gruppe und ohne Trainer) nehmen kann. Das Gerät 
soll das Training verbessern, indem es unter Anderem das Zählen der 
Bahnen übernimmt und die Zeit stoppt. Nun suche ich nach einer 
geeigneten Technologie. Eine Idee war es, einen Bluetooth-Dopplereffekt 
zu verwenden, der zum Beispiel den Beckenrand erkennt (gegebenenfalls 
durch einen Empfänger beziehungsweise Reflektor). Bei der Wende würde 
dann der Richtungswechsel erkannt und eine neue Bahn angezählt werden. 
Nun ist meine Frage wie Bluetooth unter Wasser funktioniert? Und ob Ihr 
meint, dass das überhaupt so funktionieren könnte?
Ich wäre euch sehr dankbar für ein paar Anregungen und Tips!!!

Autor: Knochen Kotzer (Firma: Riesenhoster in EU) (knochenkotzer)
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Gar nicht.
2,4Ghz wird vom Wasser perfekt geschluckt.
Es gibt glaube ich keine Frequenz die von Wasser noch besser absorbiert 
wird.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Knochen Kotzer schrieb:

> Es gibt glaube ich keine Frequenz die von Wasser noch besser absorbiert
> wird.

Doch: noch höhere Frequenzen. ;-)

Man muss also, wenn schon, zu tieferen Frequenzen ausweichen.  Nicht
umsonst erfolgt die Kommandoübertragung zu U-Booten hin bei einigen
wenigen Kilohertz.  Die entsprechenden Antennen sind natürlich etwas
unpraktikabel für einen Schwimmer...  Aber auf 13,56 MHz oder 27,12
MHz könnte man deutlich bessere Chancen haben, durch ein paar cm
Wasserschicht zu kommen, als am oberen Rand des UHF-Spektrums.

Autor: A. W. (uracolix)
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Wie funktionieren denn die stationären Zeitmessanlagen ?

Wenn der Schwimmer vielleicht einen Datenlogger mit sich führt, der 
einen Beschleunigunssensor eingebaut hat, dann könnte man den Start oder 
die Bahnwende anhand von Mustern in den Beschleunigungswerten erkennen.

Aufm trockenen dann koennte man die Daten zum wie auch immer gearteten 
Anzeigegerät funken.

Vielleicht mit einer Hardware wie dieser:
http://uracoli.nongnu.org/hwlist.html#LITTLEGEE

Vorteil der ZigBee-Funklösung (einen kompletten ZigBee-Stack braucht man 
dazu aber nicht, nur die HW) wäre der niedrige Strombedarf. so dass man 
das Gerät komplett wasserdicht kapseln kann und die Batterie dann 
vielleicht sogar per induktion nachladen kann.

Autor: Stefan (Gast)
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Hallo Kristina,
unter Wasser wären doch Schallwellen gut geeignet?
Ein einfaches Sonar ist vermutlich ungeeignet, da man
die Gestalt des Gewässers nicht kennt, aber wie wäre
denn ein aktives System, ungefähr so:

Ein mitgeführter Sender sendet ein kurzes Schallsignal
aus, t=t0, ein an geeigneter Stelle plazierter Empfänger sendet
auf einer anderen Frequenz eine Antwort (um ein direktes,
"passives" Echo als Störung auszuschließen).
Der mobile Gerät mißt die Zeit von t0 bis zum Eintreffen der
Antwort und ermittels daraus den Abstand zum stationären
Gerät.
Zur Bahnerkennung sollte es ausreichen, zu verfolgen,
ob man sich dem Stationärteil nähert oder sich entfernt.
Man müßte also nicht mal auf eine bestimmte Schallgeschwindigkeit
kalibrieren, da es nur auf Relativbewegungen ankommt.

Mit mehreren Stationärteilen auf verschiedenen Antwort-
frequenzen könnte man vielleicht sogar sowas wie ein
GPS nachbilden, für Schwimmer ausreichend, für Taucher
käme noch ein Drucksensor zur Tiefenmessung hinzu...

Grüße
Stefan

Autor: B e r n d W. (smiley46)
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Das gibts schon, Armband-Pulsuhr mit Aufzeichnung der Rundenzeiten. Es 
werden Zeiten, Anzahl der Bahnen und Anzahl der Züge pro Bahn gezählt. 
Falls die Anzahl pro Bahn steigt, wird der Schwimmstil uneffektiv.

Gruß, Bernd

Autor: Peter Simons (Gast)
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Für sowas reichen Beschleunigungssensoren.
Der Rest ist Software.

Autor: Bastler (Gast)
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Moin,

"Blutooth-Dopplereffekt" bitte mal erklären! Was ich unter Dopplereffekt 
kenne funkt mit Radiowellen nicht.
Die Erkenung der genauen Zeit halte ich damit nicht für möglich, da ja 
m.W. die Zeit gemesen wird, wann der Schwimmer am Rand anschlägt.
Die Anzahl der Bahnen zu messen ist unproblematisch.
Ein MC, ein Beschleunigungssensor und optional noch ein Funkmodul, das 
der Schwimmer um den Hals trägt. Die horizontale Drehung am Ende der 
Bahn ließe sich prima damit erfassen und sobald der Schwimmer seinen 
Kopf aus dem Wasser steckt wird der Datensatz überspielt.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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Bastler schrieb:
> Was ich unter Dopplereffekt
> kenne funkt mit Radiowellen nicht.

Oh, da solltest du mal alle diejenigen fragen, die sich mit
Satellitenfunk beschäftigen...  Bei deren Geschwindigkeiten ist
der Dopplereffekt nämlich so groß, dass man die Frequenzverschie-
bung zwischen Sender und Empfänger bei der Abstimmung berücksich-
tigen muss.

Andere Anwendung: die ,,Radarfalle'', also Geschwindigkeitsmessung
per Radar-Reflektion.  Auch da wird der Dopplereffekt benutzt.

Allerdings habe ich meine Zweifel, ob die Geschwindigkeit eines
Schwimmers bei einer Grundfrequenz von 2,4 GHz einen auswertbaren
Dopplereffekt bewirkt.

Autor: oszi40 (Gast)
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Wenn schon eine Limonadenflasche auf dem Tisch (in der Sichtachse zur 
Gegenstelle) den Empfang im 2,4 GHz-Bereich verschlechtert bis unmöglich 
macht habe ich wenig Hoffnung, daß diese Frequenz für Schwimmer 
brauchbar ist.

Autor: Martin Laabs (mla)
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Naja. Es gibt zwei Effekte. Einerseits die Dämpfung aber dann eben auch 
noch die Reflektion an der Grenzfläche. Wenn Du also Sender und 
Empfänger unter Wasser mit einer entsprechend an Wasser angepassten 
Antenne anbringst könnte man evt. doch noch ein paar Meter Reichweite 
herausholen. Muss man mal ausrechnen.

Viele Grüße,
 Martin L.

Autor: Bastler (Gast)
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Die Geschwindigkeitsmessung über Bluetooth wird so bestimmt nicht 
klappen, da muß eine andere Lösung her. Aber zum Überspielen der Daten 
ist das super, auch weil die Module einfach zu bekommen und anzusteuern 
sind.
Ein mittelmäßig ausgestatteter MC sollte genug Speicher für alle 
Rundenzeiten haben, zur Not noch ein EEPROM dran, und erst überspielen, 
wenn der Mensch aus dem Wasser raus ist.
Im übrigen: Wer will schon seinen Laptop am Beckenrand stehen haben???

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