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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik IR-Empfang mit hoher Reichweite (IRDA oder Andere?)


Autor: Christian (Gast)
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Hallo,
die Frage kam zwar schon ein paar Mal, und ich hab auch brav den hier 
gelesen: Beitrag "IR mit hoher Reichweite"

Mir ist auch soweit klar das IRDA ein Protokoll ist, und nicht unbedingt 
eine Diode oder ein Bauteil. Aber eine Frage bleibt dann doch:

IRDA Bauteile nehmen, oder doch "von 0 aufbauen". Kurze Beschreibung des 
Einsatzszenarios:

Zentraler IR-Sender (teil des Projekts, keine Vorgaben)
Zahlreiche Empfänger, mobil, kommen "von Zeit zu Zeit" am Sender vorbei

Mir ist klar das die Empfangsreichweite stark von der Sendeleistung 
abhängt, da gilt natürlich, wie immer "mehr Sendedioden, mehr Strom = 
weiter"...

Die Datenrate kann sehr sehr gering sein, 0,5 - 1 kB reichen aus.

Die Verarbeitung übernimmt ein PIC, dieser könnte natürlich auch Jobs 
wie Modulation usw. übernehmen. Aber das würde natürlich heißen, man muß 
"das Rad neu erfinden"...

Für eine Strecke von 1 M im Dunkeln natürlich kein Ding, da ist eine 
IR-Empfangsdiode ja fast wie ein Schalter, und könnte sogar unmoduliert 
arbeiten.

Aber ich möchte ja eine möglichst hohe Reichweite. Gibt es da 
irgendwelche Ressourcen um so eine Schaltung zu dimensionieren, in die 
Richtung:

"Super-Sensible-IR-Empfangsschaltung zur Datenübertragung" o.Ä.

Und wie vergleicht man die "Empfindlichkeit" von IR-Empfängern (sowohl 
Module, wo man nicht selbst modulieren muß, z.B. IRDA, als auch eine 
rohe IR-Empfangsdiode)

Danke für Tips oder Links..
Christian

Autor: Floh (Gast)
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Meine Empfehlung wäre mit Modulation zu arbeiten, z.B. mit 36 kHz.
Dafür gibts dann auch spezielle Empfänger (TSOP1736 z.B.), die die 
Filterung und Demodulation schon übernehmen, damit schafft man schon 
einige Meter.

Autor: Ralli (Gast)
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1) Wie weit, (Meter, Kilometer)?

2) Sind Sender und Empfänger aufeinander ausgerichtet?

Ist es denn so schwer, eine TECHNISCHE Frage stellen?

Und wenn man kein TECHNIKER ist, ist das "Projekt" bestimmt
kein Betriebsgeheimnis. - Also beschreibe einfach dein
IR-Übertragungsproblem so, dass man sich vorstellen kann,
welche Hürden zu überwinden sind.

Autor: Michael H. (michael_h45)
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Falls du diskret aufbaun willst: ich hab mal ein paar ICs 
zusammengesucht, die zumindestens die Signakonditionierung ab der 
Photodiode übernehmen oder gleich noch demodulieren.

SL486
U2538B
T2525, T2527
TDA4050B
TBA2800
SAA1025

Mal schaun, was die Forensoftware von den Bauteil-Dinosauriern noch so 
kennt ^^

Autor: Jörg H. (idc-dragon)
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Diese integrierten Empfänger mit ~36 kHz Demodulatoren sind schon recht 
gut, finde ich, und für Datenraten bis ca. 1 kBit/s geeignet.
Wenn es störsicher sein soll lautet das Suchwort FEC, forward error 
correction.

Aber was ist denn "hohe Reichweite"? Reden wir da über 10m oder 100m, 
direkte Ausrichtung oder nur diffuse Steuung?
Mit einer kleinen Batterie von zeitgemäßen IR-Sendedioden kann man einen 
Raum schon ganz gut mit dem Signal fluten.

Jörg

Autor: Anja (Gast)
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Christian schrieb:
> Aber ich möchte ja eine möglichst hohe Reichweite.

Christian schrieb:
> Zahlreiche Empfänger, mobil, kommen "von Zeit zu Zeit" am Sender vorbei

IRDA ist konzipiert bis ca. 1m und gezielte Ausrichtung (30 Grad 
Öffnungswinkel) von Sender und Empfänger. Hat dafür allerdings eine 
relativ hohe Datenrate.
Bei größeren Entfernungen und ungerichteten "Antennen" hast Du entweder 
eine geringere Datenrate, optische Hilfsmittel (Frenellinse am 
Empfänger) oder eine wesentlich höhere Sendeleistung.

Gruß Anja

Autor: Hans (Gast)
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- Es gab vor Jahren in der Elektor mal ein IRDA Projekt, welches
   IRDA auf >=10m gepimped (ausgerichtet) hat, normal geht IRDA
   von 10cm-1m. Man braucht einen nicht trivialen Stack, wenn man
   Standard-IRDA sprechen möchte, was man aber nicht muss.
- Mit modulierten OTS-Fernsteuer IR-Sende/Empfangskonstellationen
   kommt man auf 5m (1200Baud), mit zusätzlichen optischen Filtern
   auf 10m.
   EIn nichttriviales Halbduplexprotokoll wird notwendig, besonderes
   bei >2 Stationen. Die Aussage gilt (ohne Gewähr) in einer
   verschatteten Büroumgebung, nicht bei hellem Sonnenlicht (>10kLux).
- zu Apple Newton Zeiten war mal >=400kHz IR "in", das hätte Potential
   für >10m Meter gehabt. Bei den Funkamateuren gibt es Fraktionen,
   welche sich in dem "Weitverkehrslichtfunk" (IR-Laser) engagieren...
- Rally bringt es aber auf den Punkt: welche technischen Constraints
   hast Du? Waere z.B. nicht ein serielles Bluetooth Modul für 15E
   günstiger als eine IR-Schaltung für 3E, in die man jetzt haufenweise
   Stunden im SW-Bereich investieren müsste, so dass sich das wohl
   nur bei 1000er Stückzahlen rechnet? (Auch im Hinblick darauf, dass
   IRDA (leider) ein aussterbendes Handwerk ist?)

VG,
Hans

PS: auch bei der IR-Sendeleistung muss man darauf achten, dass diese
die Linse des Auges passieren können und gesundheitliche Schäden
anrichten können, da es keine Irisreaktionen (wg. unsichtbarem IR eben) 
gibt.

Autor: Christian (Gast)
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Also,
erstmal Danke für die zahlreichen Antworten...

Und jein, Rallys Antwort fand ich bedingt hilfreich. Ich bin kein 
Elektrotechniker, das ist wohl offensichtlich. Aber ich wollte eben 
gerade vermeiden zu speziell zu fragen, um genau so Antworten wie die 
von Anja zu erhalten. (wo auch schön die "technische Spezifikation" 
beschrieben ist).

Und ja, wir reden über 5000 - 15000 Stück.
Und ja, das lassen wir später natürlich professionell umsetzten.

Aber ich informiere mich gern vorher zumindest über die Grundlagen, 
damit ich mir von einem Vertragspartner nicht sonstwas erzählen lassen 
kann.

Mein Fazit bis jetzt: IrDA ist Quatsch für die geplante Anwendung.

Atmel hat ganz nette Dekoder-Chips (T2525) die aber bei den geringen 
Stückzahlen keinen Sinn machen (Zielgruppe scheinen Modul-Hersteller zu 
sein).

Vishay sieht vielversprechend aus, ich schätze wir werden da eins der 
Module nehmen. Welches genau kann man zum Glück mit deren 
Selection-Guide ganz gut ermitteln.

Datenblätter, bzw Typenbezeichnungen (für spätere Generationen die hier 
mitlesen, ich will ja auch was zurückgeben):

- IRM-8881S
- LL-M6038
- Vishay Module
- PL-IRM0101-3

Bez. Protokoll werden wir eventuell selbst etwas implementieren müssen, 
wobei die Empfangseinheiten recht "dumm" sein können. Sprich, sie 
"hören" einfach die ganze Zeit auf IR, wenn sie es "schaffen" ein 
sauberes Paket (CRC) mitzukriegen, dann merken sie es sich, und der 
Sender schreit einfach die ganze Zeit in den Raum.

Der Hinweis mit den Augen ist gut, werde ich drauf achten. Ziel ist eh 
eher diffuse Abstrahlung, stell dir eine Messehalle oder einen 
Konferenzraum vor, der Sender strahlt mit gut Power gegen die Decke, und 
die Module kriegen so ihre Infos (Broadcast, alle hören das gleiche)...

Dank auch nochmal an Michael, ich werd die Dinger mal alle googeln und 
mir die Datenblätter anschauen.

Ach, und die Idee mit Bluetooth usw. hatten wir natürlich auch schon. 
Aber ein Vishay IR Modul kostet 1,5€. Wenn mir jemand nen BluetoothModul 
in der Preisklasse findet heiraten wir morgen :-)

Schöne Grüße,
Christian

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