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Forum: HF, Funk und Felder Innenraumortung


Autor: HF Anfänger (Gast)
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Hallo zusammen,

es ist mal wieder die gewaltige Kreativität des ganzen Forums gefragt:
und zwar geht es um die Innenraumortung. Soll über mehrere Sender bzw 
Empfänger Und über trigonometrische Funktionen gemacht werden. Will das 
aber nicht weit eingrenzen.
Ich bin Gespannt, was dabei so rum kommt...

Danke

HF Anfänger

PS: Spinnen ist ausdrücklich erwünscht!

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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HF Anfänger schrieb:
> Ich bin Gespannt, was dabei so rum kommt...

Das kannst du in diversen Diplomarbeiten und Dissertationen zum Thema
nachlesen (englisches Stichwort: "ranging").  Ist nämlich ein deutlich
nichttriviales Thema und als solches weniger Gegenstand irgendwelcher
Webforen denn mehr der wissenschaftlichen Forschung.

Autor: HF Anfänger (Gast)
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Hallo nochmal,

Hab mich eben vielleicht ein wenig unpräzise ausgedrückt. Also ich 
wollte auf keinen Fall eine ganze Wohnung oder so damit ausstatten, und 
auch GPS in Innenräumen (kA wie das gehen soll, aber erst kürzlich 
gelesen) soll es nicht sein.
Im Prinzip hab ich mir das ungefähr so gedacht:
Ein großer Raum (Turnhalle oder so, also ohne "Hindernisse") mit je 
einem Sender bzw Empfänger austatten, sodass über RSSI die Distanz zum 
jeweiligen bekannten Eckpunkt errechnet werden kann und dann halt über 
trigonometrische Funktionen die x-/y-Koordinaten im Raum errechnen.

War jetzt nur so der erste Einfall dazu. Wäre doch an sich nicht soo 
schwer zu realisieren, oder?
Alle anderen gesponnenen Vorschläge sind willkommen...

Danke

HF Anfänger

Autor: Udo Schmitt (urschmitt)
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HF Anfänger schrieb:
> Wäre doch an sich nicht soo
> schwer zu realisieren, oder?

Obelix würde sagen: "die spinnen die HF Anfänger" :-)
Viel Spass am Basteln, ist ja nicht soo schwer, oder?

Autor: Udo Schmitt (urschmitt)
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HF Anfänger schrieb:
> Alle anderen gesponnenen Vorschläge sind willkommen...

Na gut, du willst es nicht anders: Bau einen der kleinen Robbi Bausätze 
auf und packe einen Laser Entfernungsmesser drauf. Den lässt Du jetzt 
durch den Raum sausen und alle möglichen Entfernungen messen.

Damit solltest Du ne Weile beschäftigt sein :-)

Autor: Philipp (Gast)
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ubisense! Arbeitet mit aktiven RFIDs und ist auf wenige cm genau.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
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HF Anfänger schrieb:
> Hab mich eben vielleicht ein wenig unpräzise ausgedrückt.

Nein, hast du nicht, und meine Antwort bezog sich durchaus darauf:
was in der Theorie noch ganz einfach aussieht, ist es in der Praxis
leider gar nicht.  Rein RSSI-basiert kannst du komplett knicken:
erstens wirst du noch HF-absorbierende Masse mit im Raum haben
(bspw. herumlaufende Personen ;-), zweitens hast du Reflektionen
und dementsprechend lokale Interferenzen, die dir ganz tiefe
"Funklöcher" bescheren.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Ich habe mal einen "Dopplerpeiler" im Raum betrieben, da gibts so viele 
Reflexionen, dass es einfach nicht funktioniert. Schon eine kleine 
Fortbewegung, und die Phasenlage des Peilerausgangs springt irgendwo 
anders hin.

Autor: Hehe (Gast)
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HF Anfänger schrieb:
> Ein großer Raum (Turnhalle oder so, also ohne "Hindernisse") mit je
> einem Sender bzw Empfänger austatten, sodass über RSSI die Distanz zum
> jeweiligen bekannten Eckpunkt errechnet werden kann und dann halt über
> trigonometrische Funktionen die x-/y-Koordinaten im Raum errechnen.
>
> War jetzt nur so der erste Einfall dazu. Wäre doch an sich nicht soo
> schwer zu realisieren, oder?
> Alle anderen gesponnenen Vorschläge sind willkommen...

Problem sind die Reflexionen im Raum (konstruktive und destruktive 
Interferrenzen), wodurch die RSSI ungenau wird.
Was man probieren könnte, wäre eine Unterscheidung von Reflexionen und 
dem direkten Signal im Zeitbereich. Im Mikrowellenbereich 2-5 GHz würde 
ich sowas machen.

Dafür müsstet Du eine breitbandige Phasen und 
Amplitudenfrequenzgang-Messung im Frequenzbereich machen und dann in den 
Zeitbereich transformieren (FFT). Dann das direkte Signal identifizieren 
mit Methoden der Signalverarbeitung. Dann hast Du automatisch den 
richtigen Abstand. Ich gehe bei der Methode davon aus, dass das stärkste 
Signal immer das auf dem direkten Wege übertragen wird.

Autor: HF Anfänger (Gast)
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Udo Schmitt schrieb:
> Na gut, du willst es nicht anders: Bau einen der kleinen Robbi Bausätze
> auf und packe einen Laser Entfernungsmesser drauf. Den lässt Du jetzt
> durch den Raum sausen und alle möglichen Entfernungen messen.
>
> Damit solltest Du ne Weile beschäftigt sein :-)
Soll eigentlich eher so in die Richtung Personenortung in zB Museen 
gehen. Wenn da jeder seinen eigenen Roboter losschickt, um dann zu 
erfahren, vor welchem Bild er steht, naja eher suboptimal...

Philipp schrieb:
> ubisense! Arbeitet mit aktiven RFIDs und ist auf wenige cm genau.
Ja, das ist schonmal sehr interessant. Hab schon ein bisschen gegoogelt. 
Wie es mir scheint, haben die das auch so gemacht, dass der Sender immer 
mal wieder Funkt und dann mehrere Empfänger das auswerten. Wenn Sie mehr 
darüber wissen, wäre ich sehr interessiert...
Darf ich eigentlich auch UWB so bei 8,5 - 10 GHz senden?! (Nein ich bin 
kein Amateurfunker)

Jörg Wunsch schrieb:
> erstens wirst du noch HF-absorbierende Masse mit im Raum haben
> (bspw. herumlaufende Personen ;-)

Nein, ist für ein AKW in Betrieb gedacht, da darf eh keiner rein ... ;)
nee Scherz, aber das ist definitv was, was ich nicht berücksichtigt 
habe. Muss man die Empfänger halt unter die Decke machen und die 
Personen, die ihre Position wissen wollen, müssen den entsprechenden 
Kram auf den Kopf schnallen ;)
Aber wie wird sowas denn bei zB ubisense gemacht, weiß das einer?!

Jörg Wunsch schrieb:
> zweitens hast du Reflektionen
> und dementsprechend lokale Interferenzen, die dir ganz tiefe
> "Funklöcher" bescheren.
Ok, nur über Trigonometrie war vielleicht ein bisschen naiv von mir, 
aber wenn ich jetzt eine Datenbank für einen speziellen Raum anlege und 
dann halt vergleiche, ist das Problem doch eliminiert, oder seh ich das 
falsch ?!

Christoph Kessler (db1uq) schrieb:
> Ich habe mal einen "Dopplerpeiler" im Raum betrieben, da gibts so viele
> Reflexionen, dass es einfach nicht funktioniert. Schon eine kleine
> Fortbewegung, und die Phasenlage des Peilerausgangs springt irgendwo
> anders hin.

Jaa, davon hatte ich auch schon gelesen, war mir aber zu kompliziert, 
sodass ich die Idee direkt wieder verworfen habe. Aber danke für den 
Hinweis, dann brauch ich in diese Richtung schonmal nicht mehr denken.

Allgemein kam mir auch noch die Idee das über Zeitdifferenzen zu machen, 
was aber eine extrem genau Synchronisation erfordert. So ähnlich wie das 
bei GPS ist, oder besser gesagt vom Prinzip her genau so. Deswegen 
istdas wohl eher nicht so gut, oder was sagen die Experten?


An alle erstmal vielen Dank für die Beiträge. Ich hoffe, dass das hier 
so lebhaft weiter geht.
DANKE

HF Anfänger

Autor: HF Anfänger (Gast)
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Hehe schrieb:
> Problem sind die Reflexionen im Raum (konstruktive und destruktive
> Interferrenzen), wodurch die RSSI ungenau wird.
> Was man probieren könnte, wäre eine Unterscheidung von Reflexionen und
> dem direkten Signal im Zeitbereich. Im Mikrowellenbereich 2-5 GHz würde
> ich sowas machen.
>
> Dafür müsstet Du eine breitbandige Phasen und
> Amplitudenfrequenzgang-Messung im Frequenzbereich machen und dann in den
> Zeitbereich transformieren (FFT). Dann das direkte Signal identifizieren
> mit Methoden der Signalverarbeitung. Dann hast Du automatisch den
> richtigen Abstand. Ich gehe bei der Methode davon aus, dass das stärkste
> Signal immer das auf dem direkten Wege übertragen wird.

Hi,

habe das gerade noch nicht gesehn gehabt, sry. Das hört sich schonmal 
sehr interessant und konstruktiv an. Das mit den direkten und 
reflektierten Signalen hab ich ja noch verstanden. Aber wie man die 
unterscheidet, habe ich leider noch nicht gepeilt. FFT hört sich toll 
an, aber wie das alles genau funst, check ich noch nicht ( deswegen auch 
HF Anfänger ;) ).
Werde ich mich wohl dann mal ein wenig einarbeiten müssen. Dann kann ich 
auch dazu was gescheites Beitragen, was ich jetzt noch nicht kann :(

Aber auch herzlichen Dank für deinen Beitrag.

HF Anfänger

Autor: techmat (Gast)
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Ja, wichtig ist dabei die Korrelation

Autor: georg (Gast)
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Hi HF Anfänger,
darf ich fragen wie alt du bist und welche technische 
Vorbildung/Vorwissen du hast (Schule?, Studium?, Berufserfahrung?). Dann 
können wir vielleicht besser auf deine Fragen eingehen.
Mfg

Autor: oszi40 (Gast)
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Eigentlich muß er gar nicht senden.  Es ist schon genug Funk in der 
Luft. Wenn er den Tatort passiv wie bei der Fuchsjagd nach allerlei 
Funk-Quellen durchsucht, könnte er schon erste Erkenntnisse sammeln. 
Problem der Reflektionen bleibt. 
http://de.wikipedia.org/wiki/Amateurfunkpeilen

Autor: HF Anfänger (Gast)
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Hi,

georg schrieb:
> darf ich fragen wie alt du bist und welche technische
> Vorbildung/Vorwissen du hast (Schule?, Studium?, Berufserfahrung?)

17 Jahre und Gumminasium (kein schulisches Vorwissen, lernt man bei uns 
nicht)

oszi40 schrieb:
> Eigentlich muß er gar nicht senden.  Es ist schon genug Funk in der
> Luft. Wenn er den Tatort passiv wie bei der Fuchsjagd nach allerlei
> Funk-Quellen durchsucht, könnte er schon erste Erkenntnisse sammeln.

Das alles soll ja innerhalb eines Raumes stattfinden, reichen da die 
Differenzen der schon in der Luft liegenden "Störquellen" aus, um eine 
halbwegs gscheite Position zu berechnen? Kann ich mir jetzt nicht so 
vorstellen (heißt aber nichts, bin wie gesagt Anfäner)  ;)
Außerdem müsste ich dann ja im Prinzip mehrere Frequenzen "scannen", 
oder?
Das ist ja auch nicht wirklich einfach...
Aber wahrscheinlich hab ich das ganze Prinzip nicht richtig verstanden 
?!
Wäre für einen weiteren Dankanstoß dankbar

Ansonsten bin ich für alle Vorschläge dankbar

HF Anfänger

Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
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HF Anfänger schrieb:
> Hi,
>
> georg schrieb:
>> darf ich fragen wie alt du bist und welche technische
>> Vorbildung/Vorwissen du hast (Schule?, Studium?, Berufserfahrung?)
>
> 17 Jahre und Gumminasium (kein schulisches Vorwissen, lernt man bei uns
> nicht)

Sowas schafft kein Elektrotechnik Student nach 10 Semestern Studium. 
Dafür braucht man 10 Jahre Berufserfahrung auf dem Sektor um sowas 
korrekt und vorallem mit einer akzeptablen Zuverlässigkeit lösen zu 
können. Ich gebe dir den guten Rat dieses Projekt zu vergessen. Sowas 
ist eine Wissenschaft für sich und für den Durchschnittsentwickler viel 
zu komplex. Wenn du dich für sowas interessierst dann solltest du dem 
Amateurfunk beitreten. Das sind Leute die sowas machen ...

Philipp schrieb:
> ubisense! Arbeitet mit aktiven RFIDs und ist auf wenige cm genau.

Also ich kenne kein RFID Gerät was in der Realität Strecken von mehr als 
100mm korrekt erkennt. Die Kosten für die Leser/Antenne und Zubehör sind 
nicht zu bestreiten ...

Autor: T.O. (Gast)
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Salut..

Also einen kreativen Geist derart abwürgen.. soll er sich doch so
hohe Hürden setzen und diese dann lösen. Oder nicht, aber daran lernen.
Wenn jeder gleich "lass es" sagt, und jeder, der es gesagt bekommt,
aufgibt, wo bleiben dann Innovationen?

Zum Problem:

Willst du also konkret "Personen vor Bildern im Museum" erkennen?
Dann hast du doch deinen RFID-Ansatz, und ein Lesegerät "versteckt"
unterm Bild (vielleicht hinter ner Plastikplatte, die dann die Bild-
beschreibung enthält. Dazu vielleicht noch nen "Händewasch"-Radarsensor,
falls mal ein "nicht-Museums-RFID-Eintrittskartenträger" vorm Bild
steht.

Beschreibe doch evtl. mal genauer, was die eigentliche Aufgabe ist,
durch die eine Personenortung im Innenraum nötig ist, vielleicht gibt
es dann ja auch andere Lösungen. Und sei es eine oder mehrere Kameras,
die dann per Software Dinge orten.

Gruss,
T.O.

Autor: HF Anfänger (Gast)
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Hi,

Lehrmann Michael schrieb:
> Also ich kenne kein RFID Gerät was in der Realität Strecken von mehr als
> 100mm korrekt erkennt.
das war auch ein bisschen schlecht beschrieben. Aber ich habe mich ein 
wenig darüber informiert gehabt:
Ubisense bietet zum Beispiel folgende Lösungen an: in einer Halle sind 
mehrere Sender/Empfänger. Auf dem Dach von zB Gabelstaplern sitzt ein 
Empfänger/Sender, womit der Gabelstapler geortet wird. Ist in besagtem 
8,5 - 10 GHz Bereich. An den Gabeln sind dann RFID Module und auf den zu 
verladenden Waren die entsprechenden Tags. Dann wird halt alles an einen 
Server gesandt und man weiß, was wo ist...

T.O. schrieb:
> Zum Problem:
>
> Willst du also konkret "Personen vor Bildern im Museum" erkennen?
> Dann hast du doch deinen RFID-Ansatz, und ein Lesegerät "versteckt"
> unterm Bild (vielleicht hinter ner Plastikplatte, die dann die Bild-
> beschreibung enthält. Dazu vielleicht noch nen "Händewasch"-Radarsensor,
> falls mal ein "nicht-Museums-RFID-Eintrittskartenträger" vorm Bild
> steht.
>
> Beschreibe doch evtl. mal genauer, was die eigentliche Aufgabe ist,
> durch die eine Personenortung im Innenraum nötig ist, vielleicht gibt
> es dann ja auch andere Lösungen. Und sei es eine oder mehrere Kameras,
> die dann per Software Dinge orten.
>
> Gruss,
> T.O.
Also es gibt jetzt garnicht die Anwendung, wofür ich dies entwickeln 
will. Es geht vielmehr um die Demonstration der Machbarkeit und ein 
Thema für die Facharbeit.

Vielen Dank

HF Anfänger

Autor: georg (Gast)
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Mach doch einfach ne Amateurfunklizenz, wenn du dich für sowas 
interessierst. Alles andere hängt im Moment doch viel zu hoch für 
dich....

Autor: Silvan König (silvan) Benutzerseite
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Das was er machen will ist doch überhaupt kein Problem. Ihr hängt bloß 
mit den falschen Lösungsansätzen rum.
Man nehme:
-200 Laserpointer (China)
-200 Fotodioden/-transistoren oder LDRs

Im Raum so angeordnet, dass sich ein Netz bildet.
Dazu noch ein haufen Steuerungselektronik, fertig.

wegrenn

Autor: egal (Gast)
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Man könnte die Messung auch per Ultraschall machen. Das ist für Anfänger 
nicht ganz so schwierig. Jedoch bleibt das Problem der Interferenz.

Autor: Harald Naumann (harald_)
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Cut and Paste aus meinem Blog

Indoor locating without GPS. Summary of technologies

1. Indoor positioning on Bluetooth
http://www.gsm-modem.de/M2M/tweet/indoor-positioni...

2. WIFI 802.11b is use to detect change in position of one meter or even 
less
http://www.gsm-modem.de/M2M/tweet/m2m-lbs-indoor-locating-w/

3. Indoor Navigation without GPS: The new gold rush?
http://www.gsm-modem.de/M2M/m2m-news/indoor-naviga...

4. Batman´s technology in use to see trough walls. Will Gotham City come 
true? Is Batman´s technology not science fiction any-more?
http://www.gsm-modem.de/M2M/tweet/lbs-indoor-locat...

5. How to develop a tracker without using of GPS?
http://www.gsm-modem.de/M2M/m2m-faq/how-to-develop...
Right now we are following Number 5. I am working on GSM locating. 10 
years ago I was the leader of a development team to locate salesmen of 
tickets at the World Trade Show EXPO 2000 in Hanover, Germany, indoor. 
We protected the salesmen of the tickets of the gondola train. After a 
short period they had always thousands of Euro´s in their pocket.

Today I try to widespread the technology to 180 countries all over the 
world. I assume to finish my tests in April 2010.

Wenn ich mal Luft habe erweitere ich die Liste.
Viel Spass beim Lesen
Gruss
Harald

Autor: Yantit (Gast)
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Wenn es nur um Personen in Innenräumen geht: Es gibt als fertige Lösung 
eine Art "kapazitiver" Fußboden (fällt gerade die Firma nicht ein). Sind 
ca. 60 x 60 cm große Matten, die unter einen bestehenden Belag geklebt 
werden. Über Auswerteelektronik/Rechneranbindung kann man damit tolle 
Dinge anstellen:
Hauptidee ist vor allem die Detektion von gestürzten Personen in 
Pflegeheimen, etc.

Allerdings ließe sich diese Lösung auch auf deinen "Ansatz" umstricken: 
Über die Bewegungsvektoren der einzelnen Personen kann man Pfade 
nachverfolgen lassen oder auch schauen, wo mehr oder weniger Personen 
stehen bleiben (Intensitätsgraph)...

Gruß

Autor: Harald (Gast)
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Gibts doch schon alles:

http://www.nanotron.com/EN/PR_nP5375_dev_kit.php
(Interessante Demo-Videos)

http://www.greatech.de/wireless-m-bus-zigbee-knx-module.php
(siehe RC2301 mit CC2431 Location Engine)

http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/cc2431.html
(der Chip hinter dem Radiocrafts-Modul)

Autor: Gerd (Gast)
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--->HF Anfänger

Hat sich schon erledigt....

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