Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Unterwasserkamera Bildübertragung


von Mario W. (mweiss97)


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Hallo zusammen,

ich möchte gerne eine Unterwasserkamera entwickeln mittels einer 
Action-Cam.
Die Bildübertragung sollte dabei mittels Funk laufen, Wassertiefe 
ca.10m.
Könnt Ihr mir bitte weiterhelfen, welche Bauteile ich hierfür für die 
Übertragung benötige.

Vielen Dank.

von Christian M. (christian_m280)


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Troll!

Gruss Chregu

von Paul (Gast)


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Mario W. schrieb:
> Könnt Ihr mir bitte weiterhelfen, welche Bauteile ich hierfür für die
> Übertragung benötige.

Besorg Dir Wasser mit geringer HF-Dämpfung, dann gehen normale 
Videosender.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Funk unter Wasser geht nun mal nicht. Deswegen hängen die Rover immer am 
Kabel. Deine Chance wäre, das Wasser in Dampf zu verwandeln :-P

Oder 'ne Schwimmantenne auf der Wasseroberfläche.

von STK500-Besitzer (Gast)


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Christian M. schrieb:
> Troll!
>
> Gruss Chregu

Vielleich auch jemand ohne irgendwelches Vorwissen (könnte aber trotzdem 
ein verspäteter Troll sein ;) )

Mario W. schrieb:
> ich möchte gerne eine Unterwasserkamera entwickeln mittels einer
> Action-Cam.
> Die Bildübertragung sollte dabei mittels Funk laufen, Wassertiefe
> ca.10m.
schon mal unter Wasser gefunkt?

> Könnt Ihr mir bitte weiterhelfen, welche Bauteile ich hierfür für die
> Übertragung benötige.
Ein kombiniertes Strom- und Dadtenkabel.

von Gunnar F. (gufi36)


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seid nicht so gemein!
Mario, du kannst unter Wasser keine Funkübertragung machen.

von Johannes S. (Gast)


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Wer Funk kennt nimmt Kabel.
Der Spruch passt hier glaube ich mal.

von Wolfgang (Gast)


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Mario W. schrieb:
> Die Bildübertragung sollte dabei mittels Funk laufen, Wassertiefe
> ca.10m.

Funk unter Wasser ist eine gute Idee. ;-)
Andere Leute benutzen Wasser als Abschirmung.

von Wolfgang (Gast)


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Gunnar F. schrieb:
> Mario, du kannst unter Wasser keine Funkübertragung machen.

So pauschal kannst du das nicht sagen. Immerhin lief zumindest früher 
die Kommunikation zu getauchten U-Booten über Funk. Das Problem ist die 
geringe Eintauchtiefe der Funkwellen (20m bei 15kHz, 300m bei 80Hz). Für 
Übertragung von Video Bilddaten reicht die Bandbreite allerdings nie und 
nimmer.

Mit der umgekehrten Übertragungsrichtung sieht es dann allerdings 
wirklich schlecht aus, es sei denn, man geht auf eine Frequenz im 
Bereich um 600 THz. Da geht es bei klarem Wasser relativ gut und 10m 
sind kein ernstes Problem.

Für ROVs verwendet man i.d.R. Glasfaserkabel

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Wolfgang schrieb:
> Für ROVs verwendet man i.d.R. Glasfaserkabel

Sicher wird man für den Amateurbereich auch Koax benutzen können - evtl. 
mit mehreren Frequenzbereichen für Kameraübertragung und 
Steuerung/Telemetrie, falls gewünscht.

von Wolfgang (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Sicher wird man für den Amateurbereich auch Koax benutzen können - evtl.
> mit mehreren Frequenzbereichen für Kameraübertragung und
> Steuerung/Telemetrie, falls gewünscht.

Klar - alles eine Frage der erforderlichen Länge, Dämpfung und 
Schleppwiderstand.

von Falk B. (falk)


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Matthias S. schrieb:
> Sicher wird man für den Amateurbereich auch Koax benutzen können - evtl.
> mit mehreren Frequenzbereichen für Kameraübertragung und
> Steuerung/Telemetrie, falls gewünscht.

Oder zeitgemäß voll digital, Ethernet über Koax ist schon erfunden. Dann 
klappt das auch bidirektional.

von Fpgakuechle K. (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Wolfgang schrieb:
>> Für ROVs verwendet man i.d.R. Glasfaserkabel
>
> Sicher wird man für den Amateurbereich auch Koax benutzen können

Ich werfe mal ein das durh den unterschiedlichen Wasserdruck der Abstand 
innen/Außenleiter abhängig von der Fiefe variieren wird und dadurch die 
Übertragungseigenschaften nicht mehr homogen. Vielleicht sollte man sich 
eines twisted pair kabels bedienen.
Ansonsten gibt es auch 'gepanzerte' Koaxialkabel, wird in der Fischerei 
verwendet: 
https://www.macartney.de/unterwassersteckverbinder-und-kabel/unterwasserkabel/

Feuchtigkeit ist auch ein problem:
https://www.picwire.com/resources/technical-articles/moisture-coaxial-cable/

von Udo S. (urschmitt)


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Mario W. schrieb:
> Könnt Ihr mir bitte weiterhelfen, welche Bauteile ich hierfür für die
> Übertragung benötige.

W-Lan Kabel

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Fpgakuechle K. schrieb:
> Ich werfe mal ein das durh den unterschiedlichen Wasserdruck der Abstand
> innen/Außenleiter abhängig von der Fiefe variieren wird

Ist prinzipiell sicher richtig - aber wir reden hier von 10m 
Übertragungsstrecke.

von Wolfgang (Gast)


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Fpgakuechle K. schrieb:
> Ich werfe mal ein das durh den unterschiedlichen Wasserdruck der Abstand
> innen/Außenleiter abhängig von der Fiefe variieren wird und dadurch die
> Übertragungseigenschaften nicht mehr homogen.

Dann rechne mal aus, wie groß der Effekt bei 10m Wassertiefe ist. Wer 
ein bisschen drüber nachdenkt, wird vielleicht nicht ausgerechnet 
Koaxkabel mit Schaumdielektrikum verwenden.

Und bei größeren Kabellängen muss alleine schon wegen der Zugfestigkeit 
eine Armierung vorhanden sein.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Der Vorteil von Koaxkabel fuer Bild und Steuersignale ist, dass man noch 
Leistung uebertragen kann. Ein normales RG58 kann locker 1kV 
uebertragen. Allerdings muss man's wieder runter transformieren. Eine 
Frage, wieviel Power man denn fuer die Motoren braucht. Je nach Groesse 
und Geschwindigkeit halt. Ich denk, ich wuerd mich unter 500V halten, 
und dann einen Trafowandler verwenden. Der Stom bei RG58 sollte 
vielleich kleiner wie 4A bleiben.

von Chris (Gast)


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Früher ja, mittlerweile gibt es nette Kabel mit ETH cat5 , Armierung und 
12x Litzen aussenrum alles awg12 .
Da kann man dann einfach 12/24/48V power runterschicken. Mit den 
Batterien im Row
Braucht man dann keine 2/4/6/8 KV mit 100mA runterschicken über koax.
Glasfaser gibt es auch, ist aber generell zu teuer.

von Nautilus (Gast)


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von Wolfgang (Gast)


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Chris schrieb:
> Da kann man dann einfach 12/24/48V power runterschicken. Mit den
> Batterien im Row
> Braucht man dann keine 2/4/6/8 KV mit 100mA runterschicken über koax.

Alles eine Frage der Kabellänge, der Motorleistung (+Zubehör-) und der 
tolerierbaren Verluste im Kabel. Bei 10m alles noch keine Problem, wenn 
es nur um Leistung in der Größenordnung von 100..200 W geht ;-)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Nautilus schrieb:
> Ein Bericht über Leute, die sowas realisiert haben, sogar mit zwei
> UW-Kameras
Selbst eine Rückfahrkamera fürs Auto, die ich in 2 Exemplaren habe, 
überlebte hier 3 Wochen unter Wasser (allerdings nicht sehr tief drin). 
Das dumme daran war, das die eingebaute IR Beleuchtung unter Wasser 
völlig unsinnig ist :-P

: Bearbeitet durch User
von Simon (Gast)


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von Gustl B. (-gb-)


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Funk unter Wasser geht. Auch bei Salzwasser. Wird/Wurde bei U-Booten 
gemacht, mit irrer Sendeleistung und geringer Datenrate. Siehe 
https://de.wikipedia.org/wiki/L%C3%A4ngstwelle

von T.M .. (max)


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Hallo, es gab für die GoPro sogar ich meine es wäre Koax gewesen und ein 
spezielles Gehäuse das das WLAN Signal abgegriffen hat und man die 
Kamera so überwasser steuern konnte. Ob es 10m waren weiß ich nicht 
mehr.
Vielleicht hilft das Stichwort Coax etc weiter

von Chris (Gast)


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200mt kein Problem. Es ist aber klar dass die 1000W Lampen 220V nur kurz 
angeschalten werden können, max 5 Minuten je 30 Minuten.
Sollte mal so eine tactical led Taschenlampe modifizieren, mit 
Wasserkühlung für PC.
Für lediglich 10mt habe ich aber auch rows gesehen welche eine mini Boje 
mit GPS, wifi, sowie 27mhz und 433mhz wie auch 136khz sowie zwei 
leermodul  und led Blitzern.
10mt unshielded network kabel mit passiven poE 36W 24V , openwrt Router 
sowie Arduino an Rs232 als Bridge zu anderen interface sowie Relais und 
kapazitiven Sensoren zur Detection von über/unter Wasser.

von Jobst M. (jobstens-de)


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1. Sofortbildkamera + Rohrpost.
2. Rohr weg lassen, die Kapseln steigen auch von selbst an die 
Wasseroberfläche.

;-)

Bei Erdbohrungen verwendet man den Wasserdruck des Kühl-/Spülwassers zur 
Kommunikation mit dem Bohrkopf. Nicht ohne Grund, trotz vorhandenem 
Gestänge.

Gruß
Jobst

von ddb (Gast)


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Paul schrieb:
> Besorg Dir Wasser mit geringer HF-Dämpfung, dann gehen normale
> Videosender.

Funktioniert gut mit Trockenwasser.

von halbvoll (Gast)


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Netzwerkkameras mit PoE Kosten ca. 50 Euro. Injektor 15, Hub 30.
Poe wifi router weiss ich nicht.
Die passenden Crimpkontakte cents, wenn man sie bekommt. Eine Zange ab 
20...100.
Mit Platz gehen natürlich auch Adapter.

Aber bei 10 m lieber eine abgesetzte Antenne..

von halbvoll (Gast)


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Oder der analoge Videosender in der boje

von Falk B. (falk)


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Chris schrieb:
> 200mt kein Problem.

200mt? Millitonnen? Also 200kg? Als Längeneinheit? Soso.

> Es ist aber klar dass die 1000W Lampen 220V nur kurz
> angeschalten werden können,

Wer sprach von 1000W Lampen?

 max 5 Minuten je 30 Minuten.
> Sollte mal so eine tactical led Taschenlampe modifizieren, mit
> Wasserkühlung für PC.
> Für lediglich 10mt habe ich aber auch rows

rows? Reihen? Oder meinen der Herr eher ROVs (Remote Operated Vehicels), 
neudeutsch für ferngesteuertes U-Boot?

> gesehen welche eine mini Boje
> mit GPS, wifi, sowie 27mhz und 433mhz wie auch 136khz sowie zwei
> leermodul  und led Blitzern.
> 10mt unshielded network kabel mit passiven poE 36W 24V , openwrt Router
> sowie Arduino an Rs232 als Bridge zu anderen interface sowie Relais und
> kapazitiven Sensoren zur Detection von über/unter Wasser.

Jaja, jetzt haben wir mal wieder ne Runde Bullshit-BINGO gespielt! Du 
hast gewonnen! Herzlichen Glühstrumpf!

von Wolfgang (Gast)


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Gustl B. schrieb:
> Auch bei Salzwasser. Wird/Wurde bei U-Booten
> gemacht, mit irrer Sendeleistung und geringer Datenrate

... und in der falschen Übertragunsrichtung. (s.o.)

Wolfgang schrieb:
> ...

von IstDochKlar (Gast)


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Mario W. schrieb:
> ich möchte gerne eine Unterwasserkamera entwickeln mittels einer
> Action-Cam.
Aha
> Die Bildübertragung sollte dabei mittels Funk laufen, Wassertiefe
> ca.10m.
Was wohin?

von STK500-Besitzer (Gast)


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Funk im Wasser geht. Aber die Bandbreite reicht nicht für eine 
Bildübertragung.
(Digitale) Unterwassertelefonie gab es schon Ende der 1990er (oder sogar 
schon davor - zu dem Zeitpunkt hatte ich den ersten Kontakt mit deren 
Produktion).

ROV haben heute häufig ihre Kraftquelle in Form von Lithium-Battererien 
an Bord. (https://en.wikipedia.org/wiki/OpenROV)
Da kann das Verbindungskabel dann auch auf Glasfaser basieren. Die 
Technik nutz man schon "ewig" bei Torpedos.

AUV (autonomous underwater vehicle) tauchen für den Datenaustausch auch 
gerne auf.
Lander (Messstaionen auf dem Meeresgrund) haben je nach Einsatztiefe 
eine Antenne an der Wasseroberfläche oder sammeln über eine gewisse Zeit 
die Daten (inkl. Bildern) und werden dann irgendwann wieder zur 
Auswertung hochgeholt.

U-Bootmodellbauer sind inzwischen über die Entwicklung im 
Fernsteuersektor nicht besonders begeistert:
Mit 27 oder 40 MHz konnte man die Geräte noch steuern, 2,4GHz eignet 
sich nur noch für Oberflächenboote.

Entwicklungen für die Verwendung unter Wasser sind teilweise 
komplizierter als die Entwicklung von Dingen für die Raumfahrt.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Hmmm ... bleibt eigentlich nur noch Ultraschall.


Gruß
Jobst

von Wolfgang (Gast)


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Jobst M. schrieb:
> Hmmm ... bleibt eigentlich nur noch Ultraschall.

Für Videoübertragung - klar (◔_◔).
Guck mal, wie bei US die Absorption im Wasser bei hohen Frequenzen 
aussieht. Schon bei 200kHz hast du eine Dämpfung von über 50dB/km. Und 
die hohen Frequenzen brauchst du, um ausreichend Übertragungsbandbreite 
zur Verfügung zu haben. Dazu kommen gerade im Flachwasser noch die 
Probleme durch Mehrwegausbreitung.
http://web.mit.edu/millitsa/www/resources/pdfs/chmj-print.pdf

STK500-Besitzer schrieb:
> Funk im Wasser geht. Aber die Bandbreite reicht nicht für eine
> Bildübertragung.
> (Digitale) Unterwassertelefonie gab es schon Ende der 1990er (oder sogar
> schon davor - zu dem Zeitpunkt hatte ich den ersten Kontakt mit deren
> Produktion).

Das würde mich doch sehr wundern. Welche Funkfrequenz soll dafür 
verwendet worden sein und welche Art von Antennen?
Unterwasserkommunikationssysteme verwenden meist irgendeine Form von 
Schallwellen und Hydrophone zur Ein-/Auskopplung. Auf den 
Ultraschall-Träger werden dann z.B. digitale Signale mit den bekannten 
Modulationsverfahren aufmoduliert.
https://en.wikipedia.org/wiki/Underwater_acoustic_communication

von STK500-Besitzer (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Das würde mich doch sehr wundern. Welche Funkfrequenz soll dafür
> verwendet worden sein und welche Art von Antennen?

Mist.
Das war etwas durcheinander.
Ich meinte UW-Telefonie per Schall. Da fehlte meinerseits etwas 
Information.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Wolfgang schrieb:
> Für Videoübertragung - klar

JA!

Über Auflösung und Framerate haben wir noch nicht gesprochen.
Über Kompression und Modulationsverfahren auch noch nicht.

Wolfgang schrieb:
> 50dB/km

der TO will 10m


Gruß
Jobst

von JJ (Gast)


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Zum Thema Glasfasr vs Koax weiter oben:
Bei moderner Tauchausrüstung verwendet man, wo keine Energie zu 
übertragen ist, am liebsten Glasfaser. Nicht wegen der Bandbreite 
sondern weil die Verbinder korrosionsfrei sind.

von Wolfgang (Gast)


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Jobst M. schrieb:
> Über Auflösung und Framerate haben wir noch nicht gesprochen.
> Über Kompression und Modulationsverfahren auch noch nicht.

Also werden Fakten gebraucht, vielleicht direkt zur erforderlichen 
Datenrate.

Jobst M. schrieb:
> der TO will 10m

Auf einem Träger mit 200kHz bekommst du schwerlich einen vernünftigen 
Videodatenstrom übertragen und dort hörte leider die von mir zitierte 
Quelle zur Dämpfung auf. Eins ist aber sicher: Bei höheren Frequenzen 
wird es nicht besser.

Ein anderes Thema ist der Geräuschpegel. Motorboote erzeugen z.B. durch 
Kaviation hässliche Störungen. In die Reichweite geht das SNR dabei 
direkt ein.
Auch hierzu könnte sich der TO gerne mal äußern.

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