Hallo zusammen, ich suche nach einer Lösung zur Kontaktlosen Datenübertragung zwischen Fahrzeugen und einem Beacon in (Kunststoff)gleisen einer Modellbahn. Die Energieversorgung (Akkus) und Steuerung ist hierbei komplett im Fahrzeug. Stichwort Dead-Rail. Das mache ich, damit ich Gleise und ggf. auch Radsätze 3d-drucken, kontaktprobleme vermeiden und Gleisköpfe realitätsnah rostbraun ansprühen kann. Über Funkmodule kann ich grundlegend Steuern, hätte aber gerne etwas, was mir die zusammensetzung und position des Zugverbands ermitteln kann. Grobe Rahmenbedingungen: - Bidirektionale übermittlung von ca. 10Bytes oder Bidirektionale feststellung von Position - Überfahrgeschwindigkeit 0-500mm/s - Horizontaler abstand der Transceiver ca. 8-10mm - Baulänge max 60mm im Gleis, 10mm im Fzg., Höhe 2mm, breite ca. 8mm - Dient hauptsächlich zur lokalisierung. Nachbarbeacons ab 20mm entfernung sollen nicht reagieren oder filterbar sein. - eine beliebige seite sollte Passiv, also ohne eigene Stromversorgung arbeiten (Z.b. einfacher Wagen oder kilometerstein im Gleis) - Staub- und schmutzresistent. - mindestens passive seite <50ct/stk - Möglichst geringer Standbyverbrauch Bisher kommen mir in den Sinn: - Infrarot, schmutzemfindlich(er): - Infrarot-reflex im Gleis, Barcode am Fahrzeug - Infrarot-reflex im Fahrezeug, gleis auf jeder schwelle mit unsichtbarer farbmarkierung codieren - Infrarot Bidirektional: Verschmutzt ggf durch staub, modulation muss sehr Hochfrequent erfolgen, um rechtzeitig fertig zu sein. Vermutlich fallen damit übliche fernbedienungsempfänger flach, also ist diskrete analogtechnik notwendig. - Elektromagnetisch: - RFID-Tags: Klein, Lesegerät im Gleis jedoch nicht passiv möglich. Lesegerät im fahrzeug benötigt transceiver-chip - Kapazitiv: zwei Kupferflächen auf beiden seiten, direkt an wackelnden MCU-pins. ggf parasitäre versorgung von kleinem µC auf der passiven seite möglich, oder so ähnlich wie Messschieber durch die form der Kapazitiven elemente codiert. - Induktiv (low-freq-RFID): ferritantenne, passive gegenseite ebenfalls parasitär versorgt, Modulation ebenfalls über schon vorhandenen µC - Oder ich setze in jedes FZG und jeden Kilometerstein einen low-power-Zigbee-µC und gehe über den RSSI!? Damit hätte ich Fernsteuerung und Nahfeld-Position erschlagen. Gerne würde ich bestehende Standarts und Projekte anschauen, und möglichst übernehmen. Kennt da jemand etwas in die richtung?
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Ich hätte gesagt 125kHz-Standard-Transponder. Die gibts als Glaspille ähnlich denen die Haustieren implantiert werden. Die haben normal nur eine feste ID von wenigen Bytes, aber es gibt Frickelprojekte, die mit einem ATtiny einen Transponder nachahmen können, evtl. kannst du die abändern, so das die veränderliche Daten schicken. Die sind übrigens auch fremdgespeist, also passiv... Mir geht aber gerade ein, das sich deine Anforderungen beißen: Einerseits willst du bidi Daten senden, andererseits soll eine Seite passiv sein. Wie das?
Jens M. schrieb: > Einerseits willst du bidi Daten senden, andererseits soll eine Seite > passiv sein. Wie das? Es soll beides möglich sein. Mit passiv mene ich auch eher nur über die gegenseite mit Energie versorgt, kann ruhug ein kleiner µC sein.
Warum sollte ich einem Transponder (egal wie realisiert, aber ohne Stromversorgung) Daten senden? Er kann ja nichts damit machen ohne Strom. Der einzige Sinn darin wäre, Transponder ohne Seriennummer zu kaufen und die dann beim Einbau zu programmieren, also die Seriennummer nicht dem Hersteller zu überlassen sondern für die Anlage z.B. logisch zu vergeben so das eine Abfrage nicht eine beliebige Zahl sondern codiert die Position enthält. Grundsätzlich läuft das mit beliebiger RFID so ab, das du entweder in jedem Wagen/Lok einen Chip hast und auf der Bahn etliche Leser, so das ein Computer nachvollziehen kann welche Kiste wo langegefahren ist. Oder die Transponder sind im Gleis und der Zug liest aus, wozu auch immer. Ließe sich auch kombinieren, die Wagen enthalten ihre Seriennummer und die Loks zusätzlich einen Leser, so kann der SteuerPC nachvollziehen welcher Wagen wo gefahren ist, die Lok kann aber selber Signale, Langsamstrecken und Haltepunkte über ihren eigenen Leser finden, wenn die Gleistransponder selbstprogrammiert und evtl. auch variabel sind (z.b. ändert sich ein Bit wenn der PC das Signal umstellt. So kann die Kiste im Zug Halt und Frei erkennen). Ist aber übles gefrickel... Auch vom Platz her. Wenn doch nur 2 Strippen zum Zug gehen würden...
Jens M. schrieb: > Ließe sich auch kombinieren, die Wagen enthalten ihre Seriennummer und > die Loks zusätzlich einen Leser Darum wäre mir lieb, wenn beide Seiten wahlweise Ohne batterie sein können. ich glaube fürs erste kommen unten an die fzg barcodes. Mein nicht so hoch priorisierter Wunsch wäre noch, dass sich durchs befahren mit einer Lok der Gleisplan "auslesen" lässt. Dafür müsste jedes Gleisstück sowie die Fahrtrichtung erkannt werden können. Das ginge mittels Absolut-Magnetencoder https://www.linearmotiontips.com/wp-content/uploads/2018/07/Magnetic-Tape-Examples-768x401.jpg oder Optisch mittels Ir- oder UV-farbe, da habe ich auch noch nicht so das richtige gefunden. Das muss auf jeden fall passiv sein, und optimalerweise sehr günstig und einfach umzusetzen. PCB mit kleinem Padauk-µC würde ich mir noch gefallen lassen.
Mir fällt gerade noch eine möglichkeit ein: ein paar Infrarot-lichtleiter ins gleis stecken, und damit die IR-reflektion zum fahrzeug codieren. Mit dem üblichen Infrarot-filtermaterial wäre das ziemlich unauffällig. leider scher nicht 100% schmutzresistent, dafür ist optisch einfacher und günstiger als elektromagnetisch.
Flip B. schrieb: > Darum wäre mir lieb, wenn beide Seiten wahlweise Ohne batterie sein > können. Dann brauchst du ein System ähnlich NFC im Handy, bei dem beide Seiten wie beim WLAN sowohl doof eine ID liefern als auch (sofern Strom da ist) fragen können. Da hierzu deutlich mehr Zeit und Energie nötig ist bekommst du ein Platzproblem, die Antennen sind deutlich größer als bei RFID. Oder, wie ich oben schrieb: du kombinierst Standard-RFID-Technik mit 125kHz, und baust nach Bedarf Leser und Transponder in beide Seiten ein. In jedes Gleis ein Orts-ID, an Signale o.ä. ein Aktions-ID, in jeden Wagen ein Wagentyp-ID, vor dem Lokschuppen und nach wichtigen Weichen o.ä. ein Leser für "Was ist wo" und "Inventur", in die Loks (und Prüfwagen) ein Leser (für Gleis- und Aktions-ID). So kannst du Loks mit Leser automatisieren, aber über den eingebauten Transponder auch inventarisieren, Wagen aber rein passiv erkennen wenn sie an passender Stelle mal eben vorbeirollen. Wird aber auch eine Herausforderung, etliche Leser auszuwerten.
Hi, Flip, > ich suche nach einer Lösung zur Kontaktlosen Datenübertragung zwischen > Fahrzeugen und einem Beacon in (Kunststoff)gleisen einer Modellbahn. Für die Lösung erheben wir uns gedanklich in die Luft über der Bahnanlage: Für die Ortung aller Züge schlage ich Infrarot-LEDs in den Schornsteinen vor, vielleicht auch Winkelspiegel (die einfallende Strahlung in Gegenrichtung zurück reflektieren). Preiswert müssten die Kügelschen zu beschaffen sein, die im Straßenbelag Scheinwerferlicht zurück werden.) Dazu an der Decke über der Gleisanlage 1. eine Infrarot-LED. 2. eine CCD-Kamera, die die Echos aufnimmt, 3. eine Auswertung des Videos zur Ortung der Winkelspiegel. Solche Auswertung darf kein Problem sein. Eine ähnliche Lösung war patentiert für fahrerlose Transportfahrzeuge, das Patent dürfte aber abgelaufen sein. Für die Kommunikation "Lokomotive" <-> "Bodenstation" an der Decke liegt nun Infrarot nahe mit zwei Paar LED und Fototransistoren. Ciao Wolfgang Horn
Flip B. schrieb: > ... digitale Modellbahn auf Plasteschienen Schau dir doch mal die etwas weiter entwickelten (Faller-)Car-Systeme an. Dort wird fahren/anhalten über (Elektro-)Magnete in der Straße gelöst. Mit reinen Plasteschienen kannst du das adaptieren, die Lenkung brauchst du halt nicht. Dir reicht der Antriebssatz. Und für die Erkennung der Fahrzeuge kannst du in die Fahrzeuge einen RFID-Transponder packen, und ins Gleis an den Blockstellen einen Leser. Dann weiß dein Gleisbildprogramm immer wo die Fahrzeuge sind. https://ldt-infocenter.com/dokuwiki/doku.php?id=de:rfid-home Direkt für die MoBa gibt es zB: https://www.uhlenbrock.de/de_de/produkte/marcolis/i4b051b3-001.htm!arcentryinfo=0004.8.i4b051b3 Kontaktlos. Gibt noch mehr Systeme...
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