Für ein ehrenamtliches Projekt (Seifenkistenrennen) soll ich eine Zeitmessung entwickeln. Versteht sich von selbst das hierfür leider keine allzu umfangreichen finanziellen Mittel zur Verfügung stehen. Mein bisheriger Aufbau besteht daher aus zwei einfachen Platinen (für Start und Ziel) mit einem ATMega und einem RS232 Funkmodul sowie einem 2x20 Display. Start und Zieleinfahrt wurden in der ersten Version noch per Taster gestoppt, zwischenzeitlich mit Lichtschranken. Der Aufbau funktioniert soweit zuverlässig, hat aber den unschönen Nachteil das es keine Zuordnung zum Fahrzeug gibt und man auch nicht "einfach" mehrere Fahrzeuge gleichzeitig fahren lassen kann (bis jetzt sind 2 Fahrzeuge über parallel verlaufende Strecken gelöst). Idealerweise würde ich daher gerne RFID UHF Tags mit passenden Readern verwenden, leider scheinen diese preislich für das Projekt nicht in Frage zu kommen. Falls ich da aber Produkte übersehen habe freue ich mich ber Hinweise :) Meine Idee war jetzt günstige RFM12 Module zu verwenden die es ja für wenige Euro gibt. Zusammen mit ne'm ATTiny hätte man quasi einen aktiven Transponder dem man eine eindeutige ID geben kann. An Start und Ziel gibt es dann eben einen RFM12 Empfänger der die IDs ausliest wenn sei vorbeifahren und damit weiß wann das Fahrzeug gestartet und angekommen ist. Die Frage: Ist das überhaupt sinvoll/umsetzbar? Als Problem sehe ich das man auf 868 Mhz ja nicht dauerhaft senden darf, eventuell lässt sich da aber was machen wenn man gerichtete Antennen für Start/Ziel hat und die Leistung soweit drosselt das nur im Umkreis von 2m gesendet wird. Über Vorschläge/Hinweise/Tipps bin ich dankbar :) Gruß mistermoe
Ich habe leider die Zahlenwerte nicht mehr im Kopf, aber bei UHF-RFID ist die maximal erlaubte Sendeleistung an den Öffnungswinkel der Antenne geknüpft. Im Kopf habe ich 2W ERP, die bei einem maximalen Öffnungswinkel von 70 Grad erlaubt sind. Und noch mehr gefährliches Halbwissen: Mit LBT (Listen before Talk) darf der Kanal (glaube ich) auch dauerhaft belegt werden. Aber da sagt besser noch wer anderes was dazu.
Wie viel Budget hast du denn dafür?
Meine Empfehlung wären Funkmodule gemäß IEEE 802.15.4 (,,ZigBee''),
wahlweise auf 868 MHz oder 2,4 GHz. Die Teile beherrschen von Haus
aus CCA ("clear channel assessment"), damit ist, wenn denn mal zwei
gleichzeitig am Ziel sind, zumindest auch noch gewährleistet, dass
du nicht nur ,,Kauderwelsch'' empfängst, sondern dass beide
nacheinander senden. Zusammen mit dem eingebauten Acknowledgment
kannst du das auch noch soweit ausbauen, dass du die Übertragung
wiederholst, falls beide bspw. völlig gleichzeitig senden (sie haben
vorher CCA gemacht, der Kanal war still, dann senden sie los...).
Bei 868 MHz kann man dabei alternativ statt CCA auch das bereits
genannte LBT einschalten. Vom Gedanken her ist das ähnlich wie CCA,
allerdings benutzt es andere Parameter (die im entsprechenden EN-
Standard vorgegeben sind), und nur damit ist man von der duty-cycle-
Pflicht befreit. Bei 2,4 GHz gibt's das aber ohnehin nicht.
Bis jetzt hab ich um die 100 Euro ausgegeben. max. 200-300 Euro kann ich verplanen. Gibt's denn die genannten ZigBee Module zwischenzeitlich irgendwo zu vernünftigen Preisen? Das letzte Mal als ich mich mit denen beschäftigt habe waren die noch recht teuer.
mistermoe schrieb: > Gibt's denn die genannten ZigBee Module zwischenzeitlich irgendwo zu > vernünftigen Preisen? http://shop.strato.de/epages/61427429.sf/de_DE/?ObjectPath=/Shops/61427429/Categories/ZigBee/%22ATMEL%20ZigBit%22/%22ZigBee%20Module%22 Sollte brauchbar in deinen Preisrahmen passen (natürlich abhängig davon, wie viele Autos du damit ausrüsten willst). Nachteilig ist lediglich, dass du die Teile irgendwo auf eine Platine setzen musst, um sie zu kontaktieren, sind halt reine Module. Programmieren geht meines Wissens nur via JTAG (kein ISP), aber da man den ATmega1281 da drauf ja nun auch mit einem AVR Dragon ganz offiziell sogar debuggen kann, sollte das kein Hindernis mehr sein. Die Devkits dafür sind leider wirklich schweineteuer :-(, und die darin enthaltenen Meshbeans nützen dir am Ende nicht viel.
was passiert wenn zwei Kisten fast gleichzeitig ankommen...werden die dann eindeutig auch zeitlich / Reihenfolge erfasst ?
special swine flu schrieb: > was passiert wenn zwei Kisten fast gleichzeitig ankommen...werden die > dann eindeutig auch zeitlich / Reihenfolge erfasst ? Ist die Frage, was "fast" dabei ist. ;-) Eine Auflösung von einigen Millisekunden sollte sich mit 802.15.4-Zugriffen realisieren lassen. Ist die Frage, wie man den abfragenden Sender am Ziel so platziert, dass er von den Empfängern in den Fahrzeugen erst dann wahrgenommen wird, wenn er die Ziellinie erreicht. Wenn natürlich wirklich beide gleichzeitig da sind, kann in der Antwort logischerweise nur einer von beiden der erste sein. Man könnte natürlich im Daten- paket, dass der Ziel-Sender für die Abfrage benutzt, noch einen Zeit- stempel unterbringen, den der Empfänger zurück sendet. Dann wäre zumindest der Fall eindeutig identifizierbar, dass zwei Empfänger mit dem gleichen Zeitstempel antworten; in dem Fall müsste man das Rennen wohl als "unentschieden" bewerten.
Jörg Wunsch schrieb: > http://shop.strato.de/epages/61427429.sf/de_DE/?Ob... > > Sollte brauchbar in deinen Preisrahmen passen (natürlich abhängig > davon, wie viele Autos du damit ausrüsten willst). Nachteilig ist > lediglich, dass du die Teile irgendwo auf eine Platine setzen musst, > um sie zu kontaktieren, sind halt reine Module. Programmieren geht > meines Wissens nur via JTAG (kein ISP), aber da man den ATmega1281 da > drauf ja nun auch mit einem AVR Dragon ganz offiziell sogar debuggen > kann, sollte das kein Hindernis mehr sein. Danke, ich kannte die Module tatsächlich noch nicht. Preislich auf jeden Fall interessant, zumal man sich überlegen kann ob man nicht einfach nur x Transponder baut die man dann eben dem nächsten Fahrer gibt um nicht 30 Stück (was etwa das Starterfeld ist) haben zu müssen. Eigentlich ist das extrem bitter das die Teile mit einer so hohen Reichweite nur 12 Euro kosten, RFID UHF Tags und Reader aber noch so extrem teuer sind :-( Und wie ich schon sehe scheint das Vorhaben nicht ganz triviel zu sein. Ein ZigBee Empfänger kann immer nur mit einem Sender gleichzeitig kommunizieren? Also es ist nicht so das der auch von mehreren Sendern Daten empfängt und dann einfach puffert bis man sie abruft?
Theoretisch könnte dann auch sowas hier gehen? http://atmel.com/dyn/products/product_card.asp?part_id=4636 Sieht recht günstig aus, hat ne'n ATtiny und ist ISP programmierbar, gefunden hab ich das Teil aber noch nicht zum kaufen.
mistermoe schrieb: > Ein ZigBee Empfänger kann immer nur mit einem Sender gleichzeitig > kommunizieren? Also es ist nicht so das der auch von mehreren Sendern > Daten empfängt und dann einfach puffert bis man sie abruft? Nö, das würde auch gehen. Du solltest halt sinnvollerweise auf einem Kanal bleiben, sonst musst du dir noch um Zeitsynchronisation Gedanken machen. Es kann natürlich immer nur einer zu einem Zeitpunkt an einer Stelle senden :), aber gerade bei 2,4 GHz kannst du wohl relativ einfach mechanische Konstruktionen zimmern, die den jeweiligen Sender auf einen kleinen räumlichen Bereich eingrenzen (wenn sie am Standort des nächsten Senders infolge einer Reflektion nochmal 50 dB geringer empfangbar sind, stört das nicht weiter). Nur zur Klarstellung: ,,ZigBee'' willst du hier sicher eher nicht. Das ist ein (nicht gerade unaufwändiges) Netzwerk- und Anwendungs- protokoll auf ISO-Schicht 3...7. Du brauchst eigentlich gar keine Netzwerkschicht, weil du nichts im Netz weiterleiten musst (routing), die Schicht 2 (MAC genannt) kann auch ziemlich dünn ausfallen (ein paar fest vergebene Adressen, eventuell lässt du die "Transponder" gleich mit ihren 64-bit-MAC-Adressen arbeiten, oder du verteilst jedem eine feste 16-bit-Adresse per EEPROM) und beschränkt sich im Wesentlichen dann auf Dinge wie die CRC-Prüfung, ein Bestätigungs- protokoll, das schon genannte CCA -- alles Funktionen, die bei diesen Teilen bereits in der Hardware erledigt werden. Das ist von der Schicht 1 (PHY) dann IEEE 802.15.4, von der Schicht 2 halt ein paar Teile dieses Standards. Was für dich dabei interessant sein könnte (tut mir leid, ist nicht ganz eigenwerbungsfrei :) wäre µracoli: http://www.nongnu.org/uracoli/ Das sollte alle wesentlichen Bausteine enthalten, aus denen du dir deine Firmware zimmern kannst.
mistermoe schrieb: > Theoretisch könnte dann auch sowas hier gehen? > http://atmel.com/dyn/products/product_card.asp?part_id=4636 Naja. :) Hast du dir das mal genau angesehen? Erstens ist es nur ein Sender, kein Transceiver. Zweitens noch dazu ein sehr simpel gestrickter. FSK-Modulation ja, aber wie? Indem mit einem open drain ein Kondensator zum PLL-Quarz zu- und abgeschaltet wird... Davon abgesehen wäre es ja auch erstmal nur der reine IC. Der braucht noch einiges ringsum, bevor man damit auch loslegen kann.
mistermoe schrieb: > Theoretisch könnte dann auch sowas hier gehen? > http://atmel.com/dyn/products/product_card.asp?part_id=4636 Naja. :) Hast du dir das mal genau angesehen? Erstens ist es nur ein Sender, kein Transceiver. Zweitens noch dazu ein sehr simpel gestrickter. FSK-Modulation ja, aber wie? Indem mit einem open drain ein Kondensator zum PLL-Quarz zu- und abgeschaltet wird... Davon abgesehen wäre es ja auch erstmal nur der reine IC. Der braucht noch einiges ringsum, bevor man damit auch loslegen kann. Ich glaube, das hauptsächliche Argument für diese ICs dürfte sein, dass sie spottbillig zu haben sind, sodass sich für die eingesparten paar Cent der Zirkus mit dem ,,Wir implementieren alles zu Fuß statt in der Hardware'' wieder lohnt -- wenn man denn auch 100000 Geräte davon verkaufen kann.
Danke für die Hinweise. Im Moment heißt das also ZigBee mit Kanonen auf Spatzen schießen und auch nicht allzu leicht umzusetzen und die billigen Atmel Sender/Transceiver noch viel zu teuer zu implementieren. Eigentlich bin ich jetzt fast noch mehr verwirrt wie vorher und tu mir schwer da jetzt eine möglichst einfache/günstige Lösung zu finden die sich dazu auch noch gut umsetzen lässt :(
mistermoe schrieb: > Im Moment heißt das also ZigBee mit Kanonen auf Spatzen schießen und > auch nicht allzu leicht umzusetzen Du musst doch kein ZigBee nehmen. Zigbit ist doch nur der Name dieser Module, weil sie halt für ZigBee gebaut worden sind (und es auch einen ZigBee-Stack dafür gibt). Du kannst die Firmware halt viel, viel einfacher stricken. Ich habe neulich eine Fernsteuersoftware für eine alte Werkhallenuhr gebaut. Ich brauchte ohnehin einen Modul mit irgendeinem Controller, um die Impulse für die Uhr zu erzeugen, und die Funkfernsteuerung bot sich an, damit man die Uhr nicht jedesmal von der Wand holen muss, wenn man sie stellen oder anhalten will. Die Kommunikation dabei habe ich mit dem schon genannten µracoli gemacht, der zugehörige Quellcode umfasst ca. 2 x 100 Zeilen (jeweils für den Handsender und den Empfänger in der Uhr). Bei mir waren es keine Zigbits, sondern Module von Dresden Elektronik. Die sind etwas teurer, aber boten sich hier an, weil sie alles zusammen eine Komplettlösung einschließlich des Batteriefachs für den Handsender boten.
Ich will mal folgenden Vorschlag machen: Jede Seifenkiste bekommt einen Quarzoszillator welcher mit einem Teiler/uC auf eine Frequenz zwischen 8 und 9 kHz geteilt wird. Dann gibt es noch eine kleine Endstufe um das Signal zu verstärken. Das Signal wird auf eine Spule auf einem Ferritstab gegeben. Der Stab ist quer zur Fahrtrichtung angebracht. Am Zieltor sind dann rechts und links zwei große Spulen (so wie bei den Diebstalschutz bei Müller und Co.) angebracht. Dort wird das Signal gefiltert und verstärkt und in einen Soundkarteneingang gespeist. Der PC hat dann eine Polyphasenfilterbank und, wenn man es noch genauer haben will, auch noch ein Amplitudenschätzung. Über die Frequenz wird das Fahrzeug zugeordnet und die (einhüllende) Amplitude hat beim Durchfahren des Ziels eine dreieckförmige Form. Bis 20 Seifenkisten sollte das ohne große Probleme funktionieren. Evt. geht mit mehr Aufwand bei der Auswertung (steilere Filter) auch noch mehr. Viele Grüße, Martin L.
Wie wird das in der F1 gemacht mit den Rundenzeiten?
Danke für die vielen Hinweise, mir ist noch eine weitere Idee gekommmen: In Sportveranstaltungen werden "normale" RFID Tags verwendet die 10-20 cm Reichweite haben. Um überhaupt einen zuverlässigen Empfang zu bekommen wenn der Läufer/Fahrrad etc. über Start/Ziel kommt verwendet man dort wohl eine Art Band mit sehr vielen RFID Antennen, siehe Bilder hier: http://en.wikipedia.org/wiki/Transponder_timing Hat jemand Erfahrung mit sowas, bzw. weiß ob man das eventuell nachbauen kann? Wenn man diese Empfänger Antennen günstig hinbekommt (es reichen 1.5 - 2 m Breite für die Seifenkisten) kann man auch günstige RFID Empfänger/Transponder verwenden die zuverlässig funktionieren :)
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