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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Lasernetzwerk


Autor: Jörn (Gast)
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Hi, hat schonmal jemand dran gedacht einen Adapter zu bauen der an einen
Normale netzwerkkarte angesteckt werden kann womit dann per Laser
(pointer) über längere Luftstrecken (200m) eine Netzwerkverbindung
aufgebaut werden kann..

Bin gerade am überlegen wie so was zu realisieren wäre... die
übertragungsgeschwindigkeit wäre ja erstmal egal..

Bin über jeden tipp dankbar!!

MFG Jörn

Autor: andré (Gast)
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Naja theoretisch mag das ja moeglich sein. Dein groesstes problem dabei
wird die Ausrichtung des Lasers und/oder des Empfaengers sein,  da der
Punkt bei dieser Distanz schon bei der kleinsten Temperaturaenderung
ganz woanders sein wird, als es urspruenglich mal eingestellt war. Man
bedenke auch, dass bei 200m Strecke allerhand Muell durch die Luft
fliegt, deine Uebertragung waer also nicht unbedingt sicher. Warum kein
Wlan o.ae.? Mit ner guten Antenne und freier Sicht (die du bei Laser ja
ohnehin braeuchtest...) schaffst du die 200m auch.

Autor: Olaf (Gast)
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Ja ich hab so vor zehn Jahren sowas mal fuer Audiouebertragung gebaut.
Ist ein ganz lustiges Spassprojekt.

Anschluss an einer alten Netzwerkkarte am AUI-Port ist natuerlich auch
kein Problem, aber man muss dann auch schon so schnell sein wie das
Netzwerk nunmal ist. Die Uebertragungsgeschwindigkeit ist also NICHT
egal, sonst hauhen dir die Goetter der Nachrichtentechnik ein paar in
die Fresse. :-)

Olaf

Autor: Jörn (Gast)
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Hmm jo Wlan hab ich, allerdings reicht die reichweite so nicht... da
müsste ich schon an die Wlan karte ne antenne dranpfuschen... gibts für
son wlan karten mod irgendwo ne anleitung??

Autor: Jörn (Gast)
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Bevor einer schreibt: "googlen" bin gerade dabei  g

Autor: Tobi (Gast)
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die gibts auch ganz legal zu kaufen die antennen. man darf bloss nicht
über eine bestimmt sendeleitung damit kommen. hat deine karte keinen
anschluss, an dem schon so ein stummelchen dran ist? evtl würde auch
schon reichen einen ganz normaken rundstrahler so hinzustellen, dass
sichtverbindung zum empfänger ist

Autor: Jörn (Gast)
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hmm ne meine karte hat leider nicht son stummel.. mal gucken ob man die
leicht öffnen kann

Autor: Torsten (Gast)
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Zitat: sonst hauhen dir die Goetter der Nachrichtentechnik ein paar in
die Fresse.

baaahhh!! ROFL

Autor: Tobias Kölling (Gast)
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http://www.freespaceoptics.com/
http://www.airfiber.com

Das ist zwar etwas größer Dimensioniert (Vernetzung von ganzen Städten
per sog."Airfiber") aber könnte ja mal ne Anregung geben. Ich weis
jetzt nicht so wirklich viel was auf den Pages steht, aber deren
Prinzip ist es viele "Nodes" auf verschiedenen Häusern zu verteilen.
Die Nodes komunizieren alle miteinander in einer Netz-Struktur. Der
Vorteil: falls mal ein Vogel oder ähnliches durch die Gegend fliegt,
kommt das Signal über eine andere Strecke zum Ziel.

Naja vielleicht hilft es dir was, vielleicht auch nicht.

Autor: Tobi (Gast)
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selbstorganisierende netze sind allerdings immer noch ziel intensiver
forschung.

Autor: Olaf (Gast)
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Die Ausrichtung und die Temperaturaenderung ist nicht so kritisch.
Obwohl man natuerlich eine stabile Mechanik braucht.

Ich hab das damals, ist ja schon ein paar Jahre her, mit einer Diode
aus einem CD-Player gemacht. Rote LaserLED gab es damals noch nicht
oder waren jedenfalls unbezahlbar.

Der Strahl aus der Laserdiode ist ja stark divergent. Also braucht man
eine Linse. Die gibt es aber netterweise im CD-Player auch gleich. Ich
hab die Diode dann in einen abgesaegten Kugelschreiber aus Metall mit
einem sehr feinen Gewinde eingeklebt und die Linse auch. So konnte ich
dann ueber das Gewinde den Strahldurchmesser einstellen.
Der Witz dabei war das FEINGEWINDE. Ein billiger Plastikkugelschreibe
mit so einem groben GEwinde ist nicht so gut.
Damit kann man dann den Strahl so einstellen das er an seinem Ziel
bereits eine ausreichende Groesse hat, sagen wir mal 10-20cm. So wird
das ganze etwas verwackelungssicher.
Ich konnte damit so geschaetzt 80m ueberbruecken. Problem bei mir war
das finden des STrahls, da die Laser aus einem CD-Player bei 780nm
leuchten und da sieht man nicht. Man sieht lediglich einen ganz
schwachen Nebenmoden in dunkelrot. Das konnte man auf dieser Entfernung
nur bei absoluter Dunkelheit gerade noch erkennen. Mit einem richtigen
roten Laser wird das natuerlich viel einfacher sein.

Eine Begrenzung der Entfernung wird dann eher durch Luftverschmutzung,
Regen oder gar Nebel stattfinden. Ich glaub Profigeraete kommen so bis
1-2km. Mehr ist dann aber nicht mehr zu schaffen ohne das man die
Sendeleistung erhoeht und das geht nicht weil dann die Tauben aus der
Luft fallen. :-)

Und noch ein Sicherheitshinweis: Laser die man nicht sieht sind
besonders gefaehrlich da man sie unterschaetzt und das Auge
wohlmoeglich bereits brutzelt ohne das man es merkt! Besonders wenn man
mit Linsen hantiert. Also VORSICHT. Nicht dadurch taeuschen lassen das
die Laser aus dem CD-Player nur so schwach aussehen!

Olaf

Autor: Dominik (Gast)
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Ich habe auch mal drüber nachgedacht so etwas zu bauen, allerdings mit
der UART von nem  µC, wäre doch eigentlich problemlosmöglich, wenn ich
auf der einen Seite an TxD die Laserdiode anschließe und an der anderen
Seite nen Fototransistor (eventuell mit Schmitttrigger) an RxD oder?

Dominik

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

man darf sich eine Laserdiode nicht vorstellen wie eine normale LED.
Die arbeitet mit einer so hohen Leistungsdichte (auf sehr kleinem Raum)
das schon ein kleines bischen zuviel Strom ihr Tod sein kann. Und bei
schnellen Schaltvorgängen hat man schnell mal einen Überschwinger
drin.

Üblicherweise muß man die Leistung (über die integrierte Photodiode als
Sensor) regeln wenn man nicht gerade CW-Betrieb (nicht
geschalter/moduliert) fährt.

Matthias

Autor: Tobi (Gast)
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ich dachte im cd player die laser dioden sind so schwach, dass die einem
noch nicht mal auf 2 cm das auge schädigen können. oder waren die früher
mal sträker?

Autor: Rufus T. Firefly (Gast)
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In CD-Playern wird kein Laser-"strahl" verwendet, sondern eher ein
Leuchtkegel. Dessen Brennpunkt liegt wenige Millimeter von der Linse
entfernt, danach weitet sich der Kegel auf, und zwar deutlich.

Ein Betrachtungsabstand von wenigen Millimetern (zur Netzhaut!) ist bei
einem CD-Laser nur mit größeren Schmerzen hinzubekommen (Auge ausbauen
und in CD-Player quetschen) ...

Autor: Olaf (Gast)
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Man kann keine LaserDiode einfach an einen TxD Ausgang anschliessen. Die
Dioden brauchen immer eine Elektronik welche ueber die Monitordiode den
Strom regelt und man muss dann darauf sein Signal aufmodulieren.
Es gibt eine ganz gute FAQ zum Thema von Sam Goldwasser (google)

Wenn eine LaserDiode einen zu hohen Strom bekommt selbst nur fuer eine
Nannosekunde so verbrennt ein Teil ihrer aktiven Schicht. DAs sieht
dann nach aussen so aus als wenn sie nach einiger Zeit immer dunkler
wird. Alleine schon deshalb empfiehlt es sich erstmal mit LaserDiode
aus einem defekten CD-Player anzufangen bis man die Sache im Griff
hat.

Noch was zur Sicherheit. In der Tat ist die Laserleistung einer Diode
aus einem CD-Player eher klein. Mit einer Linse kann man sie aber unter
umstaenden aber wirklich in seinem Auge zu stark fokusieren.
Ausserdem wollt ihr ja damit basteln. Wenn ihr dabei einen Fehler macht
und einen zu grossen Strom anlegt so wird die Diode natuerlich schnell
kaputt gehen, es kann aber durchaus sein das sie vorher noch eine
deutlich hoehere Leistung abgibt.

Ich halte die Gefahren beim Umgang nicht fuer hoeher als wenn unsere
Vorfahren 1950 beim klauen von Aepfeln aus Nachbars Garten vom Baum
gefallen sind. Man sollte aber trotzdem wissen was man da macht!

Olaf

Autor: Dominik (Gast)
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Ich habe mir 2 Laser Module von Pollin besorgt. Die sind schon fix
fertig mit Regelung. (Normalerweise sind das Baugruppen für billige
Laserpointer.) Da geht das ja dann wohl direkt über nen
Vorwiderstand?!?!!?

Autor: Ratber (Gast)
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@Tobi

<selbstorganisierende netze sind allerdings immer noch ziel intensiver
<forschung.


???

wie macht es denn das Internet ? ;)



@Jörn

Na was du suchst gibt es doch schon seit mindestens 12 Jahren (ob
Länger weiß ich nicht).

zb. wurde damit seinerzeit eines der Finanzämter meiner Stadt mit einem
nebengebäude verbunden das in ca. 300m Entfernung stand.
Auf jedem Dach gabs ne Einheit auf Laserbasis und an
Datengeschwindigkeiten gabs damals schon stolze 115 Kbd also einfach ne
Serielle Verbindung.

Ich meine auch in einer Elektronikzeitschrift entsprechende Anzeigen
gesehen zu haben.
Natürlich hatte das damals den entsprechenden Preis.


Wie würde ich das Heute machen wenn es schon Optisch sein muß ?

Ich würde 2 Lasermodule mit Variabler Optik nehmen die sich auch
Modulieren lassen.
Der Rest wäre recht simple Elektronik.

Aber weltmeisterliche Datenraten wird man damit nicht erreichen.

Für Eine Einweg-Audioübertragung hab ich das schonmal gemacht und sogar
ne Stereoübertragung auf einem Strahl realisiert und später auch 2-Weg.
Das war allerdings nur ein Funprojekt zwischen nem freund und mir da
wir am Platze gegenüber in ca. 40m Entfernung wohnen.

Den ganzen Kram hab ich vor einigen Jahren zerlegt und das wesentliche
einer neuen Verwendung bzw. Ebay zugeführt.

Ich muß allerdings zugeben das die Bastelei ne menge Spaß gemacht hat.

Autor: Tobi (Gast)
Datum:

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"wie macht es denn das Internet ? ;)"

ok, hab mich etwas schief ausgedrückt :o)

ich meinte das ganze natürlich im bereich der funknetzte. z.b wird im
ja moment über selbstorganiserende wlan netzte nachgedacht, die dann in
ballungsräumen eine schnelle datenanbindung von mobilgeräten bietet als
gsm/umts basierte übertragungen. kostenersparnis dadurch, dass man nur
an einem/wenigen nodes eine netzwerkanbindung braucht und die
restlichen stationen nur ein kleines modul mit stromversorgung und
antenne benötigen

aber ich denk mal das ist für dich nix neues aber ich hatte gerad lüst
was zu schreiben ;)

Autor: Ratber (Gast)
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@Tobi

Sicher Neu ist das nu wirklich nicht denn selbst das allgegenwärtige
Handynetz macht es schon recht "Intelligent"

Sogar Unser Energieweitverkehrsnetz in Deutschland bzw. gar in Europa
und umligenden Staaten ist so ausgelegt das Ausfälle schnell abgedeckt
werden können.


Ich weiß natürlich was du genau meinst.
Nämlich die "Schnellere Intelligenz" der Netze.
Aber das ist nicht so einfach denn um das Minimum
Antenne,Sende/Empfangsanalge und die "Intelligenz" in Form eines
Prozessrechners kommt man nicht herum.

Was noch mangelt ist sind die Übergänge der einzelnen Netze was aber
eher ein Problem der Provider ist die sich da einwenig stur benehmen so
wie wir es von der Telekom kennen die gerne mal Zickt wenn man zur
Konkurrenz geht.

Technisch sehe ich da weniger Probleme

Autor: Oliver Erb (Gast)
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Hallo,

eigentlich ist eine Übertragung per Laser kein Problem.
Nur muss man Aufpassen bei der Positionierung von Senden und
Empfänger.
Sind die TX und RX Komponenten zu dicht beieinander angeordnet (auf
einer Seite der Strecke) so kann es aufgrund der sehr großen Strome zu
betrieb des Senders sehr schnell zu einem Übersprechen des Sender auf
die gleiche Empfangsseite kommen.
Ich habe mal eine Praxsissemesterarbeit über ein derartiges System
verfasst. Die Übertragung wurde hierbei aber nicht in der Luft sondern
über einen Kunststofflichtwellenleiter gemacht (POF-Faser). hierbei
wurden Datenraten bis 125MBit erzielt.
Dieses geht aber nur dann wenn die Netzwerkkarte schon mit einem
Optischen Port (LWL) mit PECL Schnittstelle versehen war. Dann brauchte
man nur den Transceiver gegen meine Entwicklung austauschen.
Will man den Normalen RJ45 Anschluss nutzen so muss man spezielle
Hardware (Elektronische Schaltung) einsetzen um das Ethernet Signal auf
TTL oder CMOS besser PECL Pegel zu bringen. Dazu ist auch eine Code
Umsetzung erforderlich.
Treiber und Pegelumsetzer für derartige Anwendungen hat die Firma MXIM
in rauen mengen im Programm. Es musste damit auch möglich seinen einem
Laserpointer zu betreiben. ich bezweifele nur das der Laserpointer
Schaltfrequenzen im bereich von 65MHz auf längere zeit hin mitmacht.
Auch denke ich eine Entfernung von 200m ist ziemlich unrealistisch. Man
bedenke nur das z.B. ein Vogel in die Strecke Fliegt und schon ist die
Verbindung gestört. Die Fehlerraten und die Kollisionen auf der Strecke
werden wohl sehr groß sein so das eine Nutzung der vollen Bandbreite
nicht möglich ist. Besser währe sicher eine W_Lan Lösung.

Gruß
Oliver

Autor: Olaf (Gast)
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Noch ein paar Anmerkungen:

1. Fertige Lasermodule gehen meistens nicht weil die extra auf langsam
getrimmt wurden. Man kann sie also nicht modulieren. Man wird die also
umbauen muessen. Allerdings kann man es dann auch gleich komplett
selber bauen.
Man kann natuerlich auch Module kaufen die einen extra Eingang fuer die
Modulation haben. Die sind aber $TEUER$.

2. Der Anschluss an eine Netzwerkkarte duerfte "relativ" einfach sein
wenn man eine mit AUI Anschluss nimmt. Das gab es bei vielen aelteren
10MBit karten. Ist der 15polige Stecker zwischen BNC und TP. Problem
koennte da hoechstens darin bestehen eine solche Karte mit PCI zu
finden. ISA wird einem ja nicht mehr soviel helfen.

3. Eine Einstreuung durch zu dichtes Nebeneinander betreiben von Sender
und Empfaenger ist natuerlich denkbar, aber IMHO eher eine Frage von
schlechtem Design. Seht es als Herausforderung. :-)

4. Natuerlich ist WLAN einfacher, vor allem weil man einfach alles
passende im naechsten Laden kaufen kann. Aber wo ist denn dann der
Spass am selberbasteln?

5. Es sieht bestimmt auch lustig aus wenn man bei Nebel oder Staub in
der Luft abends so eine tolle Laserstrecke leuchten sieht. Vielleicht
koennte man sogar verschiedenfarbige Laserdioden fuer Hin- und
Rueckleitung nehmen.

6. Eine Laserstrecke nur fuer die 115kBaud einer RS232 ist natuerlich
sehr einfach. Damit wuerde ich mal anfangen. Es gab auch mal irgendwann
im Internet eine Homepage mit Bauanleitung dazu. Ich weiss aber nicht
mehr wo.

Olaf

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

<mode werbung>
www.matwei.de
</mode werbung>

Elektronik->Schulprojekte

Matthias

Autor: olaf (Gast)
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Ich finde es unverschaehmt in aller Oeffentlichkeit fuer Internetseiten
mit einer eigenen Sex-Ecke zu werben.

Das prangere ich an! Jawohl!!

Olaf .-)

Autor: Sebastian (Gast)
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Habe gerade diesen Link gefunden:

http://ronja.twibright.com/main.php

Gruss,
s

Autor: Ratber (Gast)
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@Olaf

Zu 1.:

Nö muß nicht unbedingt Teuer sein.

Meine damaligen Module kosteten ca. 90 DM das stück und ließen sich bis
ca. 200khz Schalten was ja für ne Verlängerung der Seriellen voll
ausgereicht hat.

Aber ich stimme dir zu das man einigen Modellen am Markt kaum eine
Modulationsfähigkeit zusprechen kann da se meist bei wenigen Khz am
Ende ist.

Zu 3.:

Eine vernünftig eingerichtete Laserstrecke wird auch richtig
ausgerichtet und normalerweise auch mit Fokusierten Lasern betrieben
womit sich eiune gegenseitige Einstreuung eleminiert.
Ein stabiler Aufbau ist natürlich Pflicht.


Zu 5.:

Ausser bei grün ist nur bei dichtem Nebel was zu sehen aber dann ist
die Verbindung schon längst weg.
Auch bei Regen/Schnee/Hagel etc. wird die Verbindung öfters gestört.
Ohne Fehlerkorrektur läuft eh nix.


Zu 6.:

Es gib sogar mehrere.




@Oliver

Na für Glasfaser gibt es schon lange fertiges (Siehe Anhang.Hab ich ne
weile in Betrieb gehabt um die 150m Strecke in den Keller zu brücken)
und selberbauen geht dort recht einfach.
Wenn wird dann schon bei nem Festverlegten Kabel sind tut es auch nen
simples gutgeschirmtes Cat5.

Es geht ja darum es "ohne" strippe hinzubekommen ;)



@Sebastian

Yo,genau solche Anlagen habe ich gemeint.

Autor: Klaus (Gast)
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Hi,

ich kenne eine Installation die genau das tun sollte, was Du vorhast.
Funktioniert ziemlich gut, hat auch ne Menge geld gekostet.
Dummerweise gibt es im Winter ein paar Tage an denen die Sonne so tief
steht, daß sie die Übertragung durch Blendung stört.
Scheint schwieriger zu sein als man so denkt ...

Gruß
Klaus

Autor: Hartmut (Gast)
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Kleiner Hinweis:
Bei Übertragung über die Grundstücksgrenzen brauchst du eine
Amateurfunklizenz.

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

bei WLAN reicht eine (problemlose) Anmeldung bei der RegTP. Nix
Amateurfunklizenz. Bei der Einrichtung einer Laserstrecke würde ich
sogar davon ausgehen das das auch ohne Anmeldung machbar ist.

Matthias

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