US-Datenübertragung unter Wasser zum einfachen fernsteuern

Unterwasser Übertrager (Transducer) für Ultraschall wird in Echoloten 
für Schiffe und Boote benutzt - in dieser Branche könntest du nach der 
Hardware Ausschau halten.
Der Rest besteht aus einem kräftigen Ultraschalloszillator, der mit z.B. 
seriellem Signal aus dem Rechner getastet wird und auf der anderen Seite 
aus einem auf die Übertragungsfrequenz abgestimmten Empfänger, der 
mittels Tondekoder (a la NE567) oder Görtzel-Algorithmus die Signale 
wieder in digital wandelt.
Das du dir ein fehlersicherndes/erkennendes Protokoll machst, ist bei 
allen solchen Übertragungen ratsam.

Dr. Gurgel liefert bei der Suche nach "Ultraschall Datenübertragung 
Wasser" etwa 258000 Fundstellen. Hättest du dir auch nur einen Bruchteil 
dieser Seiten angesehen, würdest du konkreter fragen (Reichweite, 
Datenrate, ...).

Im Grunde ist das nicht wirklich ein Problem.

Wasser ist für Ultraschall ein gutes Medium. Hier wäre zuerst zu klären, 
mit welcher Frequenz und mit welchen Kapseln man arbeiten möchte. Für 
den Unterwasserbetrieb gibt es bezahlbare Kapseln von 25KHz bis 250KHz. 
Hier muss man dann noch die Umgebung und die Flora und Fauna 
berücksichtigen, es wird sicherlich auch eine Leistung von mehreren Watt 
benötigt. Danach muss man sich für ein Modulationsverfahren entscheiden. 
Ich denke, FM oder Pulsmodulsmodulation sollten geeignet sein. Dann 
braucht es noch ein Zugriffsverfahren für das sharedmedium Wasser. 
Signallaufzeiten sollen auch berücksichtigt werden, die sind im Wasser 
länger als im Kupfer.

Marek Walther schrieb:

> den Unterwasserbetrieb gibt es bezahlbare Kapseln von 25KHz bis 250KHz.
> Hier muss man dann noch die Umgebung und die Flora und Fauna
> berücksichtigen, es wird sicherlich auch eine Leistung von mehreren Watt
> benötigt.

Eher mehrere 100 Watt. Jedenfalls arbeiten die gängigen Echolote mit 
Reichweiten von 200-300m in diesem Leistungsbereich:

http://www.lowrance.com/en-US/Products/Fishfinder/Mark5x-en-us.aspx

Der Abstrahlwinkel wird mit steigender Frequenz kleiner, das ist 
ebenfalls zu bedenken.

Mogli schrieb:

> Informationen vor den Kopfgestoßen und habe einen Punkt zum Anfangen
> gesucht, da das Thema komplet neu für mich ist.

Der Anfang ist:
kannst du eine normale kabelgebundene Datenübertragung per serieller 
Schnittstelle machen?
Wenn nein, dann ist das schon mal das erste Thema, das du lernen musst.

Hast du eine Ahnung, was ein altertümlicher Akkustikkoppler (der 
bezahlbare Vorgänger vom Modem) macht?
Im Grunde setzt das auf einer ganz normalen kabelgebundenen 
Datenübertragung auf (also einer seriellen Schnittstelle). Nur mit dem 
einen Unterschied, dass er eine 0 nicht als zb +12V auf einem Kabel 
realisiert, sondern einen bestimmten Ton in das Mikrofon eines 
Telefonhörers pfeift. Und bei einer 1 pfeift er einen anderen Ton in das 
Mikro. Der Akkustikkoppler am anderen Ende der Telefonleitung erzeugt an 
seinem Ausgang eine 0, wenn er Ton 1 hört und eine 1, wenn er den 
anderen Ton hört. Somit hast du eine Übertragungsstrecke, in der die 
0-en und 1-en, die aus einer seriellen Datenübertragung rausfallen per 
Töne überträgt und nicht per Spannungspegel auf einem Kabel. Wie die 
technische Übertragung tatsächlich funktioniert, ist ja im Prinzip 
wurscht solange man vorne logische 0-en und 1-en reinsteckt und hinten 
die 0-en und 1-en wieder rauskommen.

Damit hast du dann das wissen, wie Datenübertragung funktioniert, die 
auf Schall basiert und dann kommt der nächste Schritt, dass du anstelle 
von Lautsprecher und Mikrofon in einem Akkustikkoppler Komponenten 
brauchst, die auch um Wasser funktionierten: Ultraschall-Sender und 
Empfänger.


Das würde ich als deinen Step-Plan ansehen, was du an Wissen benötigst 
um eine Datenübertragung unter Wasser auf die Beine zu stellen.

Einen Schalter betätigen, so dass eine LED angeht würde ich als Variante 
eines Klatschschalters sehen, bei dem der Ton-Erzeuger eben nicht das 
Klatschen deiner Hand ist und bei dem die Tonaufnahme dann eben nicht 
ein normales Mikrofon ist, sondern ein Ultraschallempfänger. Aber 
abgesehen davon ist in dieser Aufgabenstellung der Unterschied so gross 
auch wieder nicht.