Forum: HF, Funk und Felder Wireless Datenübertragung Unterwasser -> Luft


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von Don T. (dont)


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Hey Com,

ich habe ein Projekt bei dem ich die Daten eines Unterwassersensors mit 
Hilfe eines Raspberrys an ein Tablet an "Land" übertragen möchte.

Der Sensor befindet sich am Rumpf eines Boots unter Wasser in ca. 1-2M 
Tiefe, das Tablet an Deck des Schiffes. Es gibt die sogenannte 
"Speedwatch", welche auf einer Frequenz von 8Khz sendet und mmn genau 
das tut, was ich selbst machen möchte. ( 
http://www.weathertec.de/Geraete-nach-Funktion/Fahrt-durchs-Wasser/SPEEDWATCH-Kabellose-Funk-Logge-ohne-Bohren::74.html 
)

Bluetooth und WLAN fallen vermutlich raus, aber wie sieht es z.B. mit 
Zigbee und einer Übertragung auf 868Mhz aus? Ist das 
"Mediumsübergreifende" senden überhaupt möglich? Falls ja mit welcher 
Variante am besten/ehesten?

gruß
dont

von Falk B. (falk)


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@ Don Ti (dont)

>"Speedwatch", welche auf einer Frequenz von 8Khz sendet und mmn genau
>das tut, was ich selbst machen möchte. (
>http://www.weathertec.de/Geraete-nach-Funktion/Fah...
>)

So wird das was.

>Bluetooth und WLAN fallen vermutlich raus,

Ja.

>aber wie sieht es z.B. mit
>Zigbee und einer Übertragung auf 868Mhz aus?

Ebenso

> Ist das
>"Mediumsübergreifende" senden überhaupt möglich? Falls ja mit welcher
>Variante am besten/ehesten?

So wie deine Speedwatch, mit sehr niedrigen Frequenzen.

von HF-Werkler (Gast)


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Bei niedrigen Frequenzen verschwindet die Dämpfung des Wassers, wobei 
dies bei ca. <10kHz eine rein "magnetische" Übertragung ist.

von Max M. (jens2001)


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Don Ti schrieb:
> befindet sich am Rumpf eines Boots

Und der Rumpf ist aus welchem Material???



"Der absolut wasserdichte SPEEDWATCH Funksender wird im Bootsinneren 
oder auf dem Surfboard mit einem Abstand von max. 50 cm zum Impeller 
angebracht. Dabei spielt es für die Übertragung des Impulses keine 
Rolle, ob die Bootswand aus GFK, PE, Carbon, Holz, Aluminium oder 
Edelstahl ist. Generell gilt: Je dichter am Impeller, desto besser ist 
das Messverhalten.
Achtung: kein Eisen oder Stahl!"

So, und nun überleg noch mal!

: Bearbeitet durch User
von Don T. (dont)


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oh ja.. mein fehler hätte es nicht nur im zug überfliegen sollen..

Also der Rumpf besteht aus gfk.

@HF-Werkler
Ich kenne mich mit Übertragungstechniken leider nicht wirklich aus. Was 
bedeutet "eine rein magnetische Übertragung"?

Aktuelle Smartphones/Tablets haben keine integrierte Möglichkeit solch 
niedrigen Frequenzen zu empfangen oder lieg ich da falsch?
Wie könnte hier ein Ansatz aussehen?

Was gibt es für Protokolle aus diesem Frequenzbereich?

Wie ist das mit Antennengröße/Sendergröße wenn man ca. eine Entfernung 
von 10-20Metern bräuchte?

von Flip B. (frickelfreak)


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Etwa 2-3m spulendurchmesser sollten bei passender Ausrichtung passen. 
Schonmal an licht oder schall gedacht?

von asd (Gast)


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Häh??

Ist das ein Schiff, der Sender liegt im Rumpf und der Empfänger ist an 
Deck. Warum soll das nicht gehen? Solange dazwischen keine 500 kg Blei 
liegen, ist das kein Problem.

Ein Problem wird es, wenn Du den Sender in ein wasserdichtes Gehäuse 
packst und in 20m Tiefe hinter dem Boot an einer Leiner herziehst. Dann 
könnte die Dämpfung vom Wasser etc. ein Problem sein.

von Don T. (dont)


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asd schrieb:
> Häh??
>
> Ist das ein Schiff, der Sender liegt im Rumpf und der Empfänger ist an
> Deck. Warum soll das nicht gehen? Solange dazwischen keine 500 kg Blei
> liegen, ist das kein Problem.
>
> Ein Problem wird es, wenn Du den Sender in ein wasserdichtes Gehäuse
> packst und in 20m Tiefe hinter dem Boot an einer Leiner herziehst. Dann
> könnte die Dämpfung vom Wasser etc. ein Problem sein.


Der Sender ist außerhalb vom Boot in meinem Falle, also im Wasser.

von Don T. (dont)


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bräuchte man für licht nicht eine hindernisfreie "sendestrecke" ?
Ultraschall passt von der Frequenz nicht oder?

Und dann gäbe es immer noch das Problem, das ganze mit dem Smartphone 
empfangen oder?

: Bearbeitet durch User
von kopfkratzer (Gast)


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kopfkratz
Also wenn's gfk ist und keine Kohlefaser hat ist da kein leitendes 
Medium das abschirmt.
Gehen daher alle GSM Frequenzen.
Wenn Handy/Tablett also auch WLAN und Bluetooth.
Sollte es ein U-Boot sein dann Langwelle oder Boye an der 
Wasseroberfläche.
Soll's denn beliebig an Rümpfe von Booten geklebt werden oder nur an 
einem einzigen ?
Weil versiegelte Bohrung mit Kabel geht dann auch, so es nicht 
abgenommen werden muß wenn das Boot im Wasser liegt ...

von Don T. (dont)


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@kopfkratzer
Das ganze sollte an mehreren Booten funktionieren (Nicht unbedingt an 
verschiedenen Rumpmaterialien).

Werden Bluetooth und WLAN nicht zu stark vom Wasser gedämpft?



Kennt jemand Möglichkeiten/Apps/Gadgets Langwelle mit dem Smartphone zu 
empfangen?

Bohren/Rumpfdurchbruch oder Ähnliches ist leider gar nicht möglich.

Mein Plan B ist z.Z. entweder den Raspberry über Wasser anzubringen und 
ihn mit einem Kabel mit dem Sensor zu verbinden oder eine Art Bluetooth 
Antenne die auch über dem Wasser ist.

von asd (Gast)


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Soll der Kahn fahren, während der Raspi im Gehäuse aussen dran hängt? 
Strömungswiderstand ist egal oder wie?
Wie bekommt der Strom?

Und warum ist es auf einmal kein Problem, ein Kabel zum Sensor zu 
ziehen?

Mögliche Lösung: Antenne so im Gehäuse installieren, dass diese direkt 
auf den (nicht metallischen) Rumpf strahlt. Dann hat man nur die 
Dämpfung des Rumpfmaterials. Aber bei Booten ist da ja gerne mal eine 
größere Menge Beton oder Blei drin.

von HF-Werkler (Gast)


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Und wieder wird eine perfekte Lösung für nichtexistente Probleme 
gesucht.

Mein Ansatz wäre:
- Einfacher Sender im Wasser, der "magnetische Pulse" im KHz-Bereich 
erzeugt
- Eine "Relaistation" im Boot nahe dem Sender, das die Signale empfängt 
(von mir aus ein Raspi) mit Zusatzboard für den Analogteil und WLAN oder 
Bluetooth-Kommunikation zum Mobiltelefon oder direkter Anzeige.

Keine Kabel im Wasser, Anbindung per WLAN oder Bluetooth über den Raspi

Allerdings sollte man anmerken, dass normale Mobiltelefone die feuchte 
Umgebung auf einem Segelboot nicht gerade mögen.

von Old P. (Gast)


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Don Ti schrieb:
> Kennt jemand Möglichkeiten/Apps/Gadgets Langwelle mit dem Smartphone zu
> empfangen?

Auch wenns die Werbung suggeriert, nicht alles kann man mit diesen 
Dingern machen. Du müsstest das Signal erst noch nach BT oder WLan 
umsetzten.

> Mein Plan B ist z.Z. entweder den Raspberry über Wasser anzubringen und
> ihn mit einem Kabel mit dem Sensor zu verbinden oder eine Art Bluetooth
> Antenne die auch über dem Wasser ist.

Das ist schonmal ein Ansatz. Aber ob der ganze Aufwand lohnt?

Old-Papa

von Don T. (dont)


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asd schrieb:
> Und warum ist es auf einmal kein Problem, ein Kabel zum Sensor zu
> ziehen?

Es ist die Notlösung (die es vermutlich trotzdem wird).

Der raspberry wird vermutlich über eine Powerbank betrieben. 
Strömungswiderstand ist vorerst egal, das ganze muss sowieso so mobil 
sein, dass man es ohne Probleme abnehmen kann (ich weiß, dass manche 
Dinge teilweise komisch/unnötig kompliziert klingen :D )

Hat jemand Erfahrung bezüglich Langwelle und Tablets ?

von Max D. (max_d)


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Man könnte damit experimentieren Ultraschall in den Bootsrumpf 
einzukoppeln.
Der dürfte dann eigtl. auf dem ganzen Boot "zu empfangen" sein.

von Dieter F. (Gast)


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Don Ti schrieb:
> das ganze muss sowieso so mobil
> sein, dass man es ohne Probleme abnehmen kann

Nur mal, damit auch ich es verstehe.

Du hast einen Impeller, der (abnehmbar) an der Außenhaut des Schiffes 
sitzt und per Magnet (vorstellbar ähnlich des Prinzips eines 
Fahrrad-Tachos) Impulse an einen Empfänger im Schiffsrumpf (der dort 
sitzt, wo außen der Impeller sitzt) gibt.

Der Empfänger im Schiffsrumpf sendet per Funk die umgerechneten 
Informationen (Umdrehung in Geschwindigkeit umgerechnet etc.) an eine 
Anzeigeeinheit - nämlich die Speedwatch.

Wäre es da nicht sinnvoll, die Informationen aus der Inneneinheit 
(Emfpänger im Schiffrumpf) abzugreifen?

Oder hast Du - so wie ich es aktuell verstehe - den Empfänger außen 
neben dem Impeller angebracht? Das wäre dann ja nicht so ganz im Sinne 
des Erfinders ...

von asd (Gast)


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Don Ti schrieb:
> Hat jemand Erfahrung bezüglich Langwelle und Tablets ?

Naja, manche Tablets können heute NFC, aber eher bei 13.56 MHz. 
Langwelle wird schon schwierig. Aber die Welle sollte einfach um das 
Tablet drumrumwellen.

Um ehrlich zu sein: Ich verstehe leider die Frage nicht.

von Ludger S. (Gast)


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Ich habe sowas mal mit einem Fahrradcomputer versucht, die Übertragung 
der geloggten Geschwindigkeit ist bei dem GFK-Rumpf kein Problem (geht 
ja auch drahtlos vom Rad zum Lenker), aber das kleine Schaufelrad sitzt 
ständig zu mit Muscheln, Algen, Seegras, Grundberührung etc...... War 
genauso unzuverlässig wie die werksseitig fest eingebaute Logge.

Ich benutze heute ein Radwander-GPS (TEASI, alle Karten für ganz Europa 
incl.), das zeigt Geschwindigkeit, Standort, Fahrrichtung, usw. und 
zeichnet dazu noch alles auf und kann ich später in den PC laden. 
Danüber hinaus zeigt das GPS dir die tätsächliche Fahrt über Grund und 
man muss nicht die Fließgeschwindigkeit des Wassers (Strom, Versatz, 
etc.) berücksichtigen. Der Akku hält 24 Std. daher kann man schön ein 
Kondom überziehen, Knoten rein und alles ist absolut wasserdicht. Wenn 
du etwas Luft reinbläst vor dem zuknoten, dann schwimmt es sogar und 
übersteht jedes kentern besser als Handy und Verwandte.

von Max D. (max_d)


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Ludger S. schrieb:
> aber das kleine Schaufelrad sitzt
> ständig zu mit Muscheln, Algen, Seegras, Grundberührung etc......

Da könnte man doch was mit Doppler-Ultraschall-messung machen. Das 
Wasser ist sicher dreckig genug.

von HF-Werkler (Gast)


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Und wie wärs mit einem Holzscheit mit Bleigewicht an einer Leine, bei 
dem die Raspi die abgespulte Länge innerhalb einer gewissen Zeit zählt? 
Das regelmässige Einholen könnte man ja per Elektromotor vom Raspi aus 
machen.

von HF-Werkler (Gast)


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Für weitere Ideen, bitte hier reinschauen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Log_%28Messger%C3%A4t%29

von Ludger S. (Gast)


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HF-Werkler schrieb:
> Und wie wärs mit einem Holzscheit mit Bleigewicht an einer Leine, bei
> dem die Raspi die abgespulte Länge innerhalb einer gewissen Zeit zählt?
> Das regelmässige Einholen könnte man ja per Elektromotor vom Raspi aus
> machen.

Klar, geht auch. Würde aber einen Tennisball mit 10 m Leine nehmen und 
die Zeit stoppen wann die Leine straff ist oder wie Cäptn Cook, ein 
Holzstück am Bug ins Wasser werfen und der zweite Mann stoppt die Zeit 
wenn es am Heck vorbeischwimmt. In beiden Fällen musst du aber die 
Fließgeschwindigkeit des Wassers berücksichtigen.

von asd (Gast)


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Geht es wirklich um eine Logge?
So wie ich das Beispiel verstanden habe ist das mehr für die 
Datenübertragung gewesen. Ich vermute mal, der eigentliche Zweck des 
Sensors ist "geheim".

GPS ist nur bedingt als Logge nützlich, weil wie schon geschrieben nicht 
STW sondern SOG.

von Ludger S. (Gast)


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Ja was könnte man sonst noch am Bootsrumpf im Wasser messen?

Das Echolot mit Fishfinder funktioniert bei mir sogar durch den Rumpf 
(US-Geber mit Epoxy innen angeklebt) und zeigt die Fische in drei Größen 
und Tiefe und wie der Untergrund ist (Seegras, Sand, Steine)...

..und als es noch kein GPS gab musste für die Geschwindigkeit erst 
gerechnet werden, z.B. stromauf Fahrt durchs Wasser - 
Fließgeschwindigkeit = Fahrt über Grund, stromabwärts natürlich + 
Fließgeschwindigkeit, wenn die Strömung von vorne 30° kommt, fängt es an 
kompliziert zu werden.

Mit GPS kann ich sogar nachher auswerten welche, Geschwindigkeiten ich 
auf Teilstrecken erreicht habe (beim Segeln hart am Wind, von achtern, 
usw..
Man kan sogar eigene Karten (Basis von open Seamap) erstellen für das 
Heimatrevier. Wer sich für dieses Thema interessiert: 
https://www.segeln-forum.de/index.php?page=Portal , da sind diese Themen 
alle schon mal durchgekaut worden.

von Dieter F. (Gast)


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Ludger S. schrieb:
> Das Echolot mit Fishfinder funktioniert bei mir sogar durch den Rumpf
> (US-Geber mit Epoxy innen angeklebt) und zeigt die Fische in drei Größen
> und Tiefe und wie der Untergrund ist (Seegras, Sand, Steine)..

Ja, das kenne ich. Funktioniert prima, um den Abstand zum Grund ungefähr 
zu ermitteln. Geber mit Epoxy angeklebt ... auch eine Methode. Und was 
ist mit dem Empfänger? Per Gummiring am Ruder befestigt?

Fische, Seegras, Sand, Steine aus dem Rumpf heraus mit einem Fischfinder 
- ja, so wie ein Blinder die Höhe von Gebäuden abschätzen kann, die er 
berührt.

1001 Nacht ... sind ein Nichts dagegen :-)

von Ludger S. (Gast)


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Dieter Frohnapfel schrieb:
> Ludger S. schrieb:
>> Das Echolot mit Fishfinder funktioniert bei mir sogar durch den Rumpf
>> (US-Geber mit Epoxy innen angeklebt) und zeigt die Fische in drei Größen
>> und Tiefe und wie der Untergrund ist (Seegras, Sand, Steine)..
>
> Ja, das kenne ich. Funktioniert prima, um den Abstand zum Grund ungefähr
> zu ermitteln. Geber mit Epoxy angeklebt ... auch eine Methode. Und was
> ist mit dem Empfänger? Per Gummiring am Ruder befestigt?
>
> Fische, Seegras, Sand, Steine aus dem Rumpf heraus mit einem Fischfinder
> - ja, so wie ein Blinder die Höhe von Gebäuden abschätzen kann, die er
> berührt.
>
> 1001 Nacht ... sind ein Nichts dagegen :-)

Wenn du es nicht glaubst, hier nachlesen:

http://www.lowrance.com/de-DE/Produkte/Echolote/Mark-5x-de-de.aspx

von Thorfinn (Gast)


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Ich habe eine Ausbildung zum Rettungsbootsmann alter Schule 
durchgemacht.
Das Motto war damals: Nix elektrisches. Gewachste Karten, Dreiecke, 
Zirkel, Rechenschieber. Das funktioniert auch wenn die See peitscht.
Wer kann hat einen Sekstanten, da der ohne Uhrzeit aber nur die Halbe 
Wahrheit verrät, braucht man aber auch ein Chronometer.

IPX9K sei halt nur eine Illusion der elektrikrischen Landratten.
Wenn mit elektronischen Seekarten genörkelt wird, dann kann das so 
aussehen:
http://keyassets.timeincuk.net/inspirewp/live/wp-content/uploads/sites/21/2014/12/Vestas-Wind-Aerial-shot-copy.jpg
Soviel zum Vertrauen der Seeleute in alles was mit Strom zu tun hat.

Aber egal - für dein Projekt:
Warum führts du die Sensoren nicht kabelgebunden in den Rumpf? Da gibt 
es anständige und sichere Montagelösungen.

Wieso schreibst du, dass das Tablet "an Deck" des Schiffes ist, wenn du 
eingangs "an Land" schreibst. Ist der Kahn im Dock?

Die Daten an Land zu bekommen ist natürlich aufwendiger je länger du von 
der Küste weg bist. GSM ist küstennah kein Problem. VHF ist autark, hat 
sehr gute Reichweiten, Stromsparend, aber die Datenrate ist lausig. 
Sat-Internet funktioniert, kostet aber richtiges Geld.

Sach Mutter 's ist Uwe!

von Phan Tom (Gast)


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Don Ti schrieb:
> Hat jemand Erfahrung bezüglich Langwelle und Tablets ?

Was soll ein Tablet mit Langwelle anfangen können, wenn es dafür keinen 
Empfänger hat und schon gar keine angemessene Antenne.

von asd (Gast)


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Was ist denn nu hier?

von Henrik V. (henrik_v)


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Nun 8kHz kann das Smartphone sehr gut empfangen und verarbeiten.... mit 
dem Mic-Eingang. Das einzustöpselnde Mic ist dann eine auf 8kHz 
abgestimmte Ferrit oder besser Loopantenne :)

20m unter Wasser sollten da auch kein Problem sein.... wenn der Sender 
genug Power hat :)

In Schweden dreht sich zweimal(+X) im Jahr ein Generator und ist hier 
per Loopantenne und Mic-Eingang zu Empfangen. (OK, die Sendeantenne und 
-leistung ist 'etwas' grösser, aber auch die Entfernung :) )

Dazu noch ein Sendeprotokoll mit Korrelation, das Smartphone soll sich 
ja nicht langweilen....

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