Wie funktioniert das Ranging?

Man kann den RSSI auf eine Distanz umrechnen, oder man nimmt die "Ping" 
zeit.

Bei letzterem bräuchte man aber eine hohe zeitliche Auflösung, die die 
einfachen RF-µC Module meistens nicht bieten. Daher wohl einfacher über 
den RSSI Wert erstellt.


Man beachte auch das die Ausrichtung der Antennen in den Demos immer 
genau gleich bleibt - nur dann ist RSSI einigermaßen genau.

Alex W. schrieb:
> Wie haben die das gemacht?

Mit dem AT86RF233 wird eine Phasendifferenzmessung gemacht.

Du sendest einen Träger auf einer Seite und misst die Phasenlage des
2,4-GHz-Signals auf der anderen.  Danach drehst du (ohne die PLL
ausrasten zu lassen) die Sache um und misst anders herum.  Eine Seite
transferiert danach ihre Messwerte zur anderen, wo sie für die
Rechnung zur Verfügung stehen.

Wenn du das über mehrere Frequenzen machst, kannst du aus der Änderung
der Phasendifferenz zwischen den Frequenzen den Abstand berechnen.
Theoretisch würden zwei Frequenzen genügen, aber praktisch hast du
natürlich alle möglichen Arten von Störeinflüssen, Rauschen etc.,
weshalb es dann doch nicht so ganz simpel ist, wie die Theorie es
erscheinen lässt.  Noch schlimmer wird es, wenn Reflektionen im Spiel
sind.

Der physikalische Hintergrund ist, wie Jörg schon schrieb:
Die Phasenlage einer Sinusschwingung ändert sich bei konstantem Abstand 
von Sender und Empfänger mit der Frequenz. Aus der Differenz zweier 
gemessener Phasen bei unterschiedlicher Frequenz lässt sich errechen, 
wie weit Sender und Empfänger entfernt sind.
Hier wird von Sender ein kurzer Träger gesendet und der Empfänger misst. 
Währenddessen kann keine Kommunikation stattfinden.

Hallo Foristen,

alles richtig! Bedenkt aber bitte, dass bei der Erstellung der 
Erläuterungstexte auch Marketing-Leute mitarbeiten. Ob dann der 
Sachverhalt richtig dargestellt wird???

Bei den stepped frequency CW-Verfahren verliert man schnell die 
Phasenreferenz. Viel einfacher ist die FMCW-Methode.

... und der Marketing-Experte, mit dem ich einmal zusammengearbeitet 
hatte verwendete ebenfalls "time of flight" und Phasenlage bei FMCW.

Letztens auf der "Sensor" in Nürnberg meinte ein Experte ebenfalls, dass 
434MHz schon Mikrowellensysteme sind (hat mit dem hier technisch nix zu 
tun). Aber so sind sie eben, die Strategen.

Gruß

Bernd

Decawave mach UWB: ein sehr breitbandinger (mehrere Gigahertz) Chirp
wird ausgesendet.  Das Grundprinzip ist nicht grundlegend anders als
das, was ich für den AT86RF233 beschrieben habe.

Vorteilhaft hier ist, dass durch die große Bandbreite eine extrem gute
Auflösung der Entfernungsmessung entsteht.  Außerdem sind schmalbandige
Störer nicht groß von Belang; man blendet den entsprechenden Teil des
Spektrums aus.

Nachteil ist einerseits der recht hohe Aufwand sowohl in der Erzeugung
als auch Auswertung, der sich einerseits im Preis, andererseits im
Energieverbrauch niederschlägt.  Außerdem ist so ein Chirp natürlich
der reinste „Frequenzbesen“, denn wenn er mit genügend Energie daher
kommt, stört er praktisch jeden Funkverkehr auf den beteiligten
Frequenzen.  Daher sind die zulässigen Sendepegel sehr stark
eingeschränkt, was wiederum die mögliche Reichweite limitiert.

pegel schrieb:
> Angegeben sind 60m Reichweite draussen.

Bei schönem Wetter. :-)

Ja, könnte schon hinkommen.  Im Gebäude wird's dann schnell
weniger, zumal die Gigahertzen natürlich durch Mauerwerk recht stark
ausgebremst werden (wimre ist der Frequenzbereich irgendwo von 6 bis
8,5 GHz, Details müsste ich auch nachlesen).

> Die Module sind aber uneingeschränkt zugelassen, oder?

Weiß ich nicht: dürfte vor allem davon abhängen, inwiefern du als
Anwender an der Parametrierung (bspw. Sendeleistung) herumschrauben
kannst.  Auch die Antenne muss natürlich passen, denn die
Konformitätsbewertung machst du für das Gesamtsystem.   Ein Modul,
welches ein erfolgreiches Konformitätsbewertungsverfahren hinter sich
hat, ist dabei allerdings auf jeden Fall eine gute Basis.

Eine Allgemeinzuteilung für UWB gibt es natürlich, falls das deine Frage
ist.  Ein konformer Betrieb sollte damit auf jeden Fall machbar sein.

Hallo Jörg,

zum DW1000 und DW1001 finde ich eigentlich nur den Hinweis zur Nutzung 
als Kommunikationsmodul. Meinst Du wirklich, man kann mit diesen Teilen 
die Phasenlage auswerten und dann die Entfernung angeben?

Gruß

Bernd

DW1000...

Da ich ein weilchen nix mehr dazu in der Hand hatte: Ist bei denen im 
Download mittlwerwile eine komplette 3D Positionsberechnung aus den 
Entfernungsmessergebnissen für quasi kostenlos mit implementiert? Oder 
kostet das immer noch teuer? (vor einigen jahren war ja der Stand dass 
man nur die Entfernungsmessergebnisse bekam - und man für erste Versuche 
trotdem alles andere hätte selber machen müssen oder eine verhälnismäßig 
teuere Entwicklungsösung hätte kaufen müssen..)

Die kleinen DW1001 - Module - ob als Anker oder Tag sind ja durch die 
geringen Preise bei Einzelstückzahlen für Versuche interessant.

Hat hier schonmal aus fünf bis sechs solcher Module eine Ortungslösung 
aufgebaut und kann aktuelle Genauigkeitsangaben, auch unter 
Mehrwegebedingungen nennen?

vg

Maik

... na dann kannst Du ja jetzt richtig loslegen!

Viel Erfolg und Gruß

Bernd

pegel schrieb:
> Wenn also jemand seine Koordinaten in 3D berechnen möchte,

Das ist aber nur die Mathematik und erfordert in jedem Fall noch 
ordentliche Messdaten.

Und ich sehe auch nach Durchsicht nicht, wie eine Überbestimmung dort 
gehandhabt wird.