Mikrocontroller mit puck.js

[Jonathan Boerster]

"stell doch besser mal ein paar Details zu spiel vor dann lässt sich auch besser zur verwendbaren Technik beraten"

@ Ceos
Funktionsweise haben ich oben beschrieben, das ganze findet Nachts statt und wird einfach gesagt wie Verfangen gespielt, nur das jeder Sucher und Fänger zugleich ist. Ich möchte aber gerne eine Entfernung einstellen in der man sich gegenseitig "Abklatschen" kann und deshalb muss ich irgendwie die Entfernung messen. (Einstellbar zwischen 10 bis 40 m ist meine Vorstellung) Der Tastendruck soll das Abklatschen darstellen.


"Man könnte noch mit Interferenz eines FM-Signals arbeiten, wenn der Empfänger einfach Analog das Signal aufnimmt, das Nutzsignal vom Träger auf eine andere Trägerfrequenz modeliert, verstärkt, und wieder abstrahlt."

@ i_make_it
Angenommen ich würde es so machen, was wären so meine Eckdaten ( Reichweite, Akkulaufzeit, Anschaffungskosten, Messgenauigkeit)

[Ceos]

ehrlich gesagt hab ich gerade ein breites grinsen im gesicht, das schreit ja fast nach laser tagging XD einfach ein paar IR receiver und zum taggen halt fokusierte IR dioden so muss man auch noch zielen können
ich bleib dennoch bei meinem vorschlag mit vernetzung und GPS, damit bekommt man denke ich die präzisesten informationen

am besten modulierte sender und empfänger, dann kann man jedem tagger sogar eine ID geben

[Jonathan Boerster]

Ja das war mein erster plan, aber das gibt Probleme mit dem Waffenrecht als Anscheinwaffe und auch das Problem das ein Blatt das Signal stört finde ich nicht gut. Deshalb bin ich auf die Idee gekommen einfach in einen bestimmten Abstand Gegner "außer Gefecht" zu setzen.

ok das mit dem GPS ist schon mal ein Ansatz aber das geht doch auch nur maximal auf 6 m genau, und wenn beide geräte +- 6 m haben ist es doch auch extrem ungenau. Ich gehe immer davon aus das es Bewölkt ist und im Wald gespielt wird.

könnte man Bluetooth Signalstärke und GPS zusammen verwenden um einen Mittelwert draus zu ziehen?


Kann man damit was anfangen?
https://www.marotronics.de/DWM1000-v...UWB-kompatibel

[Peter(TOO)]

[QUOTE=Jonathan Boerster;636700]ok das mit dem GPS ist schon mal ein Ansatz aber das geht doch auch nur maximal auf 6 m genau, und wenn beide geräte +- 6 m haben ist es doch auch extrem ungenau.[QUOTE]
JAIN.
Dies gilt nur für die absolute Positionsbestimmung.

Wenn du zwei GPS-Empfänger nebeneinander legst zeigen die die Position auf 6m genau an, aber beide liegen immer gleich falsch. Zwischen den beiden Empfängern hast du eine Differenz im cm-Bereich.

Wenn du also deine Geräte vernetzt und jedes Gerät eine ID und seine aktuelle GPS-Position sendet, kann jedes Gerät sehr genau berechnen in welchem Abstand sich die anderen Geräte gerade befinden.
Damit kann man 1-2cm Genauigkeit erreichen und in der Höhe 2-3cm.

Das Verfahren ist unter "Differential GPS" zu finden.
Hier verwendet man eine feste Station mit genau bekannter Position, welche ein Korrektur-Signal sendet.

In deinem Fall sind aber nur die Abstände wichtig, es ist egal ob die Geräte glauben sich gerade am Nord- oder Südpol zu befinden.

MfG Peter(TOO)

[Jonathan Boerster]

"Das Verfahren ist unter "Differential GPS" zu finden.
Hier verwendet man eine feste Station mit genau bekannter Position, welche ein Korrektur-Signal sendet."

das habe ich so verstanden, dass ich ein festes GPS habe das als Referenzpunkt fungiert. Dann noch jeweils ein Gerät das beweglich ist, somit drei Signale, einen festen und zwei variable.

Da komm ich wieder aufs Bluetooth zurück. wäre das leistunfsfähig genug um auf 30m alle wichtigen Informationen zu senden?

[Peter(TOO)]

Hallo,

"Das Verfahren ist unter "Differential GPS" zu finden.
Hier verwendet man eine feste Station mit genau bekannter Position, welche ein Korrektur-Signal sendet."

das habe ich so verstanden, dass ich ein festes GPS habe das als Referenzpunkt fungiert. Dann noch jeweils ein Gerät das beweglich ist, somit drei Signale, einen festen und zwei variable.

Die feste Referenzstation brauchst du wenn du die absolute Position bestimmen musst.

GPS für Anfänger:
Jeder Satellit sendet seine Position und die genaue Zeit als das Signal gesendet wurde. Für die Zeit haben die Satelliten Atomuhren an Bord.
Das Signal bewegt sich nun mit etwa Lichtgeschwindigkeit vom Satelliten weg.
Wenn du jetzt auch eine Atomuhr hast, kannst du messen wie lange das Signal vom Satelliten zu dir unterwegs war. Aus der Laufzeit und der bekannten position des Satelliten kannst du dann deinen Abstand zum Satelliten berechnen. Allerdings ergibt dies erst einmal eine Kugel um den Satelliten.
Mit zwei Satelliten ergibt die Durchdringung der beiden Kugeln einen Kreis, auf welchem du dich befinden musst.
Mit 3 Satelliten ergeben sich dann noch zwei Punkte, wobei sich der eine im Weltall befindet und ausgeschlossen werden kann.
Mit mehr als 3 Satelliten wird das Ganze dann genauer.
Wenn man mehrere Satelliten Empfängt kann man sich die eigene Atomuhr einsparen und muss nur die Zeit Differenzen, mit welchen die Signale eintreffen, messen.

Soweit die Theorie!

Praktisch haben auch Atomuhren einen Zeitfehler, die Satellitenbahn stimmt auch nicht wirklich ganz genau und die Zeitmessung beim Empfänger hat auch noch einen Fehler.
Diese Fehler ergeben aber etwa 1cm Positionsfehler.

Das Problem liegt in der Ausbreitung der Funkwellen. Funkwellen sind elektromagnetische Wellen welche durch die Atmosphäre und das Erdmagnetfeld beeinflusst werden. Somit bewegen sie sich nicht auf einer geraden von Satelliten zu dir sondern nehmen noch ein paar kleine Umwege. Auch gilt die Lichtgeschwindigkeit (c) nur im Vacuum. Je dichter das Medium ist, umso langsamer werden die Wellen. In einem Kabel bewegen sich die Wellen nur mit etwa c/3. Die Luft ist auch nicht immer und überall gleich dicht, das merkst man schon am normalen Luftdruck im Wetterbericht.

Das alles zusammen ergibt dann die rund 6m Fehler.

Die Satelliten kreisen in etwa 200-300km Höhe über unseren Köpfen. Nun bringt es aber nichts, wenn 3 Satelliten direkt über dir stehen, die müssen also gut verteilt über dem sichtbaren Himmel verteilt sein, sind also locker 600km von dir entfernt. Da sind 6m doch recht genau.

Wenn man sich irgendwo hin setzt und das GPS-Signal beobachtet, scheint man in einem Umkreis von gut 6m herumzuhüpfen, weil eben jede Messung einen etwas anderen Fehler hat.

Allerdungs zeigen alle Geräte an einem Ort den selben Fehler zur gleichen Zeit.

Nun zum dGPS:
Die Idee dahinter ist, dass man eine Station an einem bekannten Punkt aufstellt. Nun berechnet man dauernd die Abweichung der GPS-Koordinaten von den bekannten Koordinaten des Empfängers und sendet diese Abweichung an mobile Geräte. Diese können dann wiederum ihre Messung entsprechend korrigieren und erhalten so die absolute Position auf 1-2cm genau.

In deinem Fall ist aber die absolute Position nicht wichtig, sondern nur die relativen Abstände. Dazu genügt es die aktuellen GPS-Daten von 2 Empfängern voneinander abzuziehen. Diese Differenz ist dann der Abstand, theoretisch auf 1-2cm genau.
Praktisch solltest du, ohne riesigen Aufwand, den Abstand auf ein paar 10cm bestimmen können.

MfG Peter(TOO)

[Jonathan Boerster]

Vielen Dank für die ausführliche Erklärung!

Nun sind mir gleich zwei neue fragen in den Kopf gekommen. Kann man einschätzen wie gut das ganze System mit GPS 1. Im Wald und 2. bei schlechten Wetter funktioniert? Mit einer steigenden Ungenauigkeit kann man ja rechnen aber ist sichergestellt das ich in Deutschland immer eine GPS Verbindung herstellen kann? Verbindungsverlusst wäre sehr schlecht.

was kostet den ein geieignetes GPS Modul für mein Vorhaben?

Immer noch sehe ich ein Problem mit der Datenübermittlung zwischen den zwei Geräten.

@Ceos:
Was sind denn so die Reichweiten von WLAN bzw BL. Was ist störanfälliger vorallem im wald? Es sollte störungsfrei auf 30 m funktionieren.
Unterstützt jedes Gerät das für BL 5 konstruiert wurde ein Beacon Protokoll?

[i_make_it]

Angenommen ich würde es so machen, was wären so meine Eckdaten ( Reichweite, Akkulaufzeit, Anschaffungskosten, Messgenauigkeit)

Dadurch das Du die Frage stellst, kann ich schon sagen zu teuer für Dich.
Einfache FM Transmitter und Receiver gibt es als Bausätze und auch Anleitungen gibt es genug.
Auch ein Ringmischer ist nicht so komplex (mit steigender Anforderung wirds wie so oft halt teuerer).
Nur in Deutschland ist der Selbstbau von Sendeanlagen nur Amateurfunkern erlaubt.
Also etwa 170€ rein für die Prüfung und Lizenz, dann pro Jahr knapp 30€.
Wenn Du dich nicht selbst auf die Prüfung vorbereitst, halt noch Bücher, Kurse etc.
Und die Zeit das alles zu lernen.
https://www.bundesnetzagentur.de/DE/...funk_node.html
http://www.dl9hcg.a36.de/loesungenE.html

So bliebe für Dich nur nach erlaubnisfreien, analogen, Sende- und Empfangsmodulen/Bausätzen zu suchen und diese zu benutzen.
Da auch die Bausätze und Module die man nur als Amateurfunker betreiben darf, frei erhältlich sind, muß man da selbst drauf achten ob man das auch betreiben darf was man da kauft.
Im ungünstigsten Fall gilt:
https://www.gesetze-im-internet.de/stgb/__317.html
Kann je nach Gusto auch für den Betrieb von Störsendern herangezogen werden.

[Ceos]

das teure Marktprodukt "differential GPS" oder kurz dGPS benutzt eine SIM Karte und synchronisiert sich mit Messtationen die für diesen Zweck betrieben werden.

Das was man selber machen kann ist dann das umgrangssprachlich genannte poor-man-dGPS und benutzt einfach eine eigene "Referenzstation", da du mehrere bewegliche Ziele hast und dich die Abstände zwischen den Zielen interessieren, reicht das aus und du brauchst keinen zusätzlichen fixpunkt!

Zur Funktechnik hatten wir erst vor kurzem ein Thema BT vs WLAN wegen Reichweite. Der einfachheit der ESP WLAN Module wegen würde ich aber dringend zu WLAN raten, damit lassen sich auch mit nur wenig Code schnell Meshing Netzwerke aufbauen, bei der man keine Basisstation benötigt.

Mit Bluetooth hingegen könnte man z.B. (sofern von der Hardware unterstützt) dieses neue Beacon Protokoll einsetzen was kein Handshake benötigt und einfach seine Koordinaten Broadcasten