Triển khai mạng lưới máy thu / phát RF


7

Tôi nên nói rõ rằng tôi không phải là người yêu thích điện tử, mặc dù tôi đã làm Điện tử cho A-Levels (và có A) Tôi có 2 con mèo tên là Ollie và Tiggy. Tôi không muốn họ đi về phía đường vì những lý do rõ ràng. Ngôi nhà của tôi được bao quanh chủ yếu bởi các cánh đồng, đó là nơi họ dành phần lớn thời gian của họ.

Tôi hiện đang sử dụng một thiết bị có tên Loc8tor. Thật không may, phạm vi của nó không đủ tốt, vì vậy tôi đã đưa ra một giải pháp, liên quan đến nhiều máy phát / thu sóng vô tuyến.

Ngôi nhà của chúng tôi nằm giữa 2 cánh đồng. Có nhiều cây trong hàng rào. Tôi sẽ cần phải xây dựng một số máy phát / máy thu radio, mà tôi có thể gắn vào các cây xung quanh các trường (càng cao, tín hiệu càng tốt). Mỗi máy phát / máy thu sẽ phát hiện tín hiệu tin nhắn từ thẻ loc8tor của mèo hoặc các nút lân cận trong phạm vi. Tôi nghĩ nó sẽ cần phải có tầm bắn ít nhất 150m. Xem xét loc8tor của tôi tự hào về phạm vi này (mặc dù nó không phù hợp với nó), nó chắc chắn có thể được thực hiện.

Tôi có thể sử dụng một Arduino gắn vào điện thoại Android của tôi với một bộ thu RF. Và bằng cách sử dụng các kỹ năng lập trình của mình, tôi có thể lập trình một ứng dụng để phát hiện các tín hiệu đến từ các nút và dựa trên số tín hiệu, vị trí của chúng và cường độ tín hiệu, tôi có thể ước tính vị trí của chúng trên bản đồ và sử dụng gps điện thoại của mình, tôi cũng có thể xem nơi tôi có liên quan đến vị trí của con mèo. Khi tôi đến gần con mèo để nhận tín hiệu thẻ của chúng trên điện thoại của tôi, thì tôi có thể hoạt động như một nút, hy vọng cải thiện độ chính xác của các vị trí ước tính của chúng.

Nếu con mèo không bị phát hiện bởi bất kỳ người nhận nào, thì hãy thông báo cho tôi qua điện thoại của tôi thông qua ứng dụng.

Làm thế nào tôi có thể làm bất kỳ điều này? TÔI KHÔNG CÓ SỰ THẬT NHẤT! Tôi có một số kinh nghiệm về lập trình vi điều khiển ... nhưng không có gì phức tạp lắm. Nó sẽ yêu cầu xây dựng một bộ máy thu / phát có thể lập trình, được kết nối với các nguồn năng lượng có thể thay thế (với một chút may mắn mặc dù chúng sẽ tồn tại trong một thời gian, xem xét các thẻ loc8tor của con mèo của tôi vào tháng trước chỉ với 2 pin 1,5V nhỏ), lập trình chúng để chúng phát sóng một tín hiệu với vị trí và cường độ tín hiệu của mèo, mà các nút khác có thể nhận và phát lại, hoạt động hiệu quả như bộ tăng tín hiệu, và sau đó khi tín hiệu chứa thông báo về nơi ở của con mèo của tôi, sử dụng dữ liệu đó thông qua đầu vào dữ liệu Arduino và của tôi điện thoại GPS, hiển thị bán kính giả định của vị trí có thể của con mèo trên bản đồ trên không, cùng với vị trí của tôi.

Đây là sơ đồ về những gì tôi muốn thực hiện: nhập mô tả hình ảnh ở đây http://img23.imageshack.us/img23/9639/catdetection.png

Ai đó có thể vui lòng cho tôi biết nếu đây là một ý tưởng khả thi không, và nếu vậy, xin vui lòng cho tôi biết những thành phần và công cụ nào tôi yêu cầu, và cuối cùng là cách tôi sẽ xây dựng một trong những máy thu / phát này.

Đây là một số tài liệu đọc cho bất cứ ai quan tâm đến việc giúp đỡ:

Arduino cho Android Serverbox

Loc8tor Plus

Bằng sáng chế thiết kế Loc8tor

Thông tin khác: Loc8tor hoạt động ở tần số 2,4 GHz

Biên tập:

Bây giờ, hãy làm cho nó đơn giản: Giả sử tôi muốn tạo một thẻ cho 1 con mèo của tôi bao gồm một máy phát (và có thể cả một máy thu nữa, để nói với máy phát khi nào bắt đầu truyền sẽ hiệu quả hơn nhiều) và máy thu được gắn vào một arduino gắn vào điện thoại của tôi, RF ở mức 433 MHz với phạm vi 300m. Và xem xét rằng thẻ của con mèo đang hoạt động hết 2 pin LR44 1.5V.

Tôi có thể làm bất cứ điều gì đủ nhỏ để gửi tín hiệu câm đến điều arduino-nhận-điện thoại của tôi không? Máy phát của mèo chỉ cần phát ID, Ollie hoặc Tiggy.

Máy thu được gắn vào điện thoại của tôi sẽ nhận tín hiệu khi trong phạm vi 300m, và sau đó nó cần giải mã rất cơ bản tín hiệu cho ID và nhận cường độ tín hiệu.

Tôi hiểu rằng điều này sẽ không định hướng như Loc8tor, nhưng với ít nhất 3 nút, nó sẽ khá chính xác khi nói với tôi vị trí của chúng.

Dù sao, bây giờ, hãy tưởng tượng rằng đây là tất cả những gì tôi muốn làm. 1 máy phát, 1 máy thu. Tôi cần gì để xây dựng cái này, và tôi sẽ xây cái này như thế nào. Xin được chi tiết.

Tôi đánh giá cao tất cả các đề xuất khác và tất cả sự giúp đỡ của bạn, nhưng tôi thực sự chỉ muốn biết làm thế nào tôi sẽ làm điều này chính xác. Nó có thể được cải thiện sau này. Cảm ơn.

Biên tập:

Tôi đã đặt hàng một số thứ cơ bản từ ebay: Một số bảng mạch pcb Một máy lập trình PIC hàn 5 x PIC12F683-I / P tốt hơn

Tôi chưa có arduino và tôi chưa mua bất kỳ thành phần nào (ngoài PIC), vì tại thời điểm này điều đó thật ngớ ngẩn.

Tôi đã tìm kiếm xung quanh các máy kéo và tôi đoán rằng TRM-433-LT sẽ làm tốt nhất công việc. Nó rất nhỏ, hiệu quả và dễ vận hành. Nó tự hào và phạm vi đáng kinh ngạc, gần 1km. http://www.linxtechnology.com/en/products/modules/lt-rf-transceiver

Nếu đó không phải là lời nói dối, tôi sẽ quan tâm đến việc GPS hoạt động với nó. Bằng cách đó, tôi chỉ cần 3 bộ thu phát (2 cho mỗi con mèo, 1 cho tôi), 2 mô-đun GPS và 1 arduino. Tương đối đơn giản.

Tất cả những gì tôi cần là một vài lời khuyên và một bàn tay hữu ích để đưa tôi qua quá trình đặt nó lại với nhau. Tôi sẽ được hỗ trợ bit nếu tôi có thể làm một cái gì đó tốt hơn Loc8tor :)


1
Tôi nghĩ rằng bạn sẽ có thể gửi liên kết trong các ý kiến ​​cho câu hỏi. Hãy thử làm điều đó và chúng tôi sẽ chỉnh sửa chúng. Ngoài ra +1 cho sơ đồ đẹp.
AndrejaKo

Câu trả lời:


2

Đây là một vấn đề khó khăn hơn tôi nghĩ bạn nhận ra. Hệ thống Loc8tor cơ bản hoạt động chủ yếu nhờ vào ăng ten định hướng trong máy thu và nó không thực sự cung cấp cho bạn vị trí của thẻ trực tiếp, nó chỉ cho biết hướng của nó từ vị trí của máy thu, cùng với rất thô ước tính khoảng cách có thể được.

Nếu bạn muốn tạo một mạng lưới các máy thu tự động, mỗi máy thu này sẽ cần thực hiện tìm hướng, bằng cách quay cơ học ăng-ten của nó trong một vòng tròn hoặc bằng cách sử dụng nhiều ăng-ten và "quay" bằng điện mẫu. Cả hai phương pháp đều không đơn giản để thực hiện hoặc đặc biệt là công suất thấp.

Chỉ bằng cách kết hợp thông tin hướng từ hai hoặc nhiều người nhận (cộng với biết chính xác vị trí của những người nhận này), bạn mới có thể có được vị trí tuyệt đối cho thẻ.


2

Vì vậy, bạn cần một thiết bị trên chúng có khả năng:

  • (A) theo dõi nơi mỗi con mèo (và / hoặc kiểm tra nếu chúng đi trên đường)
  • (B) chuyển thông tin đến điện thoại của bạn

Dưới đây là một số ý tưởng bạn có thể xem xét cho mỗi một trong hai vấn đề (không có hệ thống thẻ Loc8tor hiện tại của bạn):

Tùy chọn để theo dõi vị trí mèo

  • GPS: Vì nó ở ngoài trời và bạn (có lẽ) không cần độ chính xác vị trí quan trọng, bạn có thể sử dụng GPS. Đó có lẽ là dễ nhất; một mô-đun GPS có thể cung cấp độ chính xác 3-5m có thể tiêu tốn của bạn khoảng 50 USD, vì vậy nó không quá đắt, bởi vì bạn sẽ chỉ cần một con cho mỗi con mèo.

  • Trilateration RF: Bạn có thể có một mạng lưới các đơn vị RF (ví dụ, các mô-đun XBee có phạm vi vài trăm mét ngoài trời) được trồng ở một số nơi xung quanh khu vực tập trung của bạn. Ví dụ, với 3 trong số các đơn vị này được đặt ở các vị trí cố định (đã biết), sau đó bạn có thể xác định vị trí của mèo một cách hợp lý bằng cách sử dụng cách xử lý khoảng cách dựa trên đo RSSI (cường độ tín hiệu) từ bộ thu phát đặt trên mèo. Vì tôi cho rằng không có quá nhiều nguồn RF gây nhiễu ngoài trời, độ chính xác từ phương pháp này sẽ thực sự tốt. Với THÊM hơn 3 đơn vị tại các vị trí cố định, bạn có thể làm cho độ chính xác của vị trí thậm chí còn tốt hơn. Nếu bạn thêm vào dấu vân tay / khảo sát RF trước tiên (nghĩa là tự hiệu chỉnh trước bằng cách thực hiện các phép đo cường độ tín hiệu ở các vị trí đã biết trước khác nhau trong vùng lấy nét của bạn), tôi hy vọng điều này có thể trở nên cực kỳ chính xác.

  • Cảm biến màu sắc: Bạn có thể có một cảm biến màu (rẻ tiền) được đặt ở mặt dưới của con mèo, có thể theo dõi loại bề mặt của con mèo. Ví dụ: nếu màu sắc được phát hiện phù hợp với màu nhựa đường / bê tông (so với cỏ) liên tục trong khoảng thời gian X, thì đó sẽ là một dấu hiệu mạnh mẽ cho thấy con mèo đang đi trên đường - hoặc tương tự, bạn có thể điều chỉnh điều này để biết nếu con mèo ở trên bề mặt TIẾP CẬN đường. Phương pháp này rõ ràng sẽ chỉ cung cấp cho bạn thông tin riêng biệt (đường so với cỏ so với cát so với gỗ, v.v.), nhưng sẽ dễ thực hiện nhất và khá chính xác nếu tất cả những gì bạn cần là một cảnh báo.

Tùy chọn để chuyển tiếp thông tin vị trí / cảnh báo

  • Vì bạn cần phạm vi 150m, bạn có thể sử dụng các mô-đun Xbee để truyền tọa độ vị trí hoặc cảnh báo đến mô-đun Xbee trong nhà hoặc kết nối với điện thoại của bạn.

  • Ngoài ra, bạn có thể đặt mô-đun GSM / GPRS với giá khoảng 40-60 USD cho mỗi con mèo và sử dụng nó để nhắn tin hoặc gửi email hoặc gửi TCP / gửi đến trang web, v.v ... để có thể nhìn thấy tọa độ / cảnh báo vị trí trên điện thoại thông minh của bạn


Trilateration RF là những gì tôi đang đặt ra. Tôi có thể không viết trilateration nhưng nó đã được ngụ ý. Tôi muốn thử và thực hiện điều này.
hedgekey90
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.