Dobór technologii mierzenia odległości pomiędzy dwoma mikrokontrolerami

[SheepHunter]

Cześć,

szukam inspiracji i podpowiedzi do realizacji poniższego zadania:
Chcę zrobić kilka jednakowych urządzeń które będą się przemieszczać po pewnym obszarze (nazwijmy je "urządzeniem "A") oraz kilka urządzeń które będą na tym obszarze rozmieszczone (nazwijmy je hotspotami) . 

szukam Najtańszego sposobu który pozwoli mi na komunikacje pomiędzy nimi tak, aby urządzenie A wiedziało jak daleko znajduje się od dowolnego hotspota (+ jeżeli będzie umiało je rozróżnić ale to nie wymóg). dokładność nie musi być duża i zasięg również. wystarczy mi jak urządzenie A będzie umiało określić, że najbliższy hotspot jest około 1,2,3 czy 10m. sygnał może być osłabiany przez ściany itp.

myślałem o podczerwieni, nadajnikach na 433Mhz oraz bluetooth. urządzeń A docelowo będzie 25 a hotspotów 5-10.


 Chciałbym bazować na mikrokontrolerach STM32 dlatego zamieszczam w tym dziale ale nie wykluczam zasugerowania lepszej do tego celu platformy (Adruino, ESP)

[_LM_]

Najprościej? ESP - 8266/32, na nich komunikacja esp - now oraz odbiorniki GPS dla lokalizacji. GPS kiedy załapie większość satelitów to już powinien być wystarczająco dokładny

[SheepHunter]

zaprzęganie do tego GPS-a nie będzie przerostem formy nad treścią ? przewiduję małe zakłócenia w okolicy. myślałem wstępnie o zrobieniu małych słabych anten nadawczych i odbiorczych i na tej podstawie mierzenie siły sygnału odbieranego (np w V a to już łatwo będzie wskazywało na zbliżanie/ oddalanie się)

[_LM_]

Można próbować z radarami mikrofalowymi ale w sumie nie wiedziałbym hak się za to zabrać z marszu

[matsobdev]

Pewnie nRF byłby spoko, i Bluetooth direction finding, choć nie wymagane. Generalnie beacony (u Ciebie hotspoty) Bluetooth LE i nawigacja wewnątrz pomieszczeń. Muzea, sklepy, lotniska. Znajdziesz o tym materiały. Jak pojawiły się anteny nadawczo-odbiorcze, to pewnie nie musi to być w skali mikro i można jakąś dookólną dać na 2,4 GHz. Z BT i RSSI problem woltów na moc sygnału z głowy. Choć taki dość skomplikowany układ to nie mógłby bazować (w przypadku zmiennych przeszkód itp.) wyłącznie na relacji jednego urządzenia z hotspotem, ale i brać pod uwagę inne hotspoty, choć jeden na jednego też by jakoś działał. Wszystko zależy od szczegółów, jak podane na początku ściany. No i łatwo zacząć - sprzętowo i programistycznie. Z podstawowych rzeczy, to jest wzór na odległość w metrach po RSSI (uproszczony jak to model).

Edytowano Październik 8, 2023 przez matsobdev

[kostuch]

Gdzieś czytałem, że esp ma jakieś api mierzące odległość na podstawie czasu przekazywania pakietów (chyba espnow).

Albo to była jakaś biblioteka na githubie? Nie pamiętam...

 

Znalazłem

https://github.com/espressif/esp-idf/blob/master/examples/wifi/ftm/README.md

Edytowano Październik 9, 2023 przez kostuch

[_LM_]

53 minuty temu, kostuch napisał:

Znalazłem

O niezłe!

[SheepHunter]

8 godzin temu, kostuch napisał:

Gdzieś czytałem, że esp ma jakieś api mierzące odległość na podstawie czasu przekazywania pakietów (chyba espnow).

Albo to była jakaś biblioteka na githubie? Nie pamiętam...

 

Znalazłem

https://github.com/espressif/esp-idf/blob/master/examples/wifi/ftm/README.md

jeszcze nie do końca rozumiem co potrzebuję i jak się za to zabrać ale brzmi to obiecująco 

[matsobdev]

A czy to będą jakieś pojazdy/roboty, gdzie antena będzie w stałej orientacji względem podłoża, czy może breloczki w kieszeni, torbie?

[SheepHunter]

będzie to element LARP-a (w uproszczeniu gry terenowej) gdzie beacony będą umieszczane w pewnych miejscach na mapie i gracze będą musieli unikać tych miejsc (im bliżej nich będą przebywać przez dany czas tym większy negatywny efekt otrzymają). 

[kostuch]

13 godzin temu, SheepHunter napisał:

będzie to element LARP-a (w uproszczeniu gry terenowej) gdzie beacony będą umieszczane w pewnych miejscach na mapie i gracze będą musieli unikać tych miejsc (im bliżej nich będą przebywać przez dany czas tym większy negatywny efekt otrzymają). 

To łatwiej chyba użyć beaconów BLE i zwykłe mierzenie RSSI. Np standardowa aplikacja do breloczków iTag pokazuje odległość w metrach od taga.

Chyba że użyjesz wifi long range.

A jak teren bardzo duży to jakaś LoRa

[SheepHunter]

Beacony ble wyjdą drogo. Chce się zamknąć w 2000zł na 20 urządzeń mobilnych i 10 beaconów. Esp32 z aliexpress wyjdą chyba najtaniej.

 

Nie chce też wyświetlać tego na telefonie tylko na zrobionych przeze mnie urządzeniach z wyświetlaczem

 

Teren będzie miał 200x300m ale nie musi się łaczyć ze wszystkimi na raz. Nawet lepiej jeżeli tego nie będzie robił. Ma dawac sygnał, że beacon jest w pobliżu mniej więcej w promieniu 5, max 10m i pokazywać większa wartość sygnału im bliżej niego będzie.

Edytowano Październik 10, 2023 przez SheepHunter

[matsobdev]

Pico W za 33,90 zł robi za oba. ESP32 ma dość duży pobór prądu na BLE (szczególnie niepodłączonym), więc gabaryty i bateria większa będzie potrzebna.

[SheepHunter]

A jak Ble będzie się miało do warunków propagacji ? Może być mgła, wilgoć albo upał i susza.  Chodzi o to, żeby nie łapało jednego razu z 15m a drugiego z 5m

[kostuch]

Breloczki itag u chińczyka kupisz po 20zł albo i taniej

Telefon był tylko przykładem. Możesz mieć urządzonka na esp z wyświetlaczem, które będą pokazywać to samo.

W BLE nie musisz się nawet łączyć, tylko mierzysz siłę sygnału beacona. Faktem jest że będzie to żarło prąd, ale gra raczej nie będzie trwać dwa dni i jakiś mały akumulatorek to wytrzyma

BLE i wifi to cirka to samo pasmo, więc warunki propagacji (i problem ich zmiany) identyczne.

Jak zrobisz aplikację, żeby pikało/błyskało albo zminiejszało mu jakiś "licznik zdrowia" przy określonym RSSI, to gracz będzie wiedział że musi sp...adać