d_kishkinev (d_kishkinev) wrote,
d_kishkinev
d_kishkinev

Как можно было бы передавать данные через радио-канал?

В нашей области, без преувеличения, идет так называемая geologging революция. На рынке появились дешевые, маленькие и энергоэффективные электронные компоненты, которые довольно легко можно собирать в разные logging устройства вполне приемлимой стоимостью (до $1k). В результате мы имеем разные geolocators, GPS-loggers и разные иные локаторы.

Но есть две большие проблемы.

Проблема первая. Как найти вернувшееся животное с логгером? Часто логгеры нужно вернуть физически, чтобы скачать данные. Посылка данных через спутник сильно укрупняет и удорожает устройство. Для решения этой задачи мы используем филопатричные виды, т.е. те, которые стремятся вернуться в теже места. Но ловить то их нужно всё равно, а это сложно и поймать получается только небольшую часть из вернувшихся (а ведь есть еще и смертность, и возвращение не в тот же район, и еще часть логгеров теряется, а часть, даже вернувшихся, не работает).

Эту проблему можно решить лучше, если наладить сканирование местности с воздуха теми же дронами, снабженными радио ресиверами. Локатор же должен иметь небольшой, автоматически включающийся в нужное время, радио-маячок. Это добавит вес (нужен примитивный микро-контроллер и чуть больше батарейки), но ненамного.

Проблема вторая. Даже найдя птицу, поймать ее в поле очень сложно. Как, не отлавливая птицу, скачивать данные удаленно, не отлавливая птицу, к примеру, с помощью того же ресивера на дроне? Можно соединить flash memory логгера с тем же радио-маячком, раз он нам всё равно нужен для локации животного, и скачивать данные по радио каналу, модулируя радио-сигнал маяка. Этим уже занимаются некоторые компании (Ecotone, к примеру). Пока правда их технологии дорогие. Но меня интересуют именно то, как это сделано? Какие существуют подходы? Идеально, конечно, если бы кроме радио-маячка был бы еще микро-ресивер, он же реле, включающий радиопередачу данных при получении сигнала от дрона "я здесь и готов начать скачивание данных". Это было бы энергоэффективно, но это дополнительное устройство только для приема одного сигнала и дополнительная масса. Можно было бы для начала использовать тот же сигнал радио маячка, модулируя его постоянно. Тогда бы и маячок работал, и данные всегда посылал, пусть большую часть времени и впустую, без слушателя. Память же читалась бы по циклу. Данных там в памяти относительно немного, но и маячок пищит только раз в 2-5 сек. Однако же, можно было бы найти птицу и на ночь рядом с ней разместить радио-антенну. Закачка данных займет время, возможно многие часы, но зато отлавливать не нужно. Еще в протокол нужно бы вшивать возможность читать данные кусками с любомого места, так что если птица исчезла и была вновь найдена позднее, данные можно было бы дополнить.

Вопрос к читателям-технарям, если такие есть: знает ли что-то о разных протоколах передачи данные по радио-каналу? Передача может вестись либо на одной несущей частоте в виде модулированного beeper сигнала (один пик раз в 2-5 сек) либо можно взять digitally coded трансмиттеры (каждые пять секунд идет burst из 4-х пиков с небольшими индивидуальными расстояниями между пиками для кодирования уникального ID птицы) и модулировать сразу несколько пиков (или даже все 4 пика одновременно). См. картинку ниже для иллюстрации сигнала digitally coded transmitter с 4-мя пиками. Последний вариант дал бы увеличение скорости передачи данные. В протокол должен быть вшит механизм корректировки ошибок и возможность писать с разных точек читаемого файла.



UPD Подумал, погуглил. Наверное, amplitude modulation is our way, потому что frequency modulation будет требовать дополнительных кристаллов (если я правильно понимаю), что увеличит массу. Тогда можно было бы использовать один, два или все четыре пика в burst, а антенну размещать рядом со свящей или малодвигающейся птицей (т.к. движение источника сигнала приведет к постоянному непредсказуемому изменению амплитуды). Any comments / thoughts?

Tags: drones, it, radio-telemetry, remote data access, science, technology, telemetry
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 13 comments