Ortungssystem mit Bluetooth (iBeacon, HAIP, ...)

[nero76]

Hallo,

dies sieht nach einem interessanten Ansatz für ein eigenes Ortungssystem aus:

1) 3-4 günstige Bluetooth-Module ("Beacons") als Sender (z.B. iBeacon, Bluetooth LE, BT-HC05 etc.) oder alternativ einen direktionalen BT-Sender nach "HAIP" Vorbild
(die Module werden einfach ohne Arduino betrieben)
2) Messen der empfangenen Feldstärken (RSSI) und IDs der einzelnen Module am Roboter
3) Berechnung der Position mittels Triangulation

max. erreichbare Genauigkeit: 30-50cm

--iBeacon-- http://de.wikipedia.org/wiki/IBeacon http://www.ece.ucdavis.edu/~chuah/classes/eec173B/eec173b-s05/students/BluetoothTri_ppt.pdf


--HAIP-- https://www.youtube.com/watch?v=kbgYzJFrZW0 http://www.tekes.fi/Global/Ohjelmat...IP-indoor positioning-KimmoKalliola-Nokia.pdf http://www.in-location-alliance.com/files/ILA/ILA_Munich_Quuppa.pdf
--RSSI Test--
Wer gerne mal selber die Feldstärke (RSSI) messen möchte, nimmt einfach diese App, schaltet ein Bluetooth-fähiges Gerät seiner Wahl ein und mißt mit der App die empfangene Feldstärke: https://play.google.com/store/apps/details?id=com.xqapp.brm&hl=de
So sieht das dann mit einem BT-05 Modul als Sender im Garten aus (20m, 19m, 18m ... bis 1m):

Die Delle kommt evtl. vom Power-Saving (kann man bei den BT-Modulen aber abschalten) oder weil es keine Ebene war (hügelig)...

Alternativ hier noch das ganze mit einem Arduino (RSSI-Monitor - zeigt Felstärken alle Bluetooth-Geräte in der Umgebung an): https://code.google.com/p/ardumower/source/browse/trunk/tests/btrssi/btrssi.ino
Gruss,
Alexander

 

[redtop]

Coole Geschichte

Wie währe es mit Infrarot anstatt Funk ? Wenn ich das richtig verstehe wird das schon viel eingesetzt mit einer 360Grad Spiegellinse.,das könnte man dann auch für eine Virtuelle Wand verwenden.

Gruß Stefan

 

[redtop]

Hier mal ein Ansatz wie ich ihn mir vorstellen könnte

Mal ein ganz anderer Ansatz:
Nimm ein PSD*, das durch ein Fischauge die Deckenlampe sieht.
Damit kann der Roboter dann die relative Position zum Licht an der
Decke bestimmen. (Anstelle von Gluehobst kann man da auch eine mit
100kHz modulierte IR-Diode anbringen und die Auswerteschaltung AC
koppeln, damit ist dann Stoerlicht nicht mehr das Problem).
*PSD= ist eine Fotodiode, deren Anode (oder Kathode) 4 Anschluesse hat.
Das PSD funktioniert wie ein Touchpad. Die Position eines Lichtpunktes
auf der Diodenflaeche kann ueber die 4 Anschluesse nach x und y
bestimmt werden. Es koennen auch 3 Lichtpunkte sein oder ein diffuser
Leuchtfleck - es wird immer die mittlere Position der gesamten
Leuchtdichteverteilung fuer x/y zurueckgegeben. Es ist auch ziemlich
unempfindlich gegenueber Helligkeitsschwankungen der Lichtquelle.

Falls PSD nicht zur Hand kann man notfalls auch eine Kamera verwenden,
das ist aber m.M. totaler Overkill.

Nachteil: wenn sich der Roboter neigt, stimmt die Position nicht mehr.
Die Neigung koennte man ueber einen ADXL202 (2 Achsen
Beschleunigungsaufnehmer) eliminieren.

M.
--
Keep it simple, smart

Quelle

Man müsste das natürlich mit einer Spiegellinse außen Tauglich machen

Gruß Stefan

 

[nero76]

@Stephan: optisch wäre auch ein interessanter Ansatz - die Frage ist wie gut funktioniert das bei Sonneneinstrahlung (ich könnte mir vorstellen, dass es machbar wäre) und wie gut "skaliert" es bzw. passt sich der Umgebung an - Beispiel: man hat ein Haus auf seinem Garten und rings herum Rasen zu mähen. Es müsste also eine Lösung sein, die z.B. durch Aufstellen weiterer Sender an die Umgebung angepaßt werden kann. Da sehe ich Bluetooth etwas im Vorteil. Die Sender-Module ("Beam") sind günstig und je mehr ich aufstelle umso genauer wird's. Das ginge vielleicht auch mit optischen Sendern, gibt aber glaube ich keine fertigen Lösungen.

 

[redtop]

Alex da hast du wohl recht. Ich denke halt nur die Probleme mit Störungen.
Meine Frau kann ihren Mini nicht aufschließen, wenn der Nachbar sein Funk Kassensystem in Betrieb hat.

Die Einstralungen der Sonne könnte mit einem Gepulsten IR Signal bestimmt recht gut Filtern.

Was ist denn aus der GPS Navigation geworden ? Mit dgps sollte doch auch eine Ausreichende Genaugkeit möglich sein. allerdings bräuchten wir dann entweder eine WLAN Verbindung um das Signal per Ntrip zu beziehen oder einen Funkempfänger oder GPS Empfänger der EGNOS oder WAAS unterstützt.

Gruß Stefan