Development of communication systems
Manufacture and development of electronics
Gadgets
The future is here
Comments 68
0
Всегда была интересна тема связи. А есть большая разница для связи если вода соленая или пресная?
+1
Если вода соленая равномерно — то особой разницы нет, чуть другая скорость звука будет. А если слои с разной солёностью (а значит и плотностью), то на границе таких слоёв звук может полностью отражаться и например, не пройти куда нужно. В этом смысле конечно есть разница. Но слои с разной плотностью могут быть не только из-за солёности но и из-за температуры например (нагретые и холодные слои)
0

А насколько типичный термоклин на 6 метрах (с 15 до 5 градусов перепада) может повлиять на связь?
И какая максимальная рабочая глубина ваших модемов?


Относительно недавно был свидетелем гибели двух дайверов. И глубина вроде бы не предельная..(на 31..35 метрах все произошло). Судя по всему (по расположению тел) потеряли друг друга, стали активно искать друг друга и и… азотка накрыла.
Конечно такой модем не панацея, но лучше какой то способ связи чем никакой в таких случаях.

+1
На 6 метрах скорее всего никак не повлияет. Тем более, что антенны, зачастую, отпускаются глубже и это не большая проблема.
Для водолазов у нас есть голосовая связь (о ней была статья) с возможностью определения местоположения водолаза.

Максимальная глубина для модемов — 300 метров.
0
Почему-то вспомнилось исследование, в котором говорится как киты в океане стали меньше общаться из-за шума в воде создаваемого человечеством. И как следствие, их популяция стала сокращаться.
0
Вообще, за последние 20 лет киты просто понизили частоту на которой общаются, дабы обойти шумность, если верить исследованиям которые читал. В плане гидроакустики людям до них очень далеко)
0
Если память не изменяет мне, подавляющая часть шума связана с судоходством и гидролокацией. Акустическая связь очень редкая штука и весьма локальна
+5
Почему-то вспомнилось исследование, в котором говорится как люди на земле стали меньше общаться из за интернета, телефонов и социальных сетей. И как следствие, их популяция будет сокращаться. :(
0
Здорово! А в чем секрет компактности? Это «просто» оптимизация места, или какие-то новые принципы в работе?
0
По большей части — прямая миниатюризация и оптимизация места, но и в части цифровой обработки тоже потребовались изменения. Принцип же остался прежний, всё работает нагло используя звук) Идея уменьшения модема фоново крутилась в голове почти год, но руки не доходили)
+4
Это в 6 (ШЕСТЬ, КАРЛ!) раз дешевле ближайшего английского аналога

А вы сравните зарплаты своих сотрудников с зарплатами английских электронщиков, монтажников и тд.
И раскроется страшный секрет ))
+1
Мне нравится, что вы делаете. Вдвойне приятно, когда российская команда делает что-то уникальное и конкурентное. Но вот это ваше стремление в массовый сектор неизбежно приведёт к размытию вашего участия в конечном продукте. Неважно, кто и когда скопирует, но совершенно очевидно, что чем выше спрос, тем быстрее это произойдёт. Вы действительно рассчитываете на массовое производство под собственным брендом в долгой перспективе?
+1
Рассчитываем и производим) Собственно, также производят Sonardyne, Teledyne, Evologics и многие другие. Ну и как показывает практика, копирование столь специфичных вещей большого смысла не имеет. Гораздо проще сделать самим, взяв на вооружение некоторую часть опыта конкурентов.
+1
В конечном итоге мы работаем на прогресс всего человечества, нельзя же быть как собака на сене
0
Какая разница сколько это стоит, кому надо всё равно купит (не дороже денег), а кому побаловаться им важнее процесс «изобретения» этого самого модема, а не его использование ) При строительстве моста, в графе сметы «подводное обследование опор» цена итого изменится на доли процента. Параметр размеры гораздо интереснее: но из статьи не понятно, почему другие образцы такие большие, наверное на 155 серии спаяны :D

Насколько безопасно оборудование для водолазов, если дуру 12кг включить в «розетку», не по всплывают ли эти самые водолазы «кверху брюхом»
0
Всё потому, что у других они тёплые и ламповые)

12кг на водолаза точно никто не повесит, у него и без этого работа тяжёлая. А вот на какой-нибудь аппарат вполне могут, да и как донный маяк-ответчик. Там вес уже особой роли играть не будет (лишь бы тонуло).
0
Серийное. Делать свою пьезокеармику даже не планируем (уж очень сложный и затратный процесс, как и производство кварцевых резонаторов), да и у производителей можно найти всё, что душе угодно.
0
До чего крутыми вещами занимаетесь.

Тут глупый вопрос есть: Если условно взять обычный модем, сделать схему согласования с пьезокерамикой, и опустить в воду, то работать не будет? Даже на очень маленьких скоростях.
+2
Коллеги из дружественной организации такой эксперимент с dial-up модемом проводили, ради шутки. Утверждают, что работало на дистанциях до 30 метров.
+1
И таки стало очень интересно узнать, что получится) Ждём статью на хабре)
0
Да. Тут главный вопрос, как грамотно реализовать акустический соединитель. Т.е. как сделать выход модема микрофоном и динамиком. Есть готовые модемы, которые так и называются акустические соединители. Во времена модемной молодости я пробовал такой собрать, просто из трубки и батарейки КРОНА, но работало плохо
0
Это ещё надо правильно согласовать с телефонной линией. В общем вот прям включил и победил — не получится
+1
Вопрос сейчас стал в том, как лучше сделать динамик на передачу и на приём. Какие брать пьезы, какие схемы усиления и т.п.

А так, всё оказалось проще, чем я думал. Можно даже модемы сами не использовать, достаточно звуковой карты.



Вчера в ночи снял
0
Отлично! Ждём продолжения) Пьезы можно взять плоские, как во всяких будильниках/часах. На алиэкспрессе продаются пачками и очень дёшево.
0

Да, это я понимаю. Каким образом передавать звук в воду? Как разместить, залить силиконом?

0
Да без разницы — на попробовать можно акриловым лаком брызнуть. В идеале по краям обжать если речь о пьезопищалке
0
В мире wifi хайп (был) вокруг waveforming'а. Не планируете что-то такое же? Тестирование акустического канала между получателем и отправителем с подстройкой нескольких динамиков для формирования правильной звуковой картинки у получателя.
0
Beamforming? Если оно, то в воде так сделать не получится. Обычно объект находится в неизвестной точке, да ещё и движется (плюс движение среды), к этому делу примешивается многолучевое распространение сигнала и прочие радости подводной жизни. И сделать Tx beamforming, как в wifi врядли выйдет. Но, как и в радио, можно сделать узкую диаграмму направленности антенны. Правда может возникнуть необходимость точно ориентировать антенны, что почти невозможно для небольших устройств вроде нашего модема (да и для более габаритных).
0
А подводные лодки тогда как работают?
У них там вполне себе фазированные решетки применяются.
0

Тоже вопрос такой возник.
В порядке бреда.
Если пьезоэлементы разместить в вершинах условного тетраэдра можно попробовать менять диаграмму направленности засчёт сдвига фазы.
Из-за того, что частоты низкие, затраты на обсчёт этого ужаса могт влезть в относительно слабый процессор.
Совсем не уверен, будет хоть насколько-то эффективно в воде. Среда неудобная.
Но любопытно — жуть.
Стенд для тестирования можно чуть ли не в тазике собрать...

0
Собственно, примерно так и делаем. Правда только на приём и конфигурация антенны немного сложнее. Нужно это, в основном, для пеленгации.
Если формировать диаграмму направленности на передающей антенне, то там совсем дохлого микроконтроллера хватит, но на передачу стараемся использовать только всенаправленные антенны, поскольку обычно неизвестно местонахождение приёмника (для модема оно таковым и остаётся).
0
Как правило за время анализа канал может измениться, и весь анализ устаревает слишком быстро
0
Сейчас это очень модно. Но на мой взгляд не особо эффективно. Во многом из-за скорости распространения (~1500 м/с) и крайне неустойчивого канала связи.
0
Спасибо за интересную статью!
А до какой глубины может погружаться передатчик?
И не посоветуете ли, в какую сторону посмотреть на тему наиболее дешевого подводного излучателя для DIY? Несколько раз задумывался — ничего дешевого не нашел (
+1
Рад, что вам понравилось. Если вы про максимальную глубину модема из статьи — это 300 метров (в статье есть ссылка на спецификацию), самый дешевый излучатель для DIY как я уже неоднократно говорил это часовая пьеза. Продаются на Али по 100 р/100 штук 25 мм и где-то по 100 р/10 штук 35 мм, дешевле я не знаю )
0
А применяется ли какой-то аналог антенн? В радиосвязи и обычной воздушной акустике рупоры могут дать усиление сигнала в тысячи раз (+20 Дб, +40 Дб и так далее). По аналогии и в подводной связи, вероятно, можно применять направленные излучатели. Вроде как длина волны в разумных пределах, 10 см, можно делать некие резонаторы объемные.
0
Да можно направленные, но в связной системе зачем это делать? Направленные в гидролокации применяют как правило. А в связи наоборот, всегда стараются сделать omnidirectional антенны. Усиление и предусиление это вообще не проблема, проблема в канале передачи: шум, многолучевое распространение и т.п.
0
Если объекты стационарны, стараются переходить на направленные антенны. Если подвижны, то стараются сигнал направлять хотя бы вдоль линии горизонта. Это как-раз усиливает соотношение сигнал/шум.
0
В нашем случае объекты могут быть по всей толще воды, и даже есть спец термин «вертикальный канал», когда идёт обмен между судном и чем-то глубоко под ним. Ну и стационарные абоненты под водой редкость — хотя бы один обычно перемещается
0
Про скорость интересно — эти 80 бит/сек кажутся совсем уж маленькими, какого рода данные и какие обьемы обычно передаются такими модемами? (Я давно мечтаю купить подводного дрона, подумал, что круто было бы не иметь провод, а чтобы он по воде передавал данные, но на 80 бит/сек врядли особо видео по-передаешь)
+1
Макс скорость у коммерческого модема ~65 кбит/с на 300 метров. А передают обычно телеметрию, управляющие команды, показания датчиков каких-нибудь и т.п.
0
То есть у вашего маленького просто возможности меньше? У вас там везде написано 80 бит/с, или это на максимальной дальности?
+1
Не совсем так. Чем выше скорость передачи тем меньше надёжность и дальность, а это резко ограничивает условия в которых модем будет стабильно работать.
65кбит/с, на данный момент, абсолютный рекорд для модемов и делался модем под конкретные условия, и для конкретного заказчика (насколько нам известно).
У нас же главной целью была надёжность при передачи данных, поскольку без этого нельзя строить навигационные системы. Собствено, какой смысл в быстрой передаче данных, если всё равно ничего не приходит?

+1
Ну, он, например, самый маленький в мире и стоит в среднем раз в 15-20 дешевле других устройств (при том что у него макс. Дистанция 1000м и встроенный датчик давления), простите ему отставание в скорости :)
+1
Не не, я не пытался как-то обидеть вашего кроху, просто хотел понять, как это все связано.
+1
У нас постоянная скорость на всех модемах — делаем ставку на более надежную передачу. Часто делают адаптивную скорость — но это большое усложнение, более мощные DSP, более сложный аналоговый тракт и часто в плохих условиях (а они в основном такие всегда) скорость все равно падает до минимальной. Плюс вот эта подстройка под условия подразумевает какой-то ответ от реципиента (принял или нет, принял но плохо — давай помедленней) с учетом скорости распространения сигнала (~1500 м/с) и передачи туда-сюда в итоге все равно снижает скорость передачи очень сильно.
+1
Я что-то так задумался, поражают вот какие-то неожиданные (на первый взгляд) трудности, например, что определение положения непросто сделать в помещениях, в смысле что на улице GPS более менее везде работает, не надо ничего особенного придумывать, а в помещении нужно огород городить. А ведь в любом фантастическом фильме или в игре герой перемещается в лабиринтах и видит карту, где он находится.

И вот туда же передача по воде — или провода или гидроакустика (я впервые про это узнал), и все. Никаких подземных городов и акванавтов, смотрящих Нетфликс по дороге на соседнюю базу. Хитро мир устроен, не везде пролезешь.

А не знаете ли какие-то принципиальные других подходов к передаче данных по воде, которые что-то более серьезное обещают?
+1
Пока не знаем. Подводные лодки используют радиосвязь на ооооочень длинных волнах (СНЧ/КНЧ диапазон). Ну и оптические модемы, которые хоть и обеспечивают высокую скорость передачи, но работают на дистанциях в единицы (иногда десятки) метров. Оба этих метода крайне специфичны. Оптические модемы крайне чувствительны к прозрачности воды, а антенны для СНЧ/КНЧ диапазона способны поразить воображение своими габаритами.
0
RedLINE (желтый)
Логичненько.
uWAVE (красный)
А почему бы не «yWAVE», раз уж он красный?
0
Цвета такие потому что на фото тестовые девайсы и мы красителями баловались. Так то они чёрные вообще
0
Да, все наши модемы (а также маяки-ответчики, навигационные приемники) выполнены в виде моноблока. В статье даже есть ссылочка на патент. Снаружи приходит только питание + UART.
0
Расскажите пожалуйста поподробнее о высокоскоростном модеме Natrix. Очень интересно, как вы добились частотного диапазона 10-45 кГц при таком маленьком размере 64 х 62 мм?
+1
В этом больших проблем нет. Все параметры пьезокерамики нам известны, а дальше уже дело техники. Можно согласовывать, можно корректировать сигналы, можно играть с предусилителями (всё это уже от задачи и возможностей зависит). А вот с каналом передачи, к сожалению, так просто не получается) Вода всё время преподносит сюрпризы.
0
Ведь пропускная способность канала связи определяется полосой частот и помехоустойчивостью канала. Вот в вашей табличке разных производителей такой широкополосности не достиг никто. Вода конечно преподносит сюрпризы, но она у всех одинаковая.
0
Широкополосность это не самоцель. В натриксе так просто пришлось сделать. У него скорость 560 бит/с. Кстати табличка, как я упомянул, не наша — я ее взял из диссера Бриджит Бенсон
0
«позволяет передать данные со скоростью 78 бит/с на дистанцию до 1000 метров» — как-то слабенько. Мы, так если что, на 1000 метров в аналогичном водоёме с не самой весёлой акустикой спокойно 2400 передавали, несущая — около 30КГц. Пробовали и OFDM-модуляцию и правленный Mil-Std-110 из КВ-связи, оба работают. Причём у нас ещё и что-то типа сетевых возможностей было. И по размерам это всё было не больше вашей, у нас вся обработка была сделана на 32-разрядном Ti'евском TM4C, в том числе и автономный режим был предусмотрен от батарей (типа буя).
У нас не было цели именно коммерческий продукт делать, поэтому бизнес-план мне не понятен — вам виднее, но $480… хм… там себестоимость комплектующих, даже если на коленке собирать, 60 баксов от силы.
Может конкуренцию вам устроить? :) :):)
0
Рад слышать это! Сравнение водоемов «на глаз», ну такое дело. У нас тоже есть сетевые возможности, автономный режим, передача телеметрии и измерение времени распространения. Встроенный датчик давления/температуры, и возможность работать в режиме пингера и ответчика.
Чтобы не прослыть голосновным, предлагаю дуэль модемов у нас на пруду :) Глубина 2 метра, дистанции даже пусть будут щадящие — 100, 200, 300 метров. Если будет интересно — разойдемся и на километр. Программа испытаний такая: по очереди излучаем-принимаем на разных дистанциях туда-обратно, считаем ошибки. Если сделаете рабочие модемы по меньшей цене и составите конкуренцию, что ж, с честью приму поражение и пожму вам руку
Only those users with full accounts are able to leave comments.  , please.