You are currently browsing the category archive for the ‘Radio’ category.
Under 2012 har vi producerat en rad artiklar, debattartiklar, tekniska artiklar och debattinlägg. Gemensam nämnare är att inläggen handlar om trådlöst. Vi har nu summerat 2012s artiklar i en 32-sidig artikelsamling om trådlöst. Bra information delar vi gärna med oss av och som en julklapp till kunder, leverantörer, intressenter, branschförståsigpåare och alla intresserade och trevliga människor är artikelsamlingen kostnadsfri att ladda hem.
I höstas rapporterade vi om Volvon som kör själv, idag om traktorn som är tänkt att ta över bondens jobb och köra själv. Avancerade system lär behövas för att kunna köra maskinen utan förare. Än mer avancerade system lär behövas för att detektera om något fel uppstår på de anslutna redskapen, det lär krävas komplettering med en och annan sensor för att lösa den problematiken.
Traktorn kör själv
En obemannad traktor är ett av de långsammare fordonen vi kommit i kontakt med. Enligt NyTeknik arbetar ett danskt projekt, Quad-av (Ambient Awareness for Autonomous Agricultural Vehicles) med att utveckla självgående traktorer för bondens alla uppgifter. Systemet baseras sannolikt på GPS, för att få traktorn att köra själv med milimeterprecision överförs korrektionsvärden normalt med radiomodem eller direkt från satelliter så som i systemet StarFire.
Källa: Ny Teknik
En golf som kör vansinnigt snabbt styrd med radiomodem kan ni se mer av i nedanstående klipp
Maximalt beräkningsverktyg
Skall du göra exakta beräkningar för trådlösa system kan vi tipsa om det nyligen lanserade verktyget från Mentum. Kartan lär visa en oöverträffad precision eftersom den visar höjd även för vegetation och andra hinder som kan störa signalen.
Källa: Mentum
415 000 valde Telenor
Telenor rapporterar av det sista kvartalet 2011 och konstaterar att det totala antalet abonnenter med mobilt bredbandvid utgången av kvartalet uppgick till 415 000.
Källa: Telenor
I magasinet Volvo Life #2 2011 finns ett reportage om Volvos topphemliga testbana utanför Borås. En automatiserad Volvo C30 körs av en robot värd 2,5 miljoner kronor, till sin hjälp har den radiomodem från SATEL och styrs via GPS signaler.
”D-GPS signalen tas emot av ett radiomodem som sedan skickar den programmerade rutten genom tre robotar – en för styrning, en för bromsning och en för acceleration”
Volvon har en oerhört precision och används för att göra komplicerade mätningar. Mätningarna ligger till grund för att kontrollera exakthet i chassi och styrning, och tack vare att det är en helt automatiserad process kan körschemat upprepas om och om igen.
Informationen publiceras med benäget tillstånd från Volvo Life.
Att visa omvärlden exakt var ett fartyg befinner sig är kärnan i AIS, ett system som används av alla passagerarfartyg, alla handelsfartyg över 300 bruttoton på internationell trafik och 500 bruttoton på nationell trafik samt ett växande antal fritidsbåtar. Fartygets namn, kurs, fart, längd, bredd, position med mera sänds via radio och kan övervakas via andra fartyg eller delas via internet.
AIS(Automatic Identification System) är ett system som gör det möjligt att ombord på ett fartyg identifiera och följa andra fartygs rörelser. Systemet utvecklades som ett noggrannare alternativ till radarpositionering av omgivande fartyg. Tack vare AIS kan man se bland annat ett fartygs storlek och dess identitet, dessutom kan man se fartyg som befinner sig i radarskugga eller på andra sidan en ö, fördelarna mot äldre radarsystem är påtagliga. AIS-sänder via VHF och de fartyg som är utrustade med AIS-mottagare kan ta emot sändningar, avkoda dem och presentera informationen i sitt eget navigationssystem.
Klass A och B
AIS-är indelat i klass A och B där klass A sänder informationen baserat på fartygets fart och kursrörelser och Klass B endast sänder var 30:e sekund, oberoende av yttre faktorer. Klass A sänder information om fartygets destination, last och beräknad ankomsttid och har högre prioritet på frekvensbanden än vad klass B har.
Informationen överförs via två VHF-kanaler (161.975 & 162.025 MHz, kanal 87 och 88) växelvis, och trots mängden fartyg är utnyttjandegraden av kanalerna i Sverige bara någon procent. Meddelandet sänds med 9,6 kbps och använder GMSK-modulation, bandbredden är 25 kHz eller 12,5 kHz. Klass A har 12 W uteffekt och klass B har 2 W uteffekt, oavsett klass är varje utsändning mycket kort, cirka 30 ms. För att en enhet skall få sända måste enheten hitta en ledig tidslucka. Kommunikationen i AIS klass A bygger på kommunikationsprotokollet STDMA (Self Organising Time Division Multiple Access), utvecklat av den välkände svenske uppfinnaren Håkan Lans. STDMA använder tidsluckor för sändning men kommunikationen är inte beroende av en basstation, STDMA kan tilldela enheterna tidsluckor utan inblandning av en basstation. Detta reglerar STDMA genom att tillsammans med nyttoinformationen inkludera en reservation för nästa utsändning.
Klass B använder CSTDMA-protokollet, (Carrier Sense Time Division Multiple Access) som bygger på samma principer, men dessa enheter får inte reservera en tidslucka för nästa utsändning, till skillnad från klass A.
AIS-utrustningen fungerar alltså utan operatör och utan någon central styrning eller påverkan. Detta, som också är systemets styrka, innebär att det inte krävs någon fast infrastruktur eller driftscentral för att systemet skall fungera och kunna utväxla av information mellan olika fartyg.
Transponder
För att få använda en AIS-transponder i ett fartyg måste man ansöka om tillstånd hos PTS. Transpondern förprogrammeras sedan med statisk information som tillexempel fartygets namn, bredd och längd. Utöver detta sänder AIS-transpondern ut dynamisk information som fartygets position, hastighet, kurs, destination med mera, dessa data inhämtas från navigationsutrustningen ombord, normalt en GPS/DGPS mottagare eller andra navigationsinstrument som tillexmpel logg och gyrokompass.
AIS-transpondern är sammansatt av en VHF-sändare, som sänder informationen i datapaket, två VHF-mottagare och en VHF DSC-mottagare (Digital Selective Calling). AIS-transpondern ansluts till fartygets övriga system och sensorer och kommunicerar däremellan med NMEA-protokollet eller liknande kommunikationsprotokoll. Den data från andra fartyg som tas emot med VHF-mottagarna, avkodas och konverteras till valt kommunikationsprotokoll för att sedan skickas vidare till fartygets navigationssystem och visa informationen ihop med övrig navigationsinformation.
Det finns även rena AIS-mottagare som är ett stöd i navigeringen på tillexempel fritidsbåtar.
Dold transponder på förslag
Håkan Lans har gett som förslag att fartyg skulle ha en dold AIS-transponder som backup till den normala transpondern. Fartygskapningar är ett stort problem och kaparna brukar koppla ut AIS-systemet så snart de kan. Enligt Håkan Lans kan en sekundär transponder, placerad där inte kaptenen vet var den är, börja sin utsändning om den första elimineras. Denna transponder skulle då kunna förprogrammeras med annan information för att tydliggöra att fartyget kapats.
Även iland
Sjöfartsverket har även ett nät av närmare 40 stycken AIS-basstationer iland som tar emot informationen och gör den tillgänglig för olika delar av Sjöfartsverket och för andra myndigheter. Information från AIS-används som underlag för att förbättra sjötrafikinformation, sjöräddningsinsatser och isbrytningsoperationer.
Utvecklingen globalt
Över hela världen byggs det nationella landbaserade AIS-nätverk. Från en enda nod skall nationell trafik kunna övervakas samtidigt som det är möjligt att kommunicera med fartygen. Kina har det största systemet med cirka 200 AIS-basstationer och 50 servrar. I Europa finns det stora nationella AIS-nätverk i bland annat Spanien och England, system med ett 80-tal stationer i drift.
Nästa steg i utvecklingen går mot internationella system och kanske även världsomspännande AIS-nätverk. Visionen är att åstadkomma är ett system för att kontinuerlig kunna följa ett fartyg från en hamn till en annan. Målet är att försvåra terrorism och smuggling genom att man då kan följa världens cirka 60 000 handelsfartyg på en och samma skärm.
Ovanstående artikel är skriven av Ulf Seijmer och har tidigare publicerats i SKEF News nr 2 2011
Nerikes Brandkår är en organisation som samlar räddningstjänsterna i åtta kommuner i Örebro län, en stor organisation med stora krav på fungerande kommunikation. ”Idag jagar vi sekunder vid en utryckning, tid betyder oerhört mycket. Samtidigt måste vi spara tid på ett säkert sätt, vi kan inte köra fordonen snabbare, vi måste kapa tid genom smartare system”, säger Magnus Bern, Brandingenjör och tekniskt ansvarig vid Nerikes Brandkår.
Optimerade system sparar tid
Att optimera systemen har varit en del i arbetet att minska tiden för varje utryckning. ”Vi har sett över en rad funktioner och förbättrat kommunikationsstrukturen” berättar Daniel Rydell, System Engineer, RA kommunikationsteknik som hjälpt Nerikes Brandkår optimera systemet.
”Genom full kontroll på fordonens positioner har vi fått en ökad operativ nytta” säger Magnus Bern. ”Det fasta inre befälet kan varje fordons position i realtid. Om ett larm kommer in kan det inre befälet direkt se var närmaste fordon befinner sig och dirigera det vidare. Tidigare gick mycket tid åt till att fastställa fordonets position under en utryckning via talkanalen, nu kan istället uppmärksamheten ägnas till annat” fortsätter Magnus.
Ett trådlöst nät täcker stora avstånd
AVL-systemet, Automatic Vehicle Location, bygger på att varje fordon har en GPS mottagare. Positionen överförs via en 80 MHz radio med inbyggd GPS, en radio som även används för tal. För att kunna inhämta positioner från fordonen i hela upptagningsområdet har man placerat ut 4 st understationer som samlar in fordonens position och via SATELLINE radiomodem skickar positionen till ledningscentralen i Örebro. Radiomodemen, som sänder med 10 W uteffekt, sammanlänkar stationerna som är upp till 57 km från varandra fågelvägen. På T100 finns ett kartverktyg, Metria Transport, för visning av brandbilens aktuella position.
Daniel Rydell upplever att systemen är mycket stabila och väl intrimmade ”vi idriftsatte den senaste 400 MHz länken den 7 april och det har fungerat mycket stabilt” och Magnus Bern fortsätter ”radiolänkarna har varit mycket stabila, mig veterligen har vi inte haft några fel alls på dessa”.
 |
|
|
Nu är det dags för oss att ta bloggsommarlov, vi återkommer igen i mitten av augusti. Tills vi ses igen tänkte vi tipsa om bloggens populäraste inlägg:
#1. MMS kamera för mobil övervakning
#2. Mobilt bredband utomlands?
#3. Radiomodem överlägset GPRS och 3G vid RTK-GPS
Vi tänkte avsluta med en sommarfilmshälsning från oss på Induo:
868 MHz bandet är ett annat tänkbart område för trådlös ethernetkommunikation. En lägre frekvens än 2,4 GHz och möjligheten att sända med 500 mW ERP gör detta till ett intressant alternativ, i alla fall vid en första anblick. Att just 868 MHz bandet inte blivit någon vidare succé för trådlös överföring av data i kritiska system beror på de sändningsbegränsningar som bandet har.
868 MHz bandet är uppdelat i olika delband alla med olika användningsområden och tillåten uteffektsnivå. Det band som används för dataöverföring är 869,400 – 869,650 MHz och det bandet har en gräns på max 500 mW ERP, dvs från antennen utstrålade effekt. Dessutom finns ytterligare ett frekvensband med tre frekvenser på 870,550 respektive 870,600 MHz och 870,650 MHz. Dessa band är avsedda för ”radiostyrning, larmöverföring och mätvärdesinsamling för el-, gas-, värme, kyl- och vattendistribution”. Den som har en applikation som faller inom det området har rätt att använda frekvensbandet utan att söka tillstånd. Högsta uteffekt: 100 mW ERP för antennhöjder som överstiger 10 m över marknivån. 500 mW ERP för lägre antennhöjder.
Begränsade sändningscykler
Det som ytterligare begränsar 868-870 MHz frekvenserna är att man inte får sända hela tiden. För 869,400 – 869,650 MHz gäller att varje sändare får sända max 10% av tiden dock längst 36 sekunder i taget. För det andra frekvensbandet gäller 20 %. Och det gäller även basstationen. Ser man då till ett system som behöver en relativt konstant uppdatering så inser man ganska snabbt två saker. Tidsfördelningen är rättvis, den ger möjlighet för flera system att samverka på ett och samma område. Den andra insikten man gör är att system som kan behöva frekventa och regelbundna uppdateringar inte är lämpade för det här frekvensbandet.
Ansvarsfrågan
Så vem har skyldigheten att tillse att detta efterlevs, systemägaren eller radioleverantören? De flesta menar att det är den som äger systemet som måste se till att dessa tidsregler efterföljs. Ett vanligt problem är dock just att många som köper ett system inte vet om dessa regler.
Ungefärliga räckvidder på 868 MHz
För att ge en räckviddsuppskattning på 868 MHz bandet så utgår vi från ungefär samma radioparametrar som i föregående del. En vanlig uppfattning är att det går att nå ungefär 5-6 km på detta frekvensband med 500 mW ERP. Vi utgår från att normalt kommersiellt gångbara 868 MHz utrustningar har litet bättre mottagarkänslighet än 2,4 GHz dito och att kabeldämpningen på 868 MHz är lägre än på 2,4 GHz. Vi har inte hittat kraftigare riktantenner än 10 dB varför det blir våra utgångsvärden. Vi räknar på en maxhöjd om 20 meter vilket vi i och för sig bara kan använda på 869,400-869,650 MHz.
Frekvens: 869 MHz
Mottagarkänslighet: -108 dB
Räckvidd: 5 km
Antennhöjd: 20 meter
Antenner: 10 dB (motsvarar c:a 12 dBi)
Kabeldämpning: 3 dB
Uteffekt från antennen: 27 dB (500 mW ERP enligt gällande bestämmelser)
Om vi beräknar enligt EGLI modellen så får vi en positiv länkbudget på 868 MHz, vi har en marginal på nästan 20 dB vilket är mer än tillräckligt. Testar vi andra värden så är det runt 6 km gränsen går för att bibehålla vettiga marginaler. För att göra en jämförelse testar vi även 10 m som ju är max för bandet över 870 MHz. För att komma över 15 dB i marginal så är vi runt 3,5 km räckvidd med kraftiga riktantenner.
Det stora frågetecknet är frekvensutnyttjandegraden som vi ser som den stora begränsningen. Din basstation får inte sända mer än 10-20 %. Utövar PTS marknadskontroll så räkna med att du får göra åtgärder om du överutnyttjar frekvensen.
I detta fall har vi räknat med en punkt till punkt länk med riktantenner. Om objekten är utspridda i terrängen så måste vi ha en gigantisk runtomstålande antenn på basstationen vilket minsar räckvidden till runt 5,4 respektive 2,7 km för de två exemplen. Liksom i föregående del så använder vi in samma antennparametrar men monterar dit SATELLAR istället och utgår från de tillåtna värdena på 370 MHz.
Frekvens: 370 MHz
Mottagarkänslighet: -119 dB
Räckvidd: ? km
Antenner: 10 dB (motsvarar c:a 12 dBi)
Antennhöjd 1: 10 m
Antennhöjd 2: 20 m
Kabeldämpning: 3 dB
Uteffekt från radiomodemet: 30 dB (1000 mW ERP enligt gällande bestämmelser)
Med den högre antennhöjden blir räckvidden närmare 30 km och med den lägre cirka 14 km. Tack vare de generösare reglerna på 370 MHz bandet så kan man alltså nå upp till fem gånger längre på 370 MHz bandet. Två andra fördelar med 370 MHz vs 868 MHz är att du har en egen frekvens, fri från störningar, och du behöver inte kontrollera din kommunikationstid i luften, du kan kommunicera så mycket som möjligt.
Läs även del 1 eller del 2 i serien
Induo lanserar nu SATELLAR som ett attraktivt alternativ för att överföra ethernet trafik trådlöst över längre avstånd. Att bygga långa länkhopp baserat på 2,4 GHz har länge varit den enda lösningen för att med någon så när ekonomi kunna överföra ethernettrafik trådlöst. Eftersom 2,4 GHz bandet har en uteffektsbegränsning på 100 mW är inte tekniken lämpad för längre sträckor och det är där SATELLAR gör entré som ett modernt alternativ i tiden för trådlös ethernet kommunikation över längre avstånd.
SATELLAR, som nu finns på svenska fria frekvenser, omnämns bland annat på Techworlds hemsida: ”Radiomodemet använder sig av digital dsp-radio för att bättre utnyttja bandbredden och minska störningarna. ”
Trådlös ethernet över långa avstånd i industriella, eller infrastrukturella applikationer Radiomodemet SATELLAR är produkten att använda där man trådlöst vill sammankoppla system som kommunicerar via Ethernet över långa avstånd, vi pratar om avstånd upp till åtskilliga mil. De vanligaste applikationerna är överföring i kommun och VA-anläggningar, räddningstjänst, övervakning och styrning av el- och fjärrvärmenät, kommunikation med fordon och så vidare. Det nya radiomodemet har en imponerande mottagarkänslighet och därmed räknar vi med upp till en 50-procentig ökning av räckvidden i fält jämfört med tillexempel SATELLINE-3AS.
Konfiguration av SATELLAR sker genom ett mycket lättöverskådligt webgränssnitt. Tack vare att produkterna har inbyggd web-server så kan konfigurationen skötas såväl lokalt som över radionätet eller via internet. Säkerheten i 128 bitars AES krypteringen gör att det i ett konventionellt nät tar 13 år innan en krypteringsnyckel repeteras vilket i praktiken borgar för ett mycket svårknäckt nät. Även via Ethernet säkerställs säkerheten från intrång genom en inbyggd brandvägg. Kontakta oss för en personlig genomgång av alla SATELLARs egenskaper eller läs mer på www.satellar.se.
Som vi skrivit tidigare, i år är det 100 år sedan radiotekniken Nobelprisades och Guglielmo Marconi fick Nobelpriset i fysik för sina insatser inom radioteknikens område. Detta uppmärksammar Tekniska Museet i Stockholm med en utställning som nu är öppen för allmänheten.
Utställningens fokus är att visa föremål som anknyter till Marconis insatser. Bland annat lyfts Titanickatastrofen och en expedition till Nordpolen fram som exempel på där Marconis telegrafiutrustningar spelat en central roll och även räddat liv.
