You are currently browsing the category archive for the ‘radiomodem’ category.
Kan smart grid hjälpa Indien från framtida strömavbrott?
De två senaste strömavbrotten i Indien orsakades troligen av ett för högt strömuttag i ett gammalt nät. För att undvika dessa typer av avbrott i framtiden så måste Indien investera i en utbyggnad av såväl distributionsnät som kommunikationsnät. Ett sådant projekt är just nu på gång där den finska radiomodemstillverkaren SATEL Oy bygger ett trådlöst radiomodemsnät åt BESCOM.
Trådlös standard från IEEE för Smart Grid
Apropå smart grids så har IEEE släppt en standard för smarta elnät. IEEE 802.15.4g skall förena branschen och möjliggöra mesh, punkt-till-punkt, stjärnnät och andra topologier.
Wifiliknande standard ökar trafiksäkerheten
Det största testet någonsin med uppkopplade fordon sjösätts. Närmare 3 000 fordon kommer att kommunicera med varandra och varna för olyckor och hinder på vägen. Tekniken Dedicated Short Range Communications, DSRC, som beskrivs som ”wifi-liknande” gör det möjligt för fordonen på Ann Arbors gator i USA att kommunicera med varandra.
Mer spektrum bra för ekonomin
Vid förra veckans CTIA Wireless 2012 menade Steve Largent, President och CEO för CTIA att analytiker från Recon Analytics sett ett samband mellan spektrum och arbeten, 500 MHz mer spektrum skulle generera 37 miljarder i intäkter för stadkassan och dessutom 350 000 jobb.
Källa: CTIA
Wifi med 900 Mbit/s
D-Links nya wifirouter är vansinnigt snabb, 900 Mbit/s enligt tillverkaren. Routern använder två frekvensband, ett för tillexempel surfande och ett för tillexempel streaming.
Källa: Elektronikbranschen
Robust på riktigt
Vi avslutar med en video från vinterns långprojekt, vi har monterat ett radiomodem utomhus utan extra kapsling i åtta månader. Vi visste redan i förväg att det var ett robust modem, testet bevisar att det var så.
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
Denna veckas trådlösa länkar avslutar vi med tre videos.
Naturligtvis domineras det senaste dygnets nyhetsflöde av Steve Jobs bortgång. Apples visionär vars idéer snabbat på utvecklingen av mobilnäten och vår trådlösa livsstil. Efter att Apples iPhone lanserats tog spridningen av smartphones verkligen fart vilket ledde till ökad datatrafik i mobilnäten och en accelererande utveckling av mobila datatjänster.
Steve Jobs var en av dem som verkligen satte bollen i rulllning och den tidiga bortgången sörjs av många. Ett av våra favoritcitat av Steve Jobs är ”We used to dream about this stuff. Now we get to build it. It’s pretty great.” Se gärna den här presentationen av iPhone från 2007 så förstår du säkert vad vi menar.
Den digitala agendan
I går presenterades den Digitala agendan för Sverige. Att M2M-applikationer som Smarta elnät lyftes fram som en viktig marknad för det framtida Sverige tycker vi låter lovande.
Källa: Presskonferens
Trådlöst styr bil
På Volvos topphemliga testbana utanför Borås styrs en automatiserad Volvo C30 av en robot. Till sin hjälp har den radiomodem från SATEL och styrs via GPS signaler. Vi skrev om det igår här på bloggen, missa inte att se filmen där många kommenterat just slutet:
Källa: Film
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.
 |
Gott om snö, öppna backar och bra underlag blir allt viktigare. Snösäkerhet blir ett allt tyngre argument när skidturisterna ska välja resmål och de väljer resmål baserat på tidigare års erfarenheter och framförallt snötillgång. Att bara förlita sig på vädrets makter går inte i dagens konkurrensutsatta turistnäring, snö produceras i allt större utsträckning av maskiner för att maximera avkastningen.
I många avseenden är maskinframställd snö bättre än den naturliga. Den maskinproducerade snön tål åkarnas slitage bättre och förändras mindre med tiden, den håller helt enkelt bra kvalitet längre. Dessutom står den emot värmen lite bättre än natursnö. Genom att automatisera snöläggningen kan man producera upp till 30 % mer snö än vid manuell snöproduktion vilket också medför en minskad miljöpåfrestning.
Lenko Snow är ett svenskt företag som var pionjärer i helautomatiska snöproduktionssystem och som idag levererar snösystem över hela världen. Processen är helautomatisk och kan i många avseenden liknas vid en industriell automationsprocess. Snökanonerna skulle i princip kunna styras med en vanlig PLC, men Lenko Snow har valt att utveckla egen hårdvara och ett eget styrsystem eftersom de miljömässiga kraven är svåra att tillgodose med standardprodukter. Lenko Snows nuvarande automationssystem har en specifikation som påminner om en militär standard med tuffa specifikationer på mekanisk hållfasthet och miljömässigt högt ställda krav.
Koll på vädret
Lenko Snow har utvecklat en programvara som heter SNOWNet, med den är det möjligt att övervaka och kontrollera snöproduktionssystemet från en driftövervakningsdator. Kommunikationen mellan snökanoner, väderstationer, pumpstationer och driftövervakningsdatorn sker ofta trådlöst via radiomodem från Satel. Med inhämtade data från väderstationerna optimeras snöproduktionen. SNOWNet sköter hela driften av nätet, den ansvarige snöläggaren behöver inte befinna sig vid datorn utan kan när som helst nå systemet via internet eller SMS.
Själva principen för att vatten skall omvandlas till snö handlar om att maximera hängtiden i luften, dvs att maximera vattendroppens tid i luften. Dessa förhållanden förändras ständigt med väderomslag, ändringar av temperatur och vindriktning. I det helautomatiska systemet sker en löpande analys av väderparametrar som vindriktning, lufttryck och temperatur. Processdatorn med SNOWNet programmet reglerar snömaskinernas tillslag och frånslag, vattenmängd och luft vilket ger en optimerad snöproduktion. I det ögonblick väderförhållanden är rätt börjar snökanonerna producera snö och systemet bevakar och reglerar löpande en rad parametrar som luft- och vattenflöden utifrån de rådande väderförhållandena där varje kanon står.
Stationerna kopplas samman via radio
Lenko Snow har använt SATELLINE radiomodem från SATEL i sin lösning i närmare 20 år. SATELs radiomodem används i många av de anläggningar Lenko Snow levererar. Radiomodemen ger användaren flexibilitet att placera sina snökanoner var som helst i backarna. Slutanvändarna har höga krav på sin kommunikationslösning, anläggningen skall fungera utan störningar under hela säsongen, annars blir det ett ekonomiskt avbräck för de som driver backen. Radiomodemen som används i lösningen måste fungerar bra under tuffa förhållanden, vardagen i skidbacken innebär stora doser av kyla, fukt och vibrationer i kombination.
Funäsdalen
Ett exempel på ett system som Lenko Snow har levererat i Sverige är det helautomatiserade systemet i Funäsdalen. Totalt används 22 snöenheter för att producera snö i pister på en sträcka på närmare 1 mil. Vatten tas från Ljusnan och distribueras via en driftspumpstation med hjälp av pumpar genom rörgator och via ventilbrunnar ut till någon av de 99 uttagspunkterna där snökanonerna kan anslutas. Det överordnade styrsystemet SNOWNet kommunicerar trådlöst via radiomodem med snökanoner, pumpar och ventilbrunnar. Driftspumpstationen är systemets hjärta och hjärna som via radio samlar in väderdata från väderstationen och talar om för ventilbrunnar och pumpar att öppna rätt ventiler och var vatten behövs. Snökanonerna får sedan rätt produktionsparametrar för att producera optimal snö.
Tekniska fakta:
Snökanon
För att producera snö med en snökanon behövs en samverkan mellan vatten, luft och elektricitet. Snökanonerna bygger på att luft blåses genom en trumma med hjälp av starka fläktar. Till luftströmmen tillsätts vatten som finfördelas via munstycken och tillsätts under högt tryck till luftströmmen.
Väderstation
Väderstationen samlar in väderdata som luftfuktighet, lufttryck och vindriktning till systemet för snötillverkning. Temperaturen däremot mäts vid varje snötillverkande enhet för att ge ett exakt värde. Väderstationen har inga rörliga delar, en integrerad, väderskyddad antenn och en kapsling som är isolerad med dubbla väggar för att klara de enorma påfrestningar som råder där dessa enheter är monterade och hålla extrema temperaturer borta från elektroniken.
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
I vårt forum har det diskuterats om räckvidder och tillåtna uteffekter på 2,4 GHz bandet. Här kommer en översikt över bestämmelserna för 2,4 GHz:
2,4 GHz bandet har en begränsning på 100 mW ERP. ERP betyder Effective Radiated Power och innebär att den signalen du skickar ut i luften ur antennen får vara på max 100 mW (20 dBm). Det går normalt att söka tillstånd från PTS men inte för fria frekvenser där PTS grundläggande regel är att ”de licensfria radiofrekvenserna får användas av alla på lika villkor”. Efter påståenden att det skulle gå att söka tillstånd ändå på 2,4 GHz pratade vi med Urban Landmark, Avdelningschef på PTS Spektrummarknadsavdelning som bekräftar att man gett något enstaka tillstånd för högre effekter under mark i en gruva i Norrbotten där man gett det eftersom andra användare inte störs.
Vi har också hört om kalkyler där en räckvidd på 35 km på 2,4 GHz bandet nämnts som rimlig. Vi bad Ari Alonen grundare av CompleTech och Induos hovleverantör av utomhusantenner att räkna på vad som är möjligt och gav honom följande förutsättningar
Frekvens: 2,4 GHz
Mottagarkänslighet: -102 dB
Räckvidd: 35 km
Antenner: 13 dB (motsvarar c:a 15 dBi)
Kabeldämpning: 5 dB
Uteffekt från antennen: 20 dB (100 mW ERP enligt gällande bestämmelser)
och bad honom att besvara:
- Hur hög antennmast behövs det för att överbrygga avståndet 35 km?
- Är det teoretiskt möjligt att nå 35 km på 2,4 GHz?
Aris svar på frågorna är (vi har översatt från Engelska till Svenska):
”Jag byggde ett virtuellt 34,8 km länkstråk i mitten av Östersjön i den mest förlåtande platta miljön. Där är det enda hindret för radiosignalen jordens naturliga krökning.
Jag varierade antennhöjden mellan 200, 100, 50 och 25 m. Fri sikt kunde uppnås på alla de olika höjderna. Signalens sträckdämpning var 131 dB på höjderna mellan 50 och 200 m. På dessa höjder fanns inga hinder som dämpade Fresnel zonen medan när höjden sänktes till 25 m så kunde man se en ökning av dämpningen.
Hur som helst, när man håller lägger in de givna parametrarna och håller uteffekten på den lagliga nivån 100 mW är det är inte tillräckligt med uteffekt kvar oavsett antennhöjden utan länkbudgeten visar på ett negativt värde”
Slutsatsen är att med ovanstående antenner, antennkablar och radioprestanda så kommer signalen inte att nå fram.
Det som skall tilläggas i ovanstående kalkyl är att för alla radioförbindelser så bör man lägga in en marginal som kompenserar för variationerna över årstiderna och förändrade förutsättningar i terrängen. För 2,4 GHz rekommenderar CompleTech 15-20 dB marginal vilket baseras på närmare 20 års praktiska erfarenheter från fältet. Vidare är detta en teoretisk beräkning baserad på platt terräng mitt i Östersjön, verkligheten ser naturligtvis annorlunda ut med fler hinder som dämpar signalen.
2,4 GHz jämfört med 370 MHz
I vår artikelserie har vi lovat jämföra 2,4 GHz med 370 MHz bandet. Vi väljer att göra jämförelserna med vårt ethernetradiomodem SATELLAR som representerar den senaste tekniken på marknaden för 370 MHz. Sätter man in samma förutsättningar för SATELLAR med 1 W uteffekt på 370 MHz som för 2,4 GHz länken så har man med 20 m antennmaster en positiv marginal på 16 dB vilket är mer än tillräckligt för att lyckas med länken.
Slutsatsen är tydlig. För att bygga trådlösa ethernetförbindelser för längre avstånd är 370 MHz bandet ett kraftfullt alternativ som på en egen frekvens erbjuder en säker trådlös Ethernetförbindelse anpassad för längre avstånd.
Läs även del 1 eller del 3 i serien
| | | | | | |
