Stand der Technik

  

Aktuelle Situation

Der Multicopter nutzt Barometer, Gyroskope, GPS und Drehzahlsensoren um den Flug zu ermöglichen und zu stabilisieren.


Zur Datenübermittlung können prinzipiell folgende Systeme verwendet werden.

Wifi

Wi-Fi ist ein für Marketingzwecke erfundener Kunstbegriff und bezeichnet einen Funkstandard. Die Wi-Fi Alliance zertifiziert, auf Basis des IEEE-802.11-Standards, Produkte von verschiedenen Unternehmen um den Betrieb verschiedener Wireless-Geräte zu gewährleisten. Findet die Datenübermittlung zwischen zwei W-LAN-Endgeräten direkt statt, also ohne zentralen Access Point, spricht man von „Wi-Fi Direct“. Die Kommunikation findet über Funkwellen im Bereich zwischen 2,4 GHz und 5 GHz statt. Im freien ist es möglich über eine Distanz von 500m zu kommunizieren, Bäume oder Gebäude stören allerdings das Signal und verringern die Reichweite.

Bluetooth

Bluetooth ist ein Industriestandard für die Datenübertragung zwischen verschiedenen Endgeräten über kurze Distanzen. Bluetooth-Gerät senden in einem lizenzfreien ISM-Band zwischen 2,402GHz und 2,480GHz. Es ist eine Datenübertragungsrate von 706,25kbit/s beim empfangen und 57,6 kbit/s beim Senden erreicht werden. Die Datenübertragung erfolgt asymmetrisch was ein gleichzeitiges Senden und Empfangen gewährleistet.

Die Reichweite ist Abhängig von entsprechenden Bluetooth-Klassen

Klasse   

Max. Leistung      

Max. Leistung       

Reichweite allgemein[2]

Reichweite im Freien[2]

Klasse 1

100 mW

20 dBm

ca. 100 m

ca. 100 m

Klasse 2

2,5 mW

4 dBm

ca. 10 m

ca. 50 m

Klasse 3

1 mW

0 dBm

ca. 1 m

ca. 10 m

Quelle: Wikipedia, 31.10.2014, Link

ZigBee

ZigBee ist ein 2002 entwickelter Industriestandard zur drahtlosen Datenübermittlung im Bereich von Kurzstrecken. Die zu überwindbaren Entfernungen liegen im Bereich zwischen 10m und 100m. Als Basis dient der IEEE802.15.4 Standart. Entwickelt wurde dieser Standard durch einen Zusammenschluss von mehreren Unternehmen. Diese Allianz, die ZigBee-Allianz besteht momentan aus mehr als 230 Unternehmen und dient zum Weiterentwickeln des Standards. Eine Besonderheit dieses Standards ist der äußerst geringe Energieverbrauch so wird ZigBee in Systemen verwendet, in denen ein Wechsel von Energiespeicherzellen schwierig ist.

Die Datenübertragung findet mit 2.4GHz statt.

Infrared Data Association

Infrared Data Association ist ein Zusammenschluss aus ca. 50 Unternehmen zur Standardisierung von Infrarottransceivern und Protokollspezifikationen. Dieser Standard ist für eine Punkt zu Punkt Übertragung im Bereich <1m ausgelegt.

Je nach Layer können wenige kBit/s oder mehrere GBit/s übertragen werden.

Quelllen:

wikipedia: ZigBee, IrDA, Bluetooth, Wi-Fi, Wi-Fi Direct

 

Vorhandene Hardware:

Für Versuche wurde bislang das STM32f4 discovery board verwendet. Ergänzend zu diesem Board ist ein Wifi-Modul erhältlich.

STM32f4, Wifi-Shield

 

Folgende Projekte haben sich mit drahtloser Datenübertragung am Multicopter beschäftigt.

http://info.hit-karlsruhe.de/info-ws12/WS12_Kamera-Livestream

http://info.hit-karlsruhe.de/info-ws12/WS1213_Bluetoothkommunikation_mit_ARM_Prozessoren/