Мелководная сеть беспроводных датчиков

Мне нужно сделать неглубокую (максимум 2 м) подводную сеть беспроводных датчиков. Полезная нагрузка данных составляет около 10 КБ/с. Я знаю, что диапазон VLF (~ 3-30 кГц) может быть лучшим решением для этого, но из-за времени выхода на рынок я не могу создавать аппаратное и программное обеспечение с нуля.

Может быть, кто-то может поделиться собственным опытом в этой области. Если полосы 100-900 МГц может быть достаточно для передачи 10 кБ/с с одного устройства на другое - от 2 м под водой до более десятка см от поверхности воды? Может быть, существуют какие-то ИС для ультразвуковой связи? Другие идеи?

Спасибо

Все можно сделать при достаточной мощности и размере антенны. «кбит/с» или «кбит/с» могут иметь значение, если мощность ограничена. Морская вода не так сильно влияет на передачу данных о магнитном поле, как электромагнитное поле.
Может быть, попробуйте спросить на сайтах обмена стеками робототехники или радиолюбителей для дополнительной перспективы

Ответы (1)

Вот очень информативный документ под названием «Подводная радиосвязь» Ллойда Батлера VK5BR. Вот несколько интересных выдержек.

  • Затухание (α) в дБ/метр = 0,0173 √(fσ)
  • где f = частота в герцах и
  • σ = проводимость в мОм/метр (сименс на метр)

Вот полезный график, связанный с приведенной выше формулой. В основном он отображает затухание в зависимости от базовой частоты для «пресной и соленой воды». Например, при частоте 100 кГц пресная вода в Аделаиде затухает примерно на 1,5 дБ/м, тогда как морская вода на частоте 100 кГц составляет около 10 дБ/м.

введите описание изображения здесь

Затем в документе обсуждаются потери из-за границы раздела вода/воздух (на удивление высокие), но они резко улучшаются с увеличением частоты. Другой интересный момент формулирует длину волны передачи в проводящей среде:

  • Длина волны (λ) в метрах = 1000 √{10/(fσ)}

Например, в морской воде длина волны на частоте 10 кГц составляет всего 15,8 метра по сравнению с 30 км в космосе. Результатом этого является то, что конструкция антенны на более низких частотах намного упрощается из-за значительного уменьшения размеров.

Далее в документе обсуждаются несколько сценариев передачи и приема.

Что касается ситуации в вопросе, я думаю, что 100 МГц может быть довольно хорошим для 2-метровой глубины, потому что, хотя затухание высокое и составляет около 80 дБ для двухметровой глубины, потери на границе раздела на поверхности довольно низкие, около 10 дБ. Это общие потери около 90 дБ, и они кажутся «выполнимыми» для мощности передачи 1 Вт. Это пресноводный сценарий. Для сценария с морской водой затухание значительно хуже и составляет 346 дБ!

Если рассматривать морскую воду, то вы должны значительно снизить частоту - может быть, что-то вроде 1 МГц.

Мелководная сеть беспроводных датчиков
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v