Comments 79
надо правда придумать где брать запас энергии для всего этого хозяйства
А разве не проще было бы вместо отправки смс — написать заранее скрипт, который бы из дома каждые N часов отправлял смс с прогнозом погоды, и вы когда выходили бы на связь — сразу получали бы его при синхронизации.
Ещё вопрос: а может было бы проще как-то делать gsm extender, по сути прикрутить к этому кабелю антену с усилителем на батарейках, и при необходимости подключать эту антену к вашему пещерному телефону, который бы думал что находится на улице, и спокойно сам уже ловил бы себе какие нужно сигналы, отправлял смс и может даже принимал звонки.
П.с.: не стыдно не знать, стыдно не спрашивать.
Кстати да, на старых телефонах и возможно даже на некоторых новых есть тычка для внешней антенны.
На поверхность кинуть какой-нибудь GSM-3G-роутер со встроенным аккумулятором и ethernet-портом (интересно, есть ли такие? С аккумом есть, но обычно они только wi-fi раздают), потом пару модемов из верхнего комментария. В пещере раздать Wi-Fi и можно переписываться в Whatsapp :)
Короче, возможностей для развития множество.
Область применения кабеля:
Предназначен для полевой связи с прокладкой в грунте, по земле, подвеске на опорах или местных предметах, а также для кратковременной прокладкой через водные преграды.
Оболочка твердая и крепкая, фотостабильная. внутри есть стальные жилы, что дает неплохую механическую защиту. Электрическое сопротивление токопроводящих жил на постоянном токе должно быть не более 65 Ом.Предельно допустимая рабочая температура -50°С до +65°С
И цена достаточно копеечная в сравнении с UTP.
Было бы интересно организовать канал на линии с помощью модемных протоколов, потому что скорость связи в статье на уровне связи с New Horizons.
Передавать и принимать лучше специально обученными модемами — xDSL, PLC (powerline communication). Плюс в том, что есть готовые продукты под это, остаётся решить вопрос с герметизацией.
Второе — фантомное питание. Напряжение в линии хотя бы до 48 вольт поднять (тут компромисс между КПД и безопасностью), с обязательным ограниченим тока с питающего конца, типа стабилизатора CV-CC. На "пещерном" конце — преобразователь "вниз" для зарядки техники и питания (модема, вайфая) для передачи данных.
На "наземном" конце — источник энергии + повышающий преобразователь и второй модем.
В пещере 100 % влажность. Местами просто потоки воды.
Вопрос, как такое напряжение перенесет существующий провод при длине в несколько километров.
Перепрокладывать на новый — витую пару, или ещё какой-то другой — задача трудоемкая, и если возможно решить вопрос связи без перепрокладки, то нужно решать без нее.
И, поскольку это в некотором роде life support application, стоит обязательно вопрос надёжности применённых железок и решения в целом продумывать. Скажем, самодиагностику частей системы реализовать с вочдогами.
Наверное, снаружи кто-то всё же должен оставаться
Скажем, по какой-то причине группа не вышла на связь — сколько времени таймаут на начало поисково-спасательной операции?
youtu.be/TZXxr6BbACo
Тут связь конечно только односторонняя, но на куда большей скорости. Нужно сделать что то подобное с похожим передатчиком.
А так то современные чипы и неделю на родной батареие держатся. У меня Xiaomi 6pro если я его не использую — неделю с включенным gps и wifi держится(ну и радиомодулем само собой). Тот же телефон в глубине квартиры(связи практически нету) — держит меньше суток.
Ну и есть же аудио модемы уже с исходниками для андроид. play.google.com/store/apps/details?id=bit.zeyde.audiomodem&hl=en_US
«неделю с включенным gps и wifi держится» — покупать специальный телефон? у нас весьма ограничен бюджет, намного эффективнее заменить родной аккум на внешний легко масштабируемый на 18650.
«модемы уже с исходниками для андроид» — а вот это реально интересно, спасибо за наводку!
Авиарежим отключается 6 раз в сутки на 10 минут для получения SMS.
А вот это может вызывать проблемы. Когда смс-центр отправляет смс и получает ошибку при доставке (телефон то выключен), то следующие попытки доставки у него идут по определенной схеме. Пример: первые три попытки с интервалом в пять минут, а следующие с интервалом в час. И выход «верхнего» телефона из авиа-режима не факт, что совпадет со временем следующей попытки доставки. У смс еще есть срок жизни. Зависит от того, как настроено у отправителя и на смс-центре. На смс-центре приоритет выше.
если у вас есть возможность и желание продолжить написание статей, то хотелось бы подробней про использование одной линией разными группами, мешают ли друг другу, какие "подземные телефоны" используют, как разные группы поддерживают связь между собой и т.д.
Если уже есть статьи на других ресурсах, поделитесь ссылками. С инглишем не очень у меня, текстовую информацию воспринимаю только техническую, так что, пожалуйста, на русском. Заранее спасибо
На время передачи данным нашими аппаратами они занимают линию и все слышат послеодовательности dtmf тонов, что очень удобно для диагностирования проблем связи.
При достаточном качестве линии и наличии усиления сигнала на стороне телефона, для общения достаточно даже одного телефона с одной стороны и пары обычных наушников с другой, для этого нужно просто подключить к ним линию. Передача с телфона на наушники осуществляется обычным способом, а для обатной передачи нужно громко говорить в наушник. Сами были в шоке, но на 3.5 км хорошо проложенных полевки работало.
Я читал, эффект есть даже при использовании 27-мгц трансиверов.
А в чем преимущество такого способа если полевку все равно тянуть? Кажется проще использовать более простую и надежную технологию.
если фантазировать:
Наверху полнофункциональный телефон не нужен. Достаточно пресловутой ардуинки с GSM-шилдом. СМС взад-назад по кабелю можно гонять простым однопроводным телефоном с каким-нибудь MFSK-модемом.
Например, www.kk5jy.net/psk-modem-v1
С двух сторон однопроводные телефоны. Снаружи телефон с ардуинкой внутри (на ардуинке GSM-шилд и модем). Внутри однопроводной телефон с программой DroidPSK
В плюсах — проще с питанием чем полноценный смартфон обеспечивать
в промышленности используют технологии с ведущими проводниками. В шахтах, например. Аппаратура более компактная чем индукционные радиостанции, более надёжная чем телефон. Потому как если провод оборвётся — телефон работать не сможет. А при обрывах кабеля в системах с guide-wire есть большая вероятность сохранения связи даже через обрывы кабеля.
Также можно использовать однопроводную схему подключения телефона. Да, кабель тянуть, но только один. А это экономия массы.
Существуют технологии использования ведущего кабеля без разрыва изоляции. Индукционные катушки всякие. С модуляторами примерно на 100кГц.
1) Кабель проложен стационарно и висит там пока пригоден к использованию, его не убирают после экспедиции
2) Одновременно в пещере может работать несколько разных групп из разных спелеоклубов, которые пользуются обычными «пещерными телефонами» разных конструкций и они не должны друг другу мешать
У тех же Симкомовских модулей есть режим ожидания, когда они вроде как держат связь со станцией и могут в принцыпе принять звонок или СМС, но жрут оочень мало. Собственно могу посоветовать либо Telit либо SIMCOM, либо SieraWireless, других standalone GSM модулей я не встречал. Насколько я знаю только у симкома есть UART интерфейс управления, а все остальные имеют UART поверх USB, что добавляет геммороя.
По поводу питания «наземной станции» — есть предложение вместо павербанка использовать автомобильный аккумулятор и преобразователь напряжения. В пересчете на емкость получается сильно дешевле (За 2-4 тысячи реально купить 12В аккумулятор на 35-50 амперчасов), к тому же в отличии от литиевых аккумуляторов у автомобильных (уж не знаю что там внутри, точнее не помню) с работой в холоде ситуация получше. Разве что с зарядкой у вас будут проблемы, но я исхожу из того, что проще купить 1-2 аккумулятора и вообще не заряжать их в ходе экспедиции. Минус я вижу только один — аккумулятор тяжелый и вообще соотношение масса/емкость (и объем/емкость, смотря что для вас критичнее) у него хуже, чем у литиевых.
К стати, еще вариант на тему питания — по карте примерно в радиусе 6 км есть несколько населенных пунктов. Как вариант подрядить за скромную, по столичным меркам сумму, кого-нибудь из местных аборигенов каждый день менять павербанк на заряженный (я думаю жители глухой абхазской деревни за 1-2 килорубля в неделю подерутся за то, чтобы участвовать в данном мероприятии… я исхожу из того предположения что они живут там еще хуже, чем в Российской глубинке)
Для передачи данных нельзя использовать в данном случае RS-485?
опыт у людей очень хороший использования его на данном кабеле, до нескольких километров.
По идее трансиверы 485 проглотят смещения напряжения в случае если кто разговаривает через обычный трансивер.
Просто если больших ограничений по весу нет — может для питания наземной части системы поставить большой автомобильный аккумулятор на 100 ампер-часов + автомобильное же зарядное устройство с USB выходом…
Использовалось несколько несложных диджипитеров и выходной шлюз. Хотя пещера не такая длинная, как Снежная.
вот пара ссылок по радио в пещерах
aprs.org/cave-link.html
bcra.org.uk/creg/heyphone
caves.org/section/commelect/drupal/speleonics — журнал про всякую электронику для пещер
А провод обязательно нужно резать? Если он идёт по маршруту то логично иметь возможность без нарушения кабеля подсоединяется в любом месте. Правда что нужно сделать для возникновения ЭДС в кабеле я не знаю.
статья в National Geografic
видео
Причём телефон там простой.
В пещере ведь смартфон немедленно раздолбается об камень / утонет / и т.п.
Добавлю ссылок на реализацию более скоростных протоколов:
webjack.io
github.com/arms22/SoftModem
По одной паре.
62,5 кбит/с на расстояние 1200 м
Если уж делать наколенное штучгное устройство, то ардуины (любой ее вариант на Atmel/STM/...) хватило бы на обоих концах и все было бы модульное — минимум пайки и немного кодирования с готовыми библиотеками…
1) наземный сегмент — dtmf-кодер/декодер + GSM-модуль. Можно добавить хранение сообщений на EEPROM/FLASH/MicroSD. Если выпаять все светодиоды, то потребление будет копеечным, с учетом возможности напрямую управлять режимами работы GSM-модуля. В режиме сна это все будет потреблять в пределах 50 мА, не считая Вашего трансивера. Конечно, работающий передатчик может и 2А в пике взять, но это несколько раз в день.
2) подземный сегмент — dtmf-кодер/декодер на ардуине + самодельная клавиатура + текстовый дисплей. С учетом подсветки дисплея будет в пределах 200 мА, а без дисплея вполовину меньше. Конечно, исключая трансивер. СМСки можно хранить в EEPROM (до 1-2 кб), SPI-флэш (до 4 Мб) или на MicroSD-карте любого размера (лучше в герметичном корпусе). Так же, вместо дисплея+клавиатуры поставить Bluetooth-модуль и подключаться телефоном и работать через простенький терминал (можно самописный GUI сделать с кнопками).
Разблюдовка модулей
1) dtmf-кодер — программный на ардуине;
2) dtmf-декодер — готовый с Aliexpress за 300 р.;
3) GSM-модуль — SIM800/900 — 600 р.;
или промышленный GPRS модем б/у по стоимости того телефона;
4) дисплей — 20*4 LCD с подсветкой или любой OLED/LCD небольших размеров — что больше понравится по размеру и по энергопотреблению — 300-500 р.;
5) клавиатура — 4*4 пленочная — хватит, чтобы СМС писать, с учетом переключения режимов ввода, как на СПЕКТРУМах… — 100 р.
6) зарядные модули — их тьма, но проще всего брать из однобатареечных power-bank'ов — они тупые и не выключаются сами. Мощность зарядки, конечно, невелика, но вам на подзарядку много и не надо — спешить некуда. Надо ставить на каждую батарею отдельно, чтобы не разбалансировалось и не сгорело. Выход питания просто распараллелить — у них у всех 5V. По 100 р. за штуку вместе с корпусом
7) хранилище для сообщений — EEPROM чип по I2C, FLASH-чип по SPI или MicroSD-разъем для карты — все легко покупается за 200-300 р. и почти не требует пайки.
На самом деле, думаю, Вам стоит подумать про связь по RS485 — не знаю, только, что там за напряжение в вашей линии. Это 1 км, но можно сделать ретрансляторы. Тогда можно будет уже не СМС, а вполне себе HTML гонять — например, получать почту или текстовые сообщения из Telegram.
Стандарт адаптирован под зашумленную линию. И дальность в 3 км ему по зубам.
Всего два провода надо.
Как мы из пещеры SMS отправляли