Avståndsmätning med ljud (ej ultra-) och vanlig smartphone
Postat: 6 mars 2014, 12:42:41
Ett ultraljudssystem (fast utan ultra-) som vem som helst kan ladda hem som en app! Inget som man vill lyssna på jämt och ständigt, men för att lösa en tillfällig uppgift. Så här tänker jag mig ett sånt här system för positionsbestämning, finns det någon show stopper som jag inte tänkt på ännu?
- Minst tre telefoner placeras i rummets hörn och kör appen i rollen som sändare. De "sänder" unika ljudsignaler och noterar den exakta sändningstidpunkten för varje signal.
- En eller godtyckligt många telefoner kör appen i lyssningsläge och registrerar tidpunkterna när olika ljudsignaler mottagningstidpunkt med dess sändningstidpunkt.
- Alla appar kommunicerar via blåtand eller nätverk med varandra och jämför signalernas sändnings- och mottagningstidpunkter med varandra. Tidsskillnaden multipliceras med ljudets fart, 300 meter per sekund, för att ge alla lyssnares avstånd från alla sändare, och därmed deras position.
Jag tror att man kan få millisekundprecision, med native c++ i Android om så krävs. All annan funktionalitet i telefonerna stängs ned medan systemet körs, om så behövs för realtidsliknande programmering. Med många täta signaler och en utprövad sanity check kan enstaka feltajmingar sållas bort. Med 1 millisekunds precision får man en precision på 30 centimeter. Och det tycker jag är en pessimistisk uppskattning, det kan blir 10 eller 100 gånger bättre tajmingprecision om man uppnår bättre grad av realtidsprogrammering. Ljud används ju för avståndsmätning just därför att ljudvågor är en miljon gånger långsammare än radiovågor. Ambitionen för räckvidden och miljön är i stil med ett rum eller en villagräsmatta. Och att det väsnas ser jag inte att man kommer undan.
Hoppas det låter som en spännande idé! Vad har ni för tips om liknande system och vad ser ni för problem och möjligheter? Funkar ultraljudssystem idag som jag beskriver, eller sänder de likt GPS-systemet ljudsignaler som kodar för tidpunkten de sändes? Eller används särskilda mottagare som på en mer fysisk nivå registrerar fasförskjutningar i våglängder eller nåt?
- Minst tre telefoner placeras i rummets hörn och kör appen i rollen som sändare. De "sänder" unika ljudsignaler och noterar den exakta sändningstidpunkten för varje signal.
- En eller godtyckligt många telefoner kör appen i lyssningsläge och registrerar tidpunkterna när olika ljudsignaler mottagningstidpunkt med dess sändningstidpunkt.
- Alla appar kommunicerar via blåtand eller nätverk med varandra och jämför signalernas sändnings- och mottagningstidpunkter med varandra. Tidsskillnaden multipliceras med ljudets fart, 300 meter per sekund, för att ge alla lyssnares avstånd från alla sändare, och därmed deras position.
Jag tror att man kan få millisekundprecision, med native c++ i Android om så krävs. All annan funktionalitet i telefonerna stängs ned medan systemet körs, om så behövs för realtidsliknande programmering. Med många täta signaler och en utprövad sanity check kan enstaka feltajmingar sållas bort. Med 1 millisekunds precision får man en precision på 30 centimeter. Och det tycker jag är en pessimistisk uppskattning, det kan blir 10 eller 100 gånger bättre tajmingprecision om man uppnår bättre grad av realtidsprogrammering. Ljud används ju för avståndsmätning just därför att ljudvågor är en miljon gånger långsammare än radiovågor. Ambitionen för räckvidden och miljön är i stil med ett rum eller en villagräsmatta. Och att det väsnas ser jag inte att man kommer undan.
Hoppas det låter som en spännande idé! Vad har ni för tips om liknande system och vad ser ni för problem och möjligheter? Funkar ultraljudssystem idag som jag beskriver, eller sänder de likt GPS-systemet ljudsignaler som kodar för tidpunkten de sändes? Eller används särskilda mottagare som på en mer fysisk nivå registrerar fasförskjutningar i våglängder eller nåt?