GPS-Daten über Funkmodul RT433F4

Hallo,
vielleicht sind die Ergebnisse meiner esten Tests zur Funkübertragung von GPS-Navigationsdaten mithilfe der Funkmoduln RT433F4 auch für andere Forumsnutzer von Interesse:

Die GPS-Daten stammten von einer XAIOX-Maus ( http://www.dealcatshop.de ). Dabei handelt es sich nicht nur um ein preiswertes ( < Euro 60 ), sondern auch sehr leistungsfähiges Gerät mit 16Kanal-Prozessor und geringer Leistungsaufnahme ( 35mA bei Ub= 3.6-5.5V ).
GPS-Mäuse mit serieller Schnittstelle liefern ihre ( NMEA- ) Daten üblicherweise mit einer Datenrate von 4800bps. Da sich der benutzte GPS-Empfängertyp aber leicht auch auf 9600bps umstellen liess, war es naheliegend, die Übertragung der etwa im Sekundentakt zur Verfügung gestellten Daten auch einmal mit den bekannten Funkmodul RT433F4 zu testen.
Der RS232-Ausgang eines auf der Auswertseite verwendeten zweiten Funkmoduls wurde mit dem Com-Port eines PC's verbunden. Mithilfe eines handelsüblichen Kartenprogrammes ( hier: Fugawi ) konnten daraufhin die via Funk empfangenen und in den übermittelten Protokollen enthaltenen Standortdaten ausgewertet und zur Positionsanzeige auf dem Bildschirm herangezogen werden. Ohne die Reichweitengrenzen nun exakt ermittelt zu haben, war festzustellen, daß die Übertragung problemlos klappte.
Da ich glücklicherweise auch noch einen Pocket-PC mit serieller Schnittstelle besitze ( IPAQ H2210 ), konnte ich die Ausgangsdaten des empfangenden Funkmoduls alternativ auch noch meinem PDA zuführen. Nach Start des Kartenprogramms "TomTomNavigator" ließen sich die übertragenen Standortdaten dort ebenfalls auf dem Display anzeigen. Damit hat man ein auch im Gelände einsetzbares, einfach zu realisierendes Tracking-System, dessen Verwendbarkeit nur durch die Funkreichweite begrenzt ist.

Klaus

So etwas habe ich auch gerade geplant. Gibt es eigendlich einen Grund, wieso niemand Aussagen über die Reichweite dieser Module machen kann/will? Es würde mich schon mal interessieren, wie hoch die Reichweite ist.

Hallo

> So etwas habe ich auch gerade geplant. Gibt es eigendlich einen Grund, wieso niemand Aussagen über die Reichweite dieser Module machen kann/will? Es würde mich schon mal interessieren, wie hoch die Reichweite ist.

Da viele zusätzliche Einflüsse mit hineinspielen, ist eine Reichweitenangabe in Metern seriös nicht machbar. Man kann nur so viel sagen, daß bei direkter Sichtverbindung und ungestörtem Funkkanal durchaus Entfernungen von 350m und mehr überbrückbar sind. Diese ließen sich durch Einastz von Richtantennen zwar noch wesentlich vergrößern, aber mir ist im Moment nicht bekannt, ob das im Rahmen der Allgemeingenehmigung noch legal machbar ist.
Sobald allerdings keine Sichtverbindung mehr zwischen beiden Einheiten besteht, reduziert sich die erzielbare Funkreichweite und dabei läßt sich kaum vorhersagen, in welchem Umfang es genau erfolgt. Ob Geländehindernis ( wie z.B. Bergbuckel ), Bewaldung oder Stahlbetonbau, alles wirkt sich unterschiedlich signaldämpfend aus.

Klaus

Das habe ich mir gedacht. Ich gehe davon aus, daß sich zwischen meinem Flieger und mir hoffentlich nur Luft befindet;-)
Ich würde gerne wissen, welches Modul, das in das RN-Funk passt, am besten dafür geeignet wäre (433 oder 833 Mhz, EasyRadio oder anderer Hersteller, Antenne oder einfaches Stück Draht, etc). Alle Module kaufen und es auszutesten, wäre mir dann doch zu teuer...

Schöne Grüße, JeyBo

Hallo JeyBo

> Das habe ich mir gedacht. Ich gehe davon aus, daß sich zwischen meinem Flieger und mir hoffentlich nur Luft befindet;-)

Nach meinen gestrigen Tests halte ich in diesem Fall auch Entfernungen von bis zu 1Km durchaus für realistisch.
Bei nur unidirektionaler Übertragung könnte auch niemand etwas dagegen haben, wenn man die Reichweite dadurch noch vergrößert, indem man auf der Empfangsseite eine Richtantenne verwendet. Zumindest für den 433MHz-Bereich ( 70cm-Band ) gibt es so etwas für wenig Geld im Amateurfunkhandel.

> Ich würde gerne wissen, welches Modul, das in das RN-Funk passt, am besten dafür geeignet wäre (433 oder 833 Mhz, EasyRadio oder anderer Hersteller, Antenne oder einfaches Stück Draht, etc). Alle Module kaufen und es auszutesten, wäre mir dann doch zu teuer...

Ne, das muss wirklich nicht sein. Zu EasyRadio kann ich nur sagen, daß ich damit vor längerer Zeit einmal experimentiert hatte und dabei letzendlich nicht glücklich wurde. Probleme gab es schon auf dem Arbeitstisch. Sie bestanden z.B. darin, daß die Moduln manchmal ohne mein Zutun auf eine andere als die programmierte Frequenz sprungen und dadurch die Verbindung zur anderen Seite natürlich abriss. Zu Reichweitentests ist es dann garnicht mehr gekommen.

Von den RTxxxF4-Moduln habe ich bisher nur die 433MHz-Version getestet. Überrascht haben mich dabei die mit ihnen erzielbaren guten Reichweiten.
Was den Unterschied zwischen den beiden Frequenzbändern betrifft, so ist im stärker belegten 433MHz-Bereich mit mehr externen Störern zu rechnen, während sich Hindernisse im 868Mhz-Bereich etwas stärker auswirken dürften und damit die praktischen erzielbaren Reichweiten etwas geringer ausfallen dürften.
Es kommt also darauf an, wohin Du Deine Proritäten legst : max. Reichweite im 433MHz-Band contra geringere Störgefahr im 868MHz-Band.

Schöne Grüße, Klaus

Hallo,
inzwischen habe ich noch eine Homepageseite mit etwas ausführlicherer Beschreibung des Systems ins Netz gestellt:
http://www.kh-gps.de/nahfunk.htm

Klaus

Erstmal danke für die Tipps. Auch der Link ist sehr interessant...

Kann ich eigendlich mit einem RN-Control die GPS-Daten über eine Art Software ComPort einlesen und dann mit anderen Sensordaten über die Hardwareschnittstelle an das RN-Funkmodul weitergeben oder ist das zu Zeitkritisch?

Gibt es GPS-Mäuse, welche auch eine höhere Aktualisierungsrate als 1Hz haben?

Hallo Jeybo

> Kann ich eigendlich mit einem RN-Control die GPS-Daten über eine Art Software ComPort einlesen und dann mit anderen Sensordaten über die Hardwareschnittstelle an das RN-Funkmodul weitergeben oder ist das zu Zeitkritisch?

Zu RN-Control kann ich nichts sagen, aber grundsätzlich handelt es sich bei den NMEA-Protokollen um seriell ausgegebene Textfiles mit je etwa 40 bis 70 Zeichen, die man natürlich mit einem geeigneten Microcontrollerprogramm verarbeiten, mit anderen Daten kombinieren und auch wieder seriell z.B. in Richtung Funkbaustein ausgeben kann.
Ich kann allerdings nicht beurteilen, ob die mit der Signalverarbeitung zwangsweise verbundene Verzögerung in allen Fällen akzeptierbar ist.

> Gibt es GPS-Mäuse, welche auch eine höhere Aktualisierungsrate als 1Hz haben?

Zumindest gibt es keine Standardgeräte, die das können. Nicht ausschließen würde ich allerdings, daß es nicht doch irgendwo spezielle GPS-Empfänger mit höherer Aktualisierungsrate gibt. Die würden dann aber vermutlich "sauteuer" sein.

PS: Meine Seite http://www.kh-gps.de/nahfunk.htm habe ich gestern übrigens noch einmal überarbeitet.

Klaus

Tolle Seite! Hätte ich die vor einigen Wochen schon gehabt, hätte ich mir viel Zeit gespart;-) Mußte mir die ganzen Infos zusammensuchen, die Du dort schön strukuriert präsentierst. Aber jetzt bin ich mir sicher, daß ich auf dem richtigen Weg bin...

Hat jemand vielleicht noch Antworten auf meine anderen Fragen?

Schöne Grüße, Jeybo

Hallo!

Bin gerade dabei mein Projekt etwas weiterzuspinnen.

1. Kennt jemand GPS module / maeuse, die die Daten auf den ComPort in schnelleren Frequenzen als 1Hz ausgeben?

2. Kann ich mit dem neuen MiniRnControll die Daten ueber rs323 auslesen und dann mit zusaetzlichen Infos an das RnFunk weitergeben? Also kann ich gleichzeitig zwei rs323 Verbindungen nutzen?

Viele Gruesse

Jeybo

Zitat:

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1. Kennt jemand GPS module / maeuse, die die Daten auf den ComPort in schnelleren Frequenzen als 1Hz ausgeben?

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Von U-Blox gibt es Module mit 4Hz.

mfg

Stefan

Hallo!

Ich krame den alten Thread mal wieder raus, da ich mein Projekt vorannbringen möchte. Ziel ist die Übertragung von seriellen Daten (GPS- NEMA-Protokoll) von einem Modellflugzeug zum PC. Da es sich hierbei um Entfernungen von ca. 200 bis 600 m handelt, würde mich interessieren, ob andere Forenmitglieder schon Erfahrungen zu den Reichweiten der Funkmodule sammeln konnten. Besonders Daten zum EasyRadio 433MHz wären wichtig, da die anderen (rt433) nicht mehr erhältlich sind.

Wie sieht es mit Antennen aus. Viele schreiben, daß ein Stück Draht reichen würde. Andere schwören auf Antennen. Wäre die Antenne des Shop von robotikhardware.de ausreichend? Und bringen diese wirklich mehr reichweite? Sind ja nicht ganz billig mit 19.95€...

Viele Grüße

Hallo!

> Ich krame den alten Thread mal wieder raus, da ich mein Projekt vorannbringen möchte. Ziel ist die Übertragung von seriellen Daten (GPS- NEMA-Protokoll) von einem Modellflugzeug zum PC. Da es sich hierbei um Entfernungen von ca. 200 bis 600 m handelt, würde mich interessieren, ob andere Forenmitglieder schon Erfahrungen zu den Reichweiten der Funkmodule sammeln konnten. Besonders Daten zum EasyRadio 433MHz wären wichtig, da die anderen (rt433) nicht mehr erhältlich sind.

Mit dem EasyRadio hatte ich seinerzeit nur schlechte Erfahrungen gemacht ( z.B. selbständiges Springen auf eine andere Frequenz ), aber vielleicht wurde das Problem inzwischen auch behoben.
Was RT433 betrifft, so wird m.W. aber immer noch die 868MHz-Version RT868 angeboten. Die neuste Version hat dabei die Bezeichnung: RT868F5.
Beide Frequenzbereiche haben ihre Vor- und Nachteile. Für den Kontakt zu Modellflugzeigen sollte der 868Mhz-Bereich aber durchaus geeignet sein.

> Wie sieht es mit Antennen aus. Viele schreiben, daß ein Stück Draht reichen würde. Andere schwören auf Antennen. Wäre die Antenne des Shop von robotikhardware.de ausreichend? Und bringen diese wirklich mehr reichweite? Sind ja nicht ganz billig mit 19.95€...

Nach meinen Erfahrungen lässt sich jeder beliebige Draht mit fast gleichen Ergebnissen verwenden. Seine Länge sollte allerdings etwa 1/4 der verwenden Wellenlänge entsprechen. Eine Frequenz um 433MHz entspricht einer Wellenlänge von ca. 70cm, so dass sich eine optimale Antennenlänge von etwa 17.5 cm ergibt. Für den 868MHz-Bereich halbiert sich dieser Wert.

Mit gutem Erfolg habe ich auch schon Funkbausteinen verwendet, wie sie z.B. hier angeboten werden:
http://www.sparkfun.com/commerce/cat...p?cPath=16_113

Viele Grüße
Klaus

Vielen Dank für die schnelle Antwort. Wollte mir eigendlich das Rn-Funk mit dem EasyRadio-Modul bestellen. Das scheint wohl doch nicht die optimale Lösung zu sein. Würde lieber eine 433 Lösung bevorzugen, da ich auf einem Feld wohl nicht mit anderen 433-Sendern rechnen muss und der Vorteil der höheren Reichweite dann überwiegt.

Deine Lösung (vgl. Link) scheint wohl günstiger und besser zu sein. Sind die angegebenen 500m realistisch? Und kann ich ähnlich dem RnFunk auch einfach die Tx,Rx Datenkabel des GPS-Gerätes daran anschließen?

Hallo Jeybo

> Vielen Dank für die schnelle Antwort. Wollte mir eigendlich das Rn-Funk mit dem EasyRadio-Modul bestellen. Das scheint wohl doch nicht die optimale Lösung zu sein.

Wie schon geschrieben, kann es sein, daß dieses Problem bei den aktuellen Versionen nicht mehr existiert.

> Würde lieber eine 433 Lösung bevorzugen, da ich auf einem Feld wohl nicht mit anderen 433-Sendern rechnen muss und der Vorteil der höheren Reichweite dann überwiegt.

Bei Sichtverbindungen dürften sich keine wesentlichen Reichweitenunterschiede ergeben. Der 868MHz-Bereich ist in der Regel weniger belegt, so dass die Gefahr von Störbeeinflussungen hier normalerweise geringer ist.

> Deine Lösung (vgl. Link) scheint wohl günstiger und besser zu sein. Sind die angegebenen 500m realistisch?

Ich habe mit diesen Moduln keine detaillierten Reichweitentests durchgeführt, aber erfahrungsgemäß kann man mit 10mW Sendeleistung und Sichtverbindung durchaus bis zu 1000m überbrücken.

> Und kann ich ähnlich dem RnFunk auch einfach die Tx,Rx Datenkabel des GPS-Gerätes daran anschließen?

Ja, wobei die Baudrate der seriellen Schnittstelle allerdings nicht vom Anwender verändert werden kann.

Klaus

Hallo,

möchte Euch auf den neusten Stand bringen. Habe die von gps-klaus vorgeschlagenen Module aus den USA bestellt. Nachdem für die Reise über den großen Teich weniger als 48 Std. benötigt haben, liegen sie seit fünf Tagen beim Zoll in Frankfurt rum.

Jetzt stellt sich eine neue Frage. Und zwar haben die Module kein CE-Siegel. Dies bedeutet doch, daß ich sie neu zulassen müßte? Die Frequenzen, die mit diesen möglich sind, sind auf jeden Fall nicht alle zugelassen. Nur ein Teil von diesen.

Ansonsten bin ich gespannt, ob sie meine Erwartungen erfüllen... Allerdings habe ich Bedenken wegen der mitgelieferten Antennen. So wie man den Fotos es entnehmen kann, sind diese nicht länger als 5cm. Also nix mit 1/4 Wellenlänge. Eher ein 1/16 Lamda.

Viele Grüße aus dem sonnigen Deutschland

Hallo,

nachdem das Paket von den USA nach Deutschland zwei Tage brauchte ist es nun endlich nach acht Tagen beim örtlichen Zoll gewesen...

Habe mich gestern sofort ans Löten gemacht und Nachts einen ersten Versuch gestartet. Allerdings muß man darauf achten, den Port für die Sleepfunktion auf GND zu legen, sonst befinden sich die Module im Dauerschlaf. Laut Anleitung ist diese Funktion deaktieviert, so daß ich darauf erst nach Stunden erfolgloser Fehlersuch kam.

Die Module scheinen recht gut zu sein. Auf jeden Fall sind die Antennen größer als auf der Website. Sie entsprechen einem 1/4 der Wellenlänge. Reichweitentest steht noch aus. Verarbeitung ist gut, nahezu antiproportional zur Qualität des Datanblattes...

Viele Grüße, Jeybo

http://www.sparkfun.com/commerce/pro...oducts_id=8266

Da hättest Du ja auch gleich ein schönes 5Hz-GPS-Modul mitbestellen können :-)

mfg

Stefan

Zur Zeit verwende ich die Innereien aus der Xaiox X3 Maus. Leider hat die nur eine Wiederholungsrate von 1Hz. Aber dafür schaltet sie relativ schnell auf und findet genug Sataliten.

Ein neues Modul kostet ja auch ne Ecke...

Gruß, Jeybo

Zitat:

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die Innereien aus der Xaiox X3 Maus

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...hast Du ein Bild davon (Platine), mit Pinbelegung ?
Habe nämlich die gleiche.

Guck Dir mal die Seite vom GPS-Klaus an:

http://www.kh-gps.de/nahfunk.htm

Dort ist das gut beschrieben. Die Pin-Belegung meiner Xaiox X3 entspricht genau seinen Angaben.

Zitat:

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Die Pin-Belegung

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...ja, die Belegung am Stecker habe ich (von ihm) auch, mich interessiert aber die geöffnete Maus mit den Pins an der Platine.

Auf der Seite ist eine Photo von der Platine, dort ist auch zu sehen, wie die Kabel auf der Platine über einen Platinenstecker verbindet sind. Etwas andere könnte ich Dir auch nicht zeigen.

> ..ja, die Belegung am Stecker habe ich (von ihm) auch, mich interessiert aber die geöffnete Maus mit den Pins an der Platine.

Hallo Andree,
ich denke, daß die Pin-Belegung direkt an der Maus aus Abbildung 5c meiner von YEYBO schon genannten Seite ersichtlich sein sollte. Siehe dazu auch die dort noch angefügte Tabelle mit den weiteren Erläuterungen.

Ich habe übrigens bei mehreren Exemplaren der XIOAX-Mäuse festgestellt, daß sie dazu neigen, nach einiger Zeit der Nichtbenutzung wieder in den Default-Zustand zurückzufallen. Dabei wird dann auch die Datenrate 9600bps benutzt. Das ist natürlich sehr ärgerlich, wenn man mit der Standardrate von 4800bps arbeiten will oder muss.
Notgedrungen lasse meine verarbeitende Software daher wenn möglich von vorn herein bereits mit 9600bps arbeiten.

Wenn es ansonsten noch Probleme geben sollte, dann lass es mich bitte wissen.

Klaus

Hallo!

Habe jetzt einen Test auf dem Feld und in der Stadt hinter mir. Auf dem Feld war die Reichweite "nur" 120m, was allerdings daran lag, daß der Empfänger irgendwann nicht mehr zu sehen war. Eine Sichtverbindung ist also notwendig. Ein weiterer Test findet demnächst statt.

Dann habe ich den GPS-Sender mit dem UM96MX in ein Auto gelegt (Antenne lag und stand nicht). Die Reichweite war bis zu 360m, während der Empfänger im Fenster eines auf einem Berg stehenden Hauses lag. Auch hier immer Aussetzter der Verbindung, wenn keine gute Sichtverbindung bestand. Ein Baum ist kein Problem, aber Häuser etc.

Ein weiterer Test auf einem Feld ließ eine Reichweite von bis zu 410m zu. Zwar gab es zwischendurch immer mal kurze Unterbrechungen, aber es reichte für eine brauchbare Übertragung des zurückgelegten Weges. Die Gründe sind in der Ausrichtung der Antenne und der niedrigen Höhe über dem Boden zu suchen.

Insgesamt bin ich schon sehr zufrieden und werde jetzt einen Testflug vorbereiten. Dort gehe ich von deutlich besseren Ergebnissen aus, da dort von Natur aus eine Sichtverbindung bestehen sollte...

Viele Grüße

Jeybo

Hallo zusammen,

gestern haben wir das erste Mal einen Testflug mit dem Funksystem gemacht. Die Ergebnisse waren sehr zufriedenstellend. Die Reichweite betrug mehr als 350m. Auch einen Aufstieg in 250m Höhe über der Basisstation beeinträchtigte die Übertragung in keiner Weise. Viel höher darf man sowieso nicht fliegen (max. 1000ft). Für den Zweck Telemetriedaten über Funk im Modellflieger zu übertragen scheint das Modul sehr gut geeignet zu sein.

Viele Grüße aus dem verregneten Deutschland

Jeybo

Hallo

> gestern haben wir das erste Mal einen Testflug mit dem Funksystem gemacht. Die Ergebnisse waren sehr zufriedenstellend. Die Reichweite betrug mehr als 350m. Auch einen Aufstieg in 250m Höhe über der Basisstation beeinträchtigte die Übertragung in keiner Weise. Viel höher darf man sowieso nicht fliegen (max. 1000ft). Für den Zweck Telemetriedaten über Funk im Modellflieger zu übertragen scheint das Modul sehr gut geeignet zu sein.

Indem man auf der Empfangsseite eine ( z.B. per Hand grob nachgeführte ) Richtantenne verwendet, kann man die Reichweite natürlich noch erheblich erweitern. Geeignete Antennen für den 433MHz-Bereich ( 70cm-Band ) gibt es z.B. preiswert im Amateurfunkhandel. Im 868MHz-Band einsetzbare Richtantennen sind dagegen nicht ganz so verbreitet, aber irgendwo habe ich auch sie angeboten gesehen.

PS: Solange sie NUR auf der empfangenden Seite benutzt werden, ist die Verwendung gewinnbringender Antennen rechtlich unbedenklich.

Klaus