Draadloos syncpulsen versturen

Ik zit met het volgende: In een ruimte van ongeveer 15 bij 25 meter bevinden zich draadloze batterijgevoede apparaatjes. Deze apparaatjes moeten allemaal (zeg 50 stuks) op exact hetzelfde moment een meting doen. Het meetmoment mag maximaal 1 ms afwijken. Er wordt 20 keer per seconde een meting gedaan.

Nu was mijn idee om met een zender 20 keer per seconde een signaal uit te zenden dat door de apparaatjes ontvangen wordt en gebruikt kan worden als kloksignaal. Eventueel zou er ook b.v. 1 keer per seconde een synchronisatie signaal uitgezonden kunnen worden, de tussenliggende tijden kan ik dan wel zelf genereren met een microcontroller die toch al aanwezig is.

Zijn er zender/ontvanger modules die ik voor dit doel zou kunnen gebruiken ? Ik zat te denken aan 433 MHz modules, maar ben bang dat het bereik en de betrouwbaarheid onvoldoende is. Daarnaast mag je op die frekwentie geloof ik niet continu uitzenden ?

Als er ideeen zijn hoor ik het graag...

Ik weet niet in wat voor omgeving het staat, maar zou een felle infrarode flits niet gebruikt kunnen worden om te synchroniseren? In het midden van de ruimte een stevige IR LED die op de juiste momenten flitst, in de meetapparaatjes een IR fotodiode gevolgd door een hoogdoorlaatfilter. Het plafond / de wanden van de ruimte reflecteren het signaal zodat het overal terecht komt.

[Bericht gewijzigd door mbbneon op (14%)]

Je zou GPS modules kunnen gebruiken die een seconde puls uitsturen. Deze zijn afgeleid van de GPS tijd en behoorlijk precies. Dit zou ook werken in een groter gebied.

Voor de ruimte van 15 bij 20 Meter zou een 433MHz zendertje moeten werken.

Voor het experimenteren met zo'n zendertje zie http://www.henkzelf.nl/PICprojects/HZ_RF12B.html en schema's + software in http://www.henkzelf.nl/PICprojects/tstRF12B.zip

Kan je ze niet gewoon tijdsynchroniseren ("klok gelijk stellen") en ze dan onafhankelijk metingen te laten doen aan 20Hz?

Dan heb je geen gedoe met het zenden en ontvangen, hetgeen inderdaad nooit 100% betrouwbaar gaat zijn en je mag inderdaad niet aan 100% duty cycle zenden.

'Exact' hetzelfde moment is ook een rekbaar begrip. Moet dat op 1mS, 1µS, 1nS nauwkeurig?...

Hij schrijft 1 mS ;-)
Draadloos is kan wel kritisch als er veel storing in de omgeving is. Ik weet verder niet hoe en wat maar als er af en toe een het signaal mist en je zet later de data lngs elkaar dan is er dus gen verband meer tussen die dingen onderling. Je weet alleen dat er een fout is omdat je minder data hebt dan de van de andere maar niet waar je wat mist. Dan zou je ook error correctie moeten inbouwen. De ontvanger van het sync station checked of hij van elke sensor data heeft gehad en zo niet dan vult hij een error code in want opnieuw vragen lukt niet binnen. 1 S denk ik ( maar ik weet weinig van digitaal)

Als het een ruimte is en je moet 50 apparaten ombouwen naar draadloos is het dan niet makkelijker het gewoon te bedraden, in ster vorm of via een bus systeem ?

Wild idee, maar niet zo gek:

Vuurvliegen syncen door wederzijdse feedback: door anderen hun flashed te observeren passen ze hun eigen flashtijden aan. Dat zijn heel simpele controle lusjes: iedere vuurvlieg flasht op ongeveer dezelfde frequentie. Als hij een andere flash ziet voor zijn halve periode, gaat hij sneller flashen, als hij een andere flash ziet na zijn halve periode gaat hij trager flashen. (sneller/trager kan omgedraaid zijn, weet ik nu niet direct uit het hoofd).

Wat ik voorstel: geef elke device een stevige IR led en IR detector. Tijdens het samplen (elke 1/20e seconde) geeft elk device een IR flash. Je monitort continu je IR detector en past je sampling snelheid aan op de data op de IR detector. Na een tijdje ga je synchronisatie krijgen: je hele netwerk zal synchroon samplen. Dit is een heel robuuste synchronisatie: er is geen master, het is een emergent fenomeen. Als er dus eentje uitvalt (of enkele) maakt dat niets uit. Eenmaal in sync is het heel moeilijk om sync te verbreken. In boeken van Strogatz vind je daar veel over terug

Ik speel al een tijdje met het idee om dit eens te bouwen als kunstprojectje. Maar dit zou een mooie echte toepassing kunnen zijn. hoe zijn de 50 devices verdeeld over de kamer?

Bedankt voor het meedenken.

IR en GPS zijn geen optie omdat het ook binnen moet werken en er zo min mogelijk kabels uitgerold moeten worden, aangezien het systeem op verschillende plaatsen en in verschillende ruimten moet kunnen werken. De kastjes zijn gelijkmatig over de ruimte verdeeld. Eenmalig synchroniseren heb ik geprobeerd, maar zelfs met quartz oscillator gaat het te snel uit fase lopen. Na een minuut al meerdere ms afwijking.

Zit te denken om het maar eens met 433MHz of 868MHz modules te gaan proberen. Zijn er nog voordelen van het een boven het ander ? In de ruimte kunnen ook verstorende objecten (machines in een fabriekshal) of eventueel dunne tussenwandjes geplaatst zijn (geen metaal).
De 868MHz modules lijken een wat groter bereik te hebben, klopt dit ?

Zijn die modules een kwestie van pulsje op de zender is pulsje uit de ontvanger ? Af en toe een pulsje missen is niet zo erg, daar kan ik softwarematig wel wat op bedenken.