comunicazione tramite laser

Buongiorno,

Vorrei cimentarmi nella realizzazione di una comunicazione punto punto mediante l'uso di laser, ma prima di lanciarmi e scoprire eventuali problematiche annesse alla scelta casuale di componenti chiedo a chi mi sta leggendo consiglio sulla fattibilità e scelta dei componenti.
Le mie esperienze si limitano a qualche progetto con arduino (sensori IR, relay, sensori di temperatura, ecc) ultimamente anche qualcosa di domotica con wemos d1 mini basato su esp 8266.
Indicativamente vorrei capire che velocità e che portata potrei raggiungere

Buongiorno,
essendo il tuo primo post nella sezione Italiana del forum, nel rispetto del nostro regolamento, ti chiedo cortesemente di presentarti QUI (spiegando bene quali conoscenze hai di elettronica e di programmazione ... possibilmente evitando di scrivere solo una riga di saluto) e di leggere con MOLTA attenzione il su citato REGOLAMENTO ... Grazie. :slight_smile:

P.S.: Ti ricordo che, purtroppo, fino a quando non sarà fatta la presentazione nell’apposito thread, nessuno ti potrà rispondere, quindi ti consiglio di fare il tutto al più presto. :wink:

Ricordo un progetto di Nuova Elettronica dove modulavano un laser con un segnale BF: LX 1090 "trasmettitore FM con LASER "
La rivista dovrebbe essere la 156

Si potrebbe prendere spunto da quello.

wfiles:
Vorrei cimentarmi nella realizzazione di una comunicazione punto punto mediante l'uso di laser

Prova a vedere cose simili già trattate, ad esempio QUI (dall'ottimo sito Instructables che ti consiglio di consultare quando sei in cerca di spunti, visto che ha istruzioni passo-passo e spesso cose simili sono già state create), oppure anche altri siti o video, come QUI ad esempio.

speedyant:
La rivista dovrebbe essere la 156 ...

... giugno 1992 ...

pag 76 - Trasmettitore fm con diodo laser - lx1090
pag 88 - Ricevitore fm per diodo laser - lx1091

:smiley: :smiley: :smiley:

Guglielmo

dall'ottimo sito Instructables

Ottimo ?!?! :o

Ciao, Ale.

docdoc:
Prova a vedere cose simili già trattate, ad esempio QUI (dall'ottimo sito Instructables che ti consiglio di consultare quando sei in cerca di spunti, visto che ha istruzioni passo-passo e spesso cose simili sono già state create), oppure anche altri siti o video, come QUI ad esempio.

Nel video utilizza i componenti base che stavo pensando di prendere, ma il dubbio che ho è: quanto distante può arrivare il raggio e a che velocità può trasmettere ? immagino che il collo di bottiglia sia rappresentato dalla lentezza nella modulazione dell'arduino che a 16 Mhz può comandare il laser nell'ordine dei microsecondi e quindi con velocità di pochi KB/s

Non so se Nuova Elettronica fosse meglio o peggio di Instructables, ma almeno era in italiano!

Dipende da cosa vuoi trasmettere.

speedyant:
Dipende da cosa vuoi trasmettere.

Pensavo di utilizzarlo come layer fisico su cui far transitare pacchetti di una lan, almeno qualche Mb/s
Ma forse è troppo

Considera una cosa ... sia che ci trasmetti audio (modulazione analogica del laser) sia che ci trasmetti dati (puoi usare la modulazione TTL), il grosso limite e' rappresentato (se vuoi usare componenti commerciali facilmente reperibili) dalla velocita' massima a cui puoi pilotare il driver ... e di solito quasi tutti quelli commerciali vanno da 5 a 10 KHz di frequenza massima supportata per l'ingresso TTL/MOD ...

Da parte del laser vero e proprio i problemi sono molto minori ... ad esempio, se usassi un q-switch (modulatore elettroottico pilotabile) come quelli usati sui sistemi di trasmissione dati a fibra ottica, potresti pilotarlo dai classici 2.5GHz fino ad un massimo di 40GHz (ma servono TAAAANTI soldini, che quella roba non la regalano :wink: ) ... credo che IBM ne abbia costruito uno in grado di pilotare fino a 4 laser di 4 colori diversi sulla stessa fibra, fino ad un massimo di 400GHz ... certo, con il budget di IBM la cosa sarebbe piu facile :slight_smile: ... dal lato pilotaggio del driver invece se vuoi salire piu su dei classici 10KHz massimi, serve passare all'autocostruzione ... e' comunque possibile, volendo ...

Come distanza invece, il limite e' rappresentato dalla divergenza del raggio, dal sistema di focalizzazione e dalla qualita' del fotodiodo che si usa come ricevitore (che e' bene abbia anche lui la propria ottica) ... ma soprattutto dalla robustezza meccanica dei supporti di fissaggio e dalle viti di allineamento (se pensi che sia facile centrare un ricevitore da pochi cm di diametro con un raggio partendo anche solo da poche centinaia di metri di distanza, prova ... :D) ... poi c'e' da considerare il tempo, in caso di nebbia o umidita' elevata la portata diminuisce ...

Comunque volendo si puo fare ...

wfiles:
Pensavo di utilizzarlo come layer fisico su cui far transitare pacchetti di una lan, almeno qualche Mb/s
Ma forse è troppo

Mi spiace, allora togli il "forse". Sia perché Arduino non può gestire flussi di dati di quella portata sia perché non è in grado (o comunque non è semplice) di veicolare un trasporto Ethernet "mappato" su un diodo laser.

Per quanto riguarda i discorsi relativi alla distanza, ovviamente dipende dal tipo di laser, dalla sua frequenza, dalla sua potenza, e dal mezzo di trasmissione (in aria? fibre ottiche? cosa?) per cui con i piccoli diodi laser che si trovano in giro puoi fare qualcosa per qualche metro, non di più. Inoltre ti servirebbe bidirezionale quindi dovresti quantomeno raddoppiare la cosa.

In sostanza, realizzare un bridge ethernet con Arduino e dei laser normali, e pensare magari di comunicare a distanze maggiori di un paio di metri non è a mio parere fattibile. Mi spiace.

ilguargua:
Ottimo ?!?! :o

Si, "ottimo" nel senso che ho scritto, ossia per cercare spunti e trovare guide passo-passo, quantomeno per cose simili e quindi apprendere qualcosa. Per cosa non è "ottimo" secondo te?

docdoc:
... Per cosa non è "ottimo" secondo te?

... beh, ad esempio, perché spesso pubblica progetti, fatti da utenti, che sono piuttosto discutibili.

Attenzione, lo seguo anche io perché, tra le tante cose che vengono pubblicate, ci sono anche ottime cose, però ... bisogna saper distinguere :wink:

Guglielmo

Etemenanki:
Considera una cosa …

Ok, quindi se volessi trasmettere 1 MB/s ho bisogno di un driver da ~8.4 Mhz giusto ?
Riguardo la difficoltà di allineamento dei sensori è un problema non da ridere che affronterò nel momento in cui avrò un prototipo funzionante.
Hai parlato di autocostruzione, quanto è complessa la cosa ?

ilguargua:
Ottimo ?!?! :o

A me instructables ha sempre dato l'impressione di un grande catalogo del copia&incolla pronto all'uso.

Per carità, qualche buon articolo c'è, ma li devi scovare con il lanternino...
Per raccogliere spunti e idee condivido invece, che però puntualmente richiedono approfondimenti altrove.

Qualche tempo fa avevo letto di un progetto su larga scala simile, e se non ricordo male il problema maggiore era proprio far collimare i fasci laser... tipo che bastava un po' di vento e sulle lunghe distanze si perdeva l'allineamento.

cotestatnt:
... tipo che bastava un po' di vento e sulle lunghe distanze si perdeva l'allineamento.

Quello era probabilmente dovuto ai supporti ... il vento di per se al laser gli fa poco (a parte muovere smog o nebbia nel raggio fino ad attenuarlo troppo) ... se vuoi farci esperimenti del tipo 50 o 100 metri, ti servono almeno un paio di blocchi di cemento da un quintale o roba simile poggiati saldamente a terra, con cementato o imbullonato bene l'armatura di supporto ... armatura che non puo essere costituita da un solo paletto, fra l'altro, ma data la necessita' di allineare il raggio, deve avere almeno due punto di fissaggio, uno fermo ed almeno uno con delle viti per spostare il fissaggio (o entrambi con le viti, ma almeno uno ci deve essere)

Per il ricevitore, la soluzione migliore sarebbe trovare degli specchi parabolici da tipo 25 o 30 cm nel cui fuoco piazzare il fotodiodo ... in alternativa si puo andare di lenti, ma allora o si usa una lente singola fissa, per cui c'e' un massimo di diametri oltre il quale diventano troppo costose, oppure si potrebbe tentare con una di quelle lenti di Fresnel piatte formato A4 o simile (mi sembra di averle viste vendute perfino da appiccicare al vetro posteriore dei veicoli, anni fa, ) ... tanto non serve alcuna fedelta' visiva, basta solo che raccolga la luce del laser dalla superfice piu ampia possibile per aumentare l'efficenza del ricevitore ...

wfiles:
...
Hai parlato di autocostruzione, quanto è complessa la cosa ?

Dovrei vedere cosa riesco a tirare insieme come schema ...

>wfiles: Quando si quota un post, NON è necessario riportarlo (inutilmente) tutto; bastano poche righe per far capire di cosa si parla ed a cosa ci si riferisce, inoltre, se si risponde al post immediatamente precedente, normalmente NON è necessario alcun "quote" dato che è sottinteso. :slight_smile:

Gli utenti da device "mobile" (piccoli schermi) ringrazieranno per la cortesia :wink:

Guglielmo

P.S.: Ho troncato io il "quote" del tuo precedente post :wink:

Etemenanki:
il vento di per se al laser gli fa poco (a parte muovere smog o nebbia nel raggio fino ad attenuarlo troppo)

Il vento di per se sì, ma le variazioni di densità dell'aria dovute, prima di tutto, alla differenze di temperatura lungo il percorso, credo proprio che producano curvature notevoli continuamente variabili, impredittibili, che sposterebbero di molto il raggio, forse anche di un metro ogni cento (sto pensando in particolare all'estate, con il calore che sale dall'asfalto o, con anche l'umidità, dalla terra e dall'erba).

Be’, dovrebbe essere parecchia differenza, ed anche strati di umidita’ diversa … un po come le “onde” che si vedono sopra degli oggetti molto caldi guardando le immagini che stanno dietro … tocca provare nella pratica …

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