¿Triangulación inalámbrica de alta precisión en un espacio pequeño?

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la pregunta prácticamente establece la idea básica, pero aquí está mi caso de uso; juegos de guerra de mesa.

De manera óptima, me gustaría poder etiquetar cada una de mis "piezas de juego" con algún tipo de etiqueta, colocar algunos sensores alrededor del perímetro del espacio de juego y tener un dispositivo que ejecute una aplicación que pueda detectar a qué distancia se encuentra dicha etiqueta / unidad de cualquier otra en el área de juego.

Como tal:

  1. Un sistema así debería poder diferenciar diferentes "etiquetas" o, si no se usan etiquetas, algún método para hacerlo
  2. Tiene una precisión milimétrica o mayor, y alcance en un área de juego variable de aprox. 5 a 10 pies en cubos.
  3. Poder "actualizar" en un tiempo razonable. (cada pocos segundos es lo suficientemente bueno)

Opcionalmente

  1. Algún tipo de etiqueta impotente si es viable (por lo que no tengo que preocuparme por cambiar las baterías en cientos de figuras pequeñas)
  2. tantos componentes "comprados en la tienda" como sea posible. (y por lo tanto, es de esperar que sea razonablemente asequible y con un mínimo de partes hechas en casa)

Soy un tipo de software, así que una vez que algo llega al punto en que hay números sin procesar en una computadora, estoy bien. Las cifras solo necesitan ser encontradas / rastreadas en el espacio de juego con precisión, y la computadora puede procesar los números para determinar las distancias. En cuanto a la electrónica, me cuesta mucho encontrar (ver edición abajo) o incluso pensar en cómo armar este sistema. He visto etiquetas rfid y parecen buenas para almacenar información, pero no tan buenas para triangular distancias. Cualquier ayuda o consejo sería apreciado, pero para esta pregunta;

¿Qué hardware / tecnología / configuración puede (y con suerte) cumplir con los requisitos anteriores? ¿Hay tal cosa?

  

EDITAR (plausibilidad)

Hice un poco más de búsqueda y encontré;   enlace Los videos parecen demostrar que esto es posible? Este caballero parece haber logrado un efecto similar al que estoy buscando. (No estoy seguro de cómo, ¿es aplicable?)

Del mismo modo, el dispositivo Soloshot rastrea una 'etiqueta': enlace

    
pregunta Marky

4 respuestas

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Cámaras, tantas como pueda obtener, y toneladas de procesamiento de imágenes. Pegue calcomanías fluorescentes en sus mini figuras, o mejor aún, píntelas con distintos colores fluorescentes y obtendrá una precisión de 1 cm. Cualquier radio por debajo de 30 GHz no le dará la precisión requerida debido al límite de longitud de onda.

    
respondido por el Lior Bilia
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Consideraría usar al menos dos cámaras web de alta definición, mirando desde fuera de la mesa, hacia arriba y hacia abajo, en direcciones más o menos ortogonales. Ejecute las cámaras en algo que ejecute una biblioteca de análisis de visión adecuada, OpenCV funcionaría bien, ejecutándose desde su idioma favorito, funcionará bajo C, Python, Perl, muchas cosas. Esto te permitirá triangular piezas en 3 dimensiones. Una alternativa podría ser una sola cámara mirando hacia abajo, para posicionamiento 2D.

¿Etiquetando las piezas? Si son visualmente distintos y la iluminación ofrece un contraste suficiente, entonces no hay necesidad de etiquetar. De lo contrario, tal vez una pequeña barra redonda vertical, digamos una clavija de madera, para que la solución de 2 cámaras tenga un aspecto idéntico desde cualquier dirección, con bandas con código de barras. Una alternativa para la cámara superior única sería un disco plano en la cabeza, permitiendo un patrón similar a un QR, potencialmente más compacto que la varilla.

Con solo el blanco y negro, tendría un contraste máximo, pero necesita al menos bandas de log2 (número de piezas). Con más colores, puede obtener más bits por banda, por lo que con el espectro, en blanco y negro, 8 colores es de 3 bits por banda. Cuanto más alta sea la Def de la cámara, más pequeñas pueden ser las características de la etiqueta.

La cámara no necesita estar en una posición calibrada, si la parte superior de la mesa incluye un par de objetivos de calibración.

Cuando logras que el sistema de reconocimiento funcione, puedes agregar un proyector para lanzar pistas o escenas sobre la mesa.

Oye, ¿acabo de diseñar y regalar un producto viable?

    
respondido por el Neil_UK
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Hay muchas maneras de abordar esto con diferentes pros y contras. Las imágenes en 3D te darán todo lo que has pedido, pero necesitarás una excelente iluminación (y una línea de visión), y un hardware y software bastante impresionantes para ir con eso. Nunca mencionó cuál debe ser la frecuencia de actualización o el tamaño de las piezas, por lo que haré una serie de suposiciones en el camino.

La triangulación del efecto Doppler con ondas de radio será prácticamente imposible. No estoy diciendo que sea imposible, pero dados los criterios de tu bricolaje no debes seguir este camino.

La triangulación con ultrasonidos es factible, pero las partes no son pequeñas (si ese es el tamaño al que te diriges) y habrá un requisito de potencia mucho mayor que con la radio.

Una cámara IR con cada pieza que emita un pulso único sería barata y sería eficiente en el uso de la energía de la batería, pero será muy difícil obtener 3D.

Hice un proyecto como este una vez para la triangulación en un edificio. Optamos por la intensidad de la señal, ya que cambia significativamente en pequeñas distancias. El problema con este enfoque es que fluctúa mientras que la etiqueta es estática y es fácilmente influenciada por el entorno. Creo que la solución aquí es usar 2 o más receptores en cada estación de detección, luego usar la diferencia entre los 2 para obtener un rodamiento. Compara el rodamiento con otras estaciones para triangular una posición. Si cada pieza del juego está transmitiendo una identificación única, entonces los requisitos del software serían limitados. Aquí hay un boceto rápido.

Elmayorproblemaalqueteenfrentarásapartedelaviabilidadtécnica,escómopotenciarcadapiezadeljuego.LaRFIDyotrasopciones"sin poder" harán que el desafío sea aún más difícil o imposible. O bien necesitará baterías grandes en relación con el consumo, una tasa de actualización baja para minimizar sus necesidades (es decir, una ubicación por segundo en lugar de cientos), o pequeños paneles solares (es decir, calculadora solar) para acumular lentamente la carga necesaria para emitir un chirrido. posición.

Por último, ya que eres un tipo de software, vas a querer encontrar un tipo de hardware con quien trabajar. Si no puedes encontrar uno, entonces prepárate para leer y aprender mucho. Lo que estás tratando de lograr no es fácil, no importa quién seas. Sin embargo, espero que tengas éxito porque sería genial.

    
respondido por el OffTheBricks
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Utilice radar RFID .

No estoy seguro de cuál es la resolución en estos días.

Creo que usan dos antenas para la detección de fase para determinar la dirección y una tercera antena para la posición.

    
respondido por el KalleMP

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