Moet modelspoor aan de NFC?

[Patrick Smout]

Bluetooth heeft wel wat, maar ik denk niet dat het de ultieme oplossing is…..

…..
Ik zou dan liever gaan voor iets gebaseerd op Matter en vergelijkbare technieken voor huisautomatisering. Dat gebruikt al een zeer efficiënt draadloos protocol dat zeker in de toekomst breed beschikbaar zal zijn.

Matter maakt gebruik van IPV6 en een beetje implementatie vereist zo een footprint van 1MByte Flash. Best wel pittig voor een decodertje. Erg efficient kun je m.i. matter niet noemen. Mbt Bluetooth, er is ook zoiets als Bluetooth Mesh.

[bask185]

Verslikt zo'n programma zich nooit?

Ja dat doen ze... soms wilt een wissel niet om... schade. We hebben ook wel eens een melder die dan ophoudt met werken...  Zelf bedienende blokmodules for the win. 

Ik had begrepen dat je met railcom melders een noodstop kon uitvoeren als een trein ten onverwachts op een verkeerde railcom terugmelder beland.

[Klaas Zondervan]

Ja oké, maar een noodstop is niet hetzelfde als herstel van de treinposities.

[bask185]

Dat kan ook met railcom melders volgens mij. Ik heb het alleen nog nooit gezien in een filmpje ofzo. Maar het schijnt dat in iTrain een trein zichzelf in een blok kan plaatsen.

[schipcas]

Ik ben op 23-11-2021 dit draadje begonnen, Automatische treinherkenning, https://forum.beneluxspoor.net/index.php?topic=100568.msg3222267619#msg3222267619
Beetje het zelfde idee als wat de topic starter voor ogen heeft.
De insteek was om (goederen) wagons vanaf een rangeerterrein te laten inlezen in i-Train. Hiermee kan de treinlengte min of meer automatisch herkend worden
Groet
Henk

[iljitsch]

Ik zat nog even na te denken, en een nog simpelere manier om kleine beetjes informatie over te dragen tussen spoor en materieel is met streepjescodes. Die zou je dus op de onderkant van je treinen kunnen plakken en dan met een fotodiode in het spoor uitlezen. (Waarschijnlijk een infrarode LED erbij om de onderkant van de trein te verlichten.)

Dit zal waarschijnlijk beter werken met treinen op snelheid. En bonus: als je weet hoe groot de barcode is kan je aan de snelheid waarmee je 'm leest de snelheid van de trein aflezen. En de richting natuurliijk.

De barcode kan info over de lengte van de trein of wagon bevatten zodat je veel makkelijker aan de slag kan zonder al deze info handmatig in een computer in te voeren.

Omgekeerd kan natuurlijk ook, met een streepjescode op het spoor en een lezer in de trein. Zou lijkt me met 1 pinnetje op de decoder moeten kunnen. Alleen streepjescodes op het spoor staat weer wat minder mooi... Wat je zou kunnen doen is de dwarsliggers te beschilderen met twee soorten verf die in zichtbaar licht dezelfde kleur hebben maar infrarood in verschillende mate reflecteren. Wel worden je codes erg kort met minimaal een dwarsligger per bit.

Maar toch is naar mijn mening een manier waardoor de decoder in de loc blokken kan detecteren en dan via RailCom terugmelden wel zeer wenselijk, omdat je dan aan de slag kan met blokbesturing zonder allerlei extra hardware en bedrading.

En je zou ook dingen kunnen doen als een maximumsnelheid aangeven, een (tijdelijke) stop, en dan ofwel in dezelfde richting verder of rijrichting omkeren en verder rijden.

[Klaas Zondervan]

Streepjescodes onder de wagens is al eens gedaan. Ik weet niet meer waar ik dat heb gezien.

[Pauldg]

In een hele oude Railhobby. Artikel over een Franse baan. Was behoorlijk vooruitstrevend toen.

Artikel heette: 'Hoe een eigenzinnig iemand een Franse tik opliep '. Jaar weet ik niet meer

[JoopSpoort]

Streepjescodes onder de wagens is al eens gedaan. Ik weet niet meer waar ik dat heb gezien.

Holtermann Elektronik schijnt zoiets te hebben. De website is echter "under construction". Via de Beneluxspoor encyclopie gevonden.
Ik vraag me echter af wat je niet met al deze dingen wilt. Eigenlijk kun je dan net zo goed een softwareprogramma gebruiken die dit alles biedt, en nog geavanceerder. Met Koploper, iTrain of RocRail kom je een heel eind.
En voor alles geldt: Wat door mensen is gemaakt, is per definitie feilbaar.
Hartelijke groet,
Joop

[Tjalling]

Technisch allemaal mogelijk, en je kunt een leuke hobby hebben aan het ontwikkelen van een dergelijk systeem.
Maar ik denk niet dat er een grote markt is om huidige systemen te vervangen.

Er zijn altijd wel een paar actuele projecten die proberen al-dan-niet bestaande problemen in het automatiseren van modeltreinen op te lossen.
Veel lopen stuk door te grote complexiteit of door een gebrek aan markt.
Er zullen niet veel mensen met je idee aan de haal gaan en een systeem maken dat je nu voor ogen hebt.

Gewoon wat treinen en een eenvoudige centrale kopen. Dan kun je daarmee spelen en kijken hoe je verder gaat/ wil gaan.

Groet,
Tjalling

[iljitsch]

Matter maakt gebruik van IPV6 en een beetje implementatie vereist zo een footprint van 1MByte Flash. Best wel pittig voor een decodertje. Erg efficient kun je m.i. matter niet noemen.

Een voorbeeld van een SoC die dit goed zou kunnen is de Nordic SM nRF52840 en die heeft inderdaad 1 MB flash aan boord. Te krijgen voor minder dan een tientje. De TI CC1352R kan ook Matter/Thread aan met 352 kB flash en 80 kB RAM. Daarvoor kan ik geen prijs vinden. Thread gebruikt inderdaad 6LowPAN, een voor dit soort dingen geoptimaliseerde versie van IPv6.

Als dat te zwaar is kan je doen wat bijvoorbeeld Hue doet, waar de hub the Matter regelt en met de lampen en dergelijke praat met het simpelere ZigBee. Hue spullen heb je al voor zo'n 20 euro dus de kosten van de draadloze aansturing moeten meevallen.

Ik zou het prachtig vinden als ik locs en wissels had met allemaal een eigen draadloze decoder dus geen aparte DCC-centrale nodig, gewoon voeding op de rails en de rest gebeurt draadloos. Ook geen aparte kabels voor wisselaansturing en dergelijke, of bij je 9e wissel weer een extra signaaldecoder.

Extra voordeel is dat je dan analoog en digitaal door elkaar kan laten rijden op dezelfde baan.

[bask185]

inderdaad 1 MB flash aan boord. Te krijgen voor minder dan een tientje.

Mijn atmega's hebben 32kB flash en ik krijg er alles mee gedaan oh en ze kosten een kwart. In de goede oude tijd waren ze nog 40 cent 

.. simpelere ZigBee. Hue spullen heb je al voor zo'n 20 euro dus de kosten van de draadloze aansturing moeten meevallen.

zigbee's zijn leuk, alleen veels te duur om ze ergens voor te gebruiken. Een wemos D1 mini met ESP chip kost rond de ~€2,00 en dan heb je wifi en ook iets van 1MB flash.

gewoon voeding op de rails en de rest gebeurt draadloos.

Je vergeet 1 klein detail. Als je DCC decoders gebruikt, kan je die ook voeden met DCC. Dan heb je 2 draden waarover je stroom en informatie gaat. Je kan prima onder een analoge baan een DCC bus hangen om wissels en seinen mee te schakelen. Die 2 draden voor stroom moet je toch trekken, waarom dan niet meteen informatie mee sturen?

dus geen aparte DCC-centrale nodig

Dat kunnen kleine dingetjes zijn hoor 

Extra voordeel is dat je dan analoog en digitaal door elkaar kan laten rijden op dezelfde baan.

Ik ontwerp mijn decoders, melders en schakelpaneel spul om die reden met loconet. Een loconet ding kan direct met een andere loconet ding praten zonder tussenkomst van een centrale. Zo kan je ook analoog rijden en toch gebruik maken van een makkelijk plug en play bus systeem. In plaats van een centrale komt er dan ergens een loconet power supply ergens in de bus.

Mvg,

Bas

[Menno]

Dat kan je echter ook met Railcom terugmelders. Met railcom kan de trein je ook nog vertellen met welke snelheid hij rijdt. Ik snap tot op de dag van vandaag nog steeds niet wat je moet met die informatie omdat je dat toch al weet. Je zet immers met je eigen duim de snelheid.. maar goed nfc..

Is dat niet misschien iets voor de toekomst? Dat er dan waarheidsgetrouwer afgeremd wordt omdat de centrale weet hoe hard de trein rijdt?
Bij handmatig rijden zie ik het nut van Railcom überhaupt niet namelijk, maar ik ben dan ook ouderwetsch (en m'n baan is klein) waardoor ik al dat extra digitale spul niet snel nodig zal hebben.

Nfc denk ik lastig omdat er tijd nodig is eerst om de chip powerup, dan komt er een heel circus van datauitwisseling opgang om de chip te indentificeren en daarna pas iets doen...

Het hangt er ook wel vanaf welke tag je kiest, want die zijn er in allerlei snelheden en klasses kwa geheugenruimte.
Waar de ene toepassing een trage lopende band is waar een lezer voldoende tijd zal hebben om in enkele seconden te lezen, razen in een ander proces objecten met flinke snelheid voorbij en moet de uitleessnelheid veel hoger liggen.

Laten we zeggen dat we in modelspoorland aan 1024 unieke nummers (UID's) voldoende hebben, das 10 bit. Dat is, als je elk rijdend ding van een tag voorziet, dan ook het enige wat je hoeft te weten: meer data is onnodig, want een rijrichting kun je er toch niet inprogrammeren (ja, het kan wel, maar er is niets wat dat garandeert en je moet die rijrichting telkens opnieuw in de tag programmeren als je de rijrichting wijzigt).

Bij een onbeveiligde tag is het overbrengen van het UID razendsnel voor elkaar: er hoeft geen authenticatie of versleuteling plaats te vinden, dus die relatief extreem lange tijd ben je al kwijt.
Het enige wat rest is uitlees-afstand en daar zou het moeilijk kunnen worden, omdat ik gok dat menig tag op een metaalrijke plaats gemonteerd wordt, wat uitlezen kan bemoeilijken. Als je daar minder tot geen last van wil hebben, kun je speciale(re) tags aanschaffen die daarvoor geoptimaliseerd zijn en omdat je dan in een specialistischer tak van RFID-werk terecht komt, worden de tags ook duurder.

bij albert hein duurt het ook minstens een 2 tal seconden...

Hoogstwaarschijnlijk is die dan ook niet onbeveiligd, maar vindt er authenticatie plaats. Authenticatie duurt van zo'n beetje het hele proces, het langste, omdat beide apparaten (als het goede authenticatie betreft) elkaar uitdagen en rekensommen op elkaar afvuren, puur om zeker te weten dat de AH-kaart een AH-kaart is en de lezer in de winkel echt de lezer in de winkel.

Dat soort processen heb je in modeltreinland gewoon niet nodig. Het is dat of gewoon slechte techniek van de AH waar ze mee weg komen omdat mensen toch wel bij ze blijven komen winkelen. Het is hetzelfde in het OV: sinds daar de bankpassen ook gebruikt kunnen worden, zijn de lezers van Connexxion echt gruwelijk sloom geworden, terwijl ze daarvoor razendsnel waren.

Ik zat nog even na te denken, en een nog simpelere manier om kleine beetjes informatie over te dragen tussen spoor en materieel is met streepjescodes. Die zou je dus op de onderkant van je treinen kunnen plakken en dan met een fotodiode in het spoor uitlezen. (Waarschijnlijk een infrarode LED erbij om de onderkant van de trein te verlichten.)

Dit zal waarschijnlijk beter werken met treinen op snelheid. En bonus: als je weet hoe groot de barcode is kan je aan de snelheid waarmee je 'm leest de snelheid van de trein aflezen. En de richting natuurliijk.

Die infrarode LED ga je zeker nodig hebben om nog onderscheid te kunnen maken tussen streepjes en wit. Grote kans dat je dan ook een ander materiaal, beter in IR-reflectie, moet hebben voor goede streepjescodes.

Het lezen zou ik niet op snelheid baseren, maar gewoon op een totaalreflectie: laat de ontvanger maar gewoon 60 keer per seconde (of iets dergelijks) volledige monsters nemen. Veel barcodescanners werken al jaren met een globale scanner en niet meer met een zwiepende laser (ze zijn er nog wel, maar worden zeldzaam vanwege hun kwetsbaarheid en traagheid). Een LED belicht in 1 keer de code, die vervolgens door een speciale sensor in 1 keer gelezen wordt.

De richting kun je zelfs uit het lezen van de code afleiden: als de code een startbit bezit, weet de lezer meteen of hij de code van links naar rechts binnenkrijgt of andersom, en draait - indien noodzakelijk - meteen zijn resultaat om kwa volgorde. Het enige wat je zelf nog moet doen is dan zorgen dat de lok eerst ergens 'aangemeld' is waardoor het systeem weet of de lok met het startbit naar voren of naar achteren rijdt, anders weet de lezer nog niets

De barcode kan info over de lengte van de trein of wagon bevatten zodat je veel makkelijker aan de slag kan zonder al deze info handmatig in een computer in te voeren.

Mwah... dat kán, maar trein-lengte info in een barcode samenvatten vereist zeer veel unieke barcodes die je dan ook zelf onder de lok moet plakken: immers, elk nummer heeft z'n eigen lengte (vergelijk de zelf-weegschalen in supermarkten waar 4 bananen een andere streepjescode oplevert dan 5 en dergelijke)

[iljitsch]

Ok, bask185 heeft een goed punt dat draadloos niet ontzettend nodig is omdat DCC ook goed werkt. En dank ook voor de inzichten van Menno.

Dan hier wat ik heb zitten bedenken voor streepjescode-achtig spoor dat locs kunnen uitlezen terwijl ze er overheen rijden. 

Normaliter heeft modelspoor bielzen / dwarsliggers, met daartussen iets dat een andere kleur heeft. Laten we voor het gemak uitgaan van donkere bielzen en lichtgekleurd ballast. Als je daar overheen rijdt met een fotodiode die naar beneden kijkt zie je dus afwisselend licht/donker. Nu kunnen we tussen twee bielzen het ballast wat donkerder maken.

Laten we nu zeggen dat lichtgekleurd ballast een 0 is, en donkerder ballast een 1. En de donkere bielzen geven aan waar een 0 of een 1 begint/eindigt. Dan kunnen we bijvoorbeeld de volgende codes maken. Spatie is een dwarsligger, x een databit:

0 1 0 x x x x 1 1 0

Of, als we meer data hebben:

0 1 0 x x x x 0 1 x x x x 1 1 0

En nog meer:

0 1 0 x x x x 0 1 x x x x 0 1 x x x x 1 1 0

Dus van links naar rechts weet je dat er 4 databits komen na een 0 1 0. Dan ofwel een 1 die aangeeft dat het feest voorbij is, of een 0 en daarna een 1 en nog 4 databits.

In de andere richting weet je dat er 4 databits komen, dan een 0 als het klaar is of een 1 en dan een 0 en nog 4 databits. Wel even de bits omdraaien omdat je ze in omgekeerde volgorde gelezen hebt!

Met 4 bits heb je 16 codes. Een stuk of 4 kan je besteden aan verkorte blokaanduidingen (A, B, C, D). Dat is voldoende om te weten in welke richting een trein door een wissel gegaan is als-ie dat via RailCom terugmeldt.

Daarnaast kan de trein de bielzien die-ie ziet tellen en weet je dus vrij precies hoe ver-ie is en hoe hard-ie rijdt.

Je kan de trein dan ook vertellen "na X bielzen stoppen". En dan de locdecoder vertellen hoeveel bielsafstanden hij lang is voor en na de fotodiode. Zo kan-ie superprecies aan het eind van een perron stoppen.

Dit kan je dan combineren met ABC, zodat de trein dankzij het ABC-signaal weet wanneer-ie weer mag gaan rijden. Of gewoon na een door de streepjescode voorgeschreven haltertijd. De streepjescode geeft ook aan of de trein doorrijdt of in de omgekeerde richting terug vertrekt.

Spoorstreepjescode kan ook baanvaksnelheden aangeven.

Ik geloof dat bij N spoor je zo'n twee bielzen per cm hebt. Met 4 databits + 6 voor overhead is dat 5 cm. 8 bits = 8 cm en 12 bits = 11 cm. Dan moet je steeds een cm of 4 overslaan voor je de volgende code kan plaatsen.

Ik zie het helemaal zitten!

Dus maar eens zien of ik een wagon kan uitrusten met een Arduino, een fotodiode en een klein schermpje dat laat zien wat-ie van het spoor uitgelezen heeft.

Voor een IR fotodiode is meestal licht gewoon licht en donker gewoon donker maar als je dit serieus wilt gaan doen wil je naar ballast dat er optisch hetzelfde uitziet maar in IR wel verschillend is om zo de code door te kunnen geven.

[RobGood]

Iljitsch, dat brengt mij weer op een idee. De loc heeft naar onderen gericht een ir tx diode hierop niet een constante maar de diode geeft een code .. snelheid mag enorm hoog, twee of drie bytes is voldoende om in die code de indentificatie van die loc te stoppen en misschien nog veel meer. Op gezette punten in de baan een rx diode tussen de bielzen... en voila we weten waar welke lok is... rob