Die Erfassung von Aktiv Track Pings funktioniert bei beiden Track Boxen auf die gleiche Weise, über das 2,4GHz Modul.
Verwenden Sie eine Track Box Passiv, um Aktiv Track Pings zu erfassen, denken Sie an das etwas schwächere Detektionsfeld und stellen Sie sicher, dass die Dual Track Box Synchronisierung deaktiviert ist.
TrackPing Detektion
Track Boxen verwenden 2,4GHz für die Kommunikation. Analog zu den sonstigen Aktiv-Komponenten können die Track Boxen auf einem von 8 Kanälen (Channel) laufen. Der Tracking Modus auf dem Transponder muss zwangsläufig auf demselben Kanal aktiviert werden wie die Track Boxen. Da die verfügbaren Kanäle für Timing & Tracking dieselben sind, müssen Sie für das Timing einen anderen Kanal als für das Tracking verwenden. Aus der praktischen Erfahrung bietet es sich an, Kanal 8 für das Tracking vorzuhalten. Dadurch bleiben für das Timing weiterhin die Kanäle 1-7 frei.
Sind die Track Boxen eingeschaltet, sind sie dauerhaft empfangsbereit und warten auf TrackPings von aktivieren Transpondern. Die Reichweite der Antenne stellt sicher, dass Transponder in einem Radius von 50 Metern empfangen werden. Bei direkter Sichtverbindung ohne Hindernisse weit und breit kann die Reichweite sogar etwas höher sein.
Da TrackPings in einem kurzen Intervall gesendet werden, empfängt die Track Box in der Regel mehrere TrackPings verschiedener Transponder zeitgleich. Um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Daten zu gewährleisten, verwendet die Track Box einen Detektionsalgorithmus, um je Transponder die genauestmögliche Zeit zu senden.
Für jeden empfangenen TrackPing sendet die Track Box eine Bestätigung an den Transponder. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Tracking Modus auf dem Transponder gemäß der Tracking Modus Zeitlimits aktiviert bleibt.
Die Track Box sendet die ermittelten Zeiten der Transponder schubweise. Die Frequenz variiert hierbei in Abhängigkeit vom gewählten Modus sowie der Anzahl aktuell empfangener TrackPings. Wenn keine TrackPings empfangen werden, kommuniziert die Track Box lediglich alle 4 Minuten per sog. Status Call mit dem Server.
TrackPing Algorithmen: Stationär vs. Moving
TrackBoxen verfügen über integrierte Bewegungssensoren, über die sie weiß, ob sie sich aktuell bewegt oder nicht. Dies hat einen Einfluss darauf, wie TrackPings verarbeitet werden.
Stationärer Algorithmus
Wenn eine TrackBox stationär angebracht ist, versucht sie die genauest mögliche Zeit zu berechnen. Der Algorithmus ist vergleichbar mit dem Legacy Mode des Dekoders.
Für Aktive TrackPings spielen folgende 2 Werte eine Rolle:
- Maximale Beobachtungszeit (30s): Die Dauer, über die ein Transponder beobachtet wird, bevor eine Zeit übermittelt wird.
- Reaktionszeit (10s): Der Zeitraum, den die Track Box wartet, ob sie eine Detektion mit einer größeren Signalstärke (RSSI) empfängt, bevor sie eine Zeit übermittelt. Die einzige Ausnahme besteht darin, wenn die maximale Beobachtungszeit (s.o.) bereits abgelaufen ist. Die Reaktionszeit der Track Box verhält sich sehr ähnlich zur Reaktionszeit des Dekoders.
Wird ein TrackPing mit einem höheren RSSI-Wert innerhalb von 10s des vorherigen stärksten Signals empfangen, wird der Transponder weiterhin beobachtet, es sei denn die 30 Sekunden seit dem ersten TrackPing sind bereits vergangen. Wird eine Zeit geschrieben, wird die Maximale Beobachtungszeit zurückgesetzt. Das heißt, dass ein Transponder mehrere Passings bei einer Durchfahrt erzeugen kann, wenn er a) länger als 30 Sekunden im Detektionsfeld ist, oder b) ein starkes Signal erhält, anschließend für 10 Sekunden kein stärkeres Signal, aber nach Ablauf dieser 10 Sekunden immer noch im Detektionsfeld ist.
Wenn die Teilnehmer die Messstelle schnell genug passieren, erhalten Sie nur eine Detektion und die Zeiten sind ungefähr bis auf eine Sekunde genau.
Moving Algorithmus
Eine Track Box wechselt zum Moving Algorithmus, wenn Sie eine Positionsänderung mit mehr als 5 km/h bemerkt.
Bewegt sich die Track Box kontinuierlich, ergibt es keinen Sinn mehr, einen Transponder für eine bestimmte Zeit zu verfolgen und das stärkste Signal zu suchen, da in der Regel sowohl die Track Box als auch der Transponder sich bewegen.
Die Track Box gruppiert im Moving Algorithmus alle empfangenen TrackPings und übermittelt diese in einem 10 Sekunden Intervall. Bewegt sich die Track Box für 1 Minute nicht mehr, wechselt sie zurück zum stationären Algorithmus.
Für jeden TrackPing speichert die Track Box, welcher Algorithmus für die Erfassung verwendet wurde. Weitere Infos hierzu finden Sie im TrackBox Protokoll.
Für die Zeitnahme sollten Sie Ihre Track Boxen stationär an der Messstelle betreiben. Befestigen Sie die Track Box an Objekten, die sich minimal bewegen (z.B. an einem Baum, an einem Boot oder einer Boje), erfasst die Track Box diese Bewegungen noch nicht als ausreichend für den Moving Algorithmus, da die kurzzeitigen kleinen Bewegungen ignoriert werden.
Detektions-Reichweite: Standard- vs. Richtantenne
Die Track Box Aktiv wird mit der gleichen Antenne geliefert wie andere Aktiv-Komponenten. Mit der Standardantenne empfängt die Track Box überlichweise TrackPings im Radius von ca. 50 Metern. Die Track Box Passiv verfügt lediglich über eine interne Antenne, daher ist der Detektionsradius etwas kleiner.
Wenn Sie TrackPings aus größerer Entfernung empfangen möchten, können Sie die 14dBi Richtantenne aus unserem Online-Shop in Betracht ziehen. Mit der Richtantenne können Sie TrackPings in bis zu 700 Metern Entfernung in der Strahlrichtung der Antenne erfassen. Beachten Sie, dass der Detektionsradius in die anderen Richtungen nur minimal schwächer ist als bei der herkömmlichen Antenne. Das bedeutet, dass Sie - unabhängig von der verwendeten Antenne - immer TrackPings im Radius von 50 Metern empfangen.
Wichtig: Die Richtantenne darf nur mit der Track Box Aktiv für den Empfang von TrackPings verwendet werden. Nutzen Sie die Richtantenne mit anderen Aktiv-Komponenten, verstoßen Sie gegen Regularien zur maximalen Sendeleistung von Geräten.
Nachfolgend finden Sie eine Darstellung zu den zu erwartenden Detektionsfeldern mit den beiden Antennen:
Beachten Sie, dass dies lediglich Schätzungen sind. Sie können TrackPings auch von noch weiter entfernt empfangen, zum Beispiel über einen See oder über ein Tal hinweg. In anderen Situationen kann der Empfang aber auch eingeschränkt sein, zum Beispiel wenn zu viele Hindernisse im Weg sind. Die Ausrichtung des Transponders und die unmittelbare Umgebung der Track Box haben einen enormen Einfluss auf die Reichweite. Unter Wasser gesendete Track Pings können unter keinen Umständen empfangen werden, da Wasser das 2,4GHz-Signal nicht leitet.
Praktische Anwendung
Stand Up Paddle auf einem Fluss
Bei einer SUP Veranstaltung wurden die Detektionen von einer Track Box Aktiv mit herkömmlicher Antenne mit denen einer Track Box Aktiv mit Richtantenne verglichen. Auf dem Bild sehen Sie den Aufbau der Track Box Aktiv mit Richtantenne. Die Grafik zeigt den Verlauf der Signalstärke (RSSI) der TrackPings im Vergleich der Richtantenne (orange) und der herkömmlichen Antenne (schwarz). Die Athleten haben die Messstelle auf der gegenüberliegenden Uferseite passiert.
Die Grafik zeigt, dass die Transponder bei der Track Box mit Richtantenne eine höhere Signalstärke aufweisen. Die maximale Signalstärke in Antennenrichtung hebt sich bei Verwendung der Richtantenne zudem deutlich von den übrigen Detektionen ab. In diesem Anwendungsfall steigt die Wahrscheinlichkeit, die Detektionen zu empfangen, bei Verwendung der Richtantenne deutlich. Zudem ist es durch den deutlichen Peak noch einfacher zu sehen, wann der Transponder die gedachte Messlinie überquert. Eine große Rolle spielt hierbei aber auch die vergleichsweise langsame Geschwindigkeit der Athleten.
Rad-Zwischenzeit bei einem Triathlon
Bei einem Langdistanztriathlon haben wir die Genauigkeit von der Track Box Aktiv (mit und ohne Richtantenne) mit einem Dekoder verglichen, der 4 mal überquert wurde. Nachfolgend sehen Sie alle Rohdaten des Siegers. Die Messstellen sind farblich hervorgehoben in grün (Dekoder), pink (Track Box mit herkömmlicher Antenne) und blau (Track Box mit Richtantenne).
Für jede Überquerung hat die Track Box jeweils nur einen TrackPing empfangen und eine Zeit erfasst, die zumeist innerhalb einer Sekunde von der Dekoder-Detektion liegt - unabhängig von der verwendeten Antenne.
In diesem Anwendungsfall, bei einer kurzen Distanz zwischen Track Box und Athlet, sowie relativ hohen Geschwindigkeiten, gibt es keine Vorteile bei der Verwendung der Richtantenne gegenüber der herkömmlichen Antenne.
Active Modes
The Mode set through Track Box Configuration Rules changes how often the Track Box Active communicates with the server, and therefore how quickly Track Pings arrive and how long the battery lasts. The Track Box Active supports normal, fast and standby mode. Slow mode is a Track Box Passive mode and is rejected if it is set on a Track Box Active.
Normal
Normal mode is the best compromise between battery life and speed of data, and is recommended for general timing. The box sends a status call every 4 minutes and goes online to send Track Pings as they are received, so a Track Ping reaches the server within 30 seconds. The GPS module is switched off automatically while the box is not moving.
Fast
In fast mode the box stays online permanently and sends a status call every 15 to 60 seconds, so a Track Ping reaches the server within 6 seconds. The Reaction Time of the stationary algorithm is also reduced from 10 to 5 seconds, which sends each passing sooner but gives the box less opportunity to record a stronger signal.
This mode will drain the battery in around 6 hours, so it should only be used where battery and data consumption are not a concern. A typical application would be a timing point feeding an announcer.
Standby
In standby the box sends a status call every 15 minutes and does not go online in between, so a Track Ping may take up to 15 minutes to reach the server. A position is reported with each status call, and the GPS module takes a single fix if the box has moved since the last status.