Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Je kunt ook een cookievrije versie van de website bezoeken met minder functionaliteit. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , reacties: 57, views: 28.296 •
Submitter: APClll

Het netwerk van gsm-masten kan gebruikt worden om de regenval gedetailleerder te registreren. Vooral ontwikkelingslanden kunnen hun voordeel met de methode doen, stellen wetenschappers van de Universiteit Wageningen.

GSM mastGsm-masten vormen in Nederland een netwerk van dertienduizend verbindingen die elk enkele kilometers lang zijn. Regendruppels verstoren de verbindingen tussen de masten en door te meten tot welk verlies aan vermogen dit leidt, is te berekenen hoeveel neerslag er tussen twee gsm-masten valt. "Het gaat bij regen om een nagenoeg evenredig effect, met hagel en sneeuw hebben we nog geen ervaring", vertelt Hidde Leijnse, onderzoeker van de leerstoelgroep Hydrologie en kwantitatief waterbeheer. De methode zou tot nauwkeuriger weer- en klimaatmodellen, en daarmee beter waterbeheer, kunnen leiden. Overigens constateerden Israëlische wetenschappers in 2006 al dat gsm-masten gebruikt kunnen worden bij het meten van regen.

Het KNMI neemt de hoeveelheid regen waar met 325 regenmeters die dagelijks een keer worden uitgelezen en 35 automatische weerstations die elk uur data aanleveren. "Dat is slechts één meetpunt per honderd à duizend vierkante kilometer. Dat geeft een vertekend beeld, zeker bij zware buien", vindt projectleider Remco Uijlenhoet, die moet erkennen dat ook het door hen voorgestelde systeem mankementen heeft, "Ons systeem heeft weer als minpunt dat gsm-masten niet gelijkmatig over het land zijn gespreid. In het westen van het land is de dichtheid hoger dan bijvoorbeeld op de Veluwe."

De onderzoekers denken dat hun meetmethode ook interessant is voor ontwikkelingslanden, waar mobiele telefonie  aan een sterke opmars bezig is. Gedetailleerde meting van regenval is van groot belang voor het opstellen van klimaatmodellen, maar in de meeste noordelijke Afrikaanse landen worden nauwelijks metingen verricht. "Je kunt in ontwikkelingslanden wel een weerradar willen opzetten, maar dat is duur en levert nauwelijks iets op. Dit is een nagenoeg gratis bijproduct van een buitengewoon lucratieve commerciële activiteit", verklaart Uijlenhoet.

Reacties (57)

Regendruppels verstoren de verbindingen tussen de masten en door te meten tot welk verlies aan vermogen dit leidt, is te berekenen hoeveel neerslag er tussen twee gsm-masten valt.
En daar gaat je meting, als er een vlucht vogels langsvliegt.
Lijkt me niet heel erg nauwkeurig.
lijkt me dat vogels wel iets harder storen dan regen.. neem aan dat zoiets wel af te vangen is
Ik denk dat vogels ook weinig doen, regen valt over een zeer groot oppervlak, waar vogels maar een klein beetje luchtruim in nemen gedurende hele korte tijd.
Het gaat hier volgens mij meer om de point-to-point verbindingen die veelal vaak ook aanwezig zijn op/tussen GSM masten. Deze gebruiken gerichte antennes (die drumstellen die je her en der ziet hangen). Als en vogel door het zend-pad heen vliegt merken de zender/ontvanger dat weldegelijk.

De vogel zal echter wel te onderscheiden zijn van regendruppels aan de hand van de hoeveelheid, duur, manier van het vermogen verlies.

@jegelie - Echter zal die vogel wel op hele hevige regen lijken, als er meerdere keren per dag een vogel door het pad heen vliegt dan zal dit op een kurkdroge dag toch tot detectie van regenval leiden, mits je geen signal processing doet en vogels en dergelijke wegfilterd.

[Reactie gewijzigd door knirfie244 op 23 juni 2009 01:06]

Heb je al eens in het zonnetje gezeten en er vloog een duif langs, zodat zijn schaduw op je viel? Een korte flits.
Dat effect merkt zo'n ontvanger dan dus ook omdat het een "straal"-verbinding is. Welnu, wanneer er een regenwolk tussen jou en de zon zit, merk je dat op een andere manier - de zonnestraling neemt af naargelang de aard van de wolk. Soms wordt het zo duister dat zelfs de straatlantaarns aanspringen.

Dus je hoeft daar geen onderscheid in te maken; de vogels worden zo wel weggefilterd door de enorme omvang van de metingen bij elkaar; de resolutie, en de tijdsspanne ("per uur").

Mij lijkt wel dat een zwerm sprinkhanen wel een zeer vertekend beeld kan opleveren.


edit: meervouds-taalfoutje

[Reactie gewijzigd door jegelie op 22 juni 2009 20:09]

Neerslag meten uit de verstoring van elektromagnetische straling is heel goed mogelijk. Kijk maar eens op buienradar.nl. De neerslagradar van het KNMI die deze plaatjes maakt zendt straling uit en meet het effect van de neerslag op deze straling.

Er zijn natuurlijk verschillen. De frequentie van het signaal is anders, en de weerradar meet vooral reflectie, terwijl zendmasten vooral absorptie zullen meten. Maar het principe is aangetoond.
Sowieso zal je dan 3 punten nemen, je gaat kijken wat de resultaten zijn tussen mast a en mast b, daarna kijk je naar de resultaten tussen mast a en mast c...

Als je dan als laatste geen resultaten krijgt tussen mast b en c kan je concluderen dat er rond mast a regen valt (tussen a en b en tussen a en c)

Al krijg je wel resultaten tussen a en b maar niet tussen a en c kan je concluderen dat er een vogel heeft gevlogen

Zo is het best foul proof volgens mij (ben geen technicus dus dit heb ik ff 123 verzonnen)

[Reactie gewijzigd door Mellow Jack op 23 juni 2009 09:47]

Een groep vogels dan? maar goed aan andere kant, dan is het maar op één zend mast, vergeleken met nu is het nog steeds nauwkeuriger waarschijnlijk
Je kunt er toch voor zorgen dat alleen objecten/ stralingsverstoring kleiner dan een bepaalde grootte tellen als regen .

[Reactie gewijzigd door superaki op 22 juni 2009 17:26]

Nope, ik zat fout...

[Reactie gewijzigd door Kristof_D op 22 juni 2009 20:59]

Je kan vermogen toch constant meten? Als er dan even een vogeltje tussendoor vliegt zal dat geen effect hebben. En misschien gaat het wel over zulke grote afstanden dat er constant vogels tussendoor vliegen. Dan neem je gewoon een vogelconstante op in de formule voor het berekenen van de neerslagintensiteit :)
Dat vraag ik me af. Vogels zijn natuurlijk een heel anders iets dan regen, grotere massieve objecten, welke met beduidend grotere tussenafstanden van elkaar vliegen in dichte groepen.

Regen zijn allemaal kleine druppeltjes welke toch redelijk egaal over een groter oppervlak verdeeld zijn, en dus volgens mij een veel duidelijkere storing zullen geven, dan één zwerm vogels die af en toe kort langs vliegt. De persoon hier boven mij denkt dat vogels harder gaan storen dan regen, maar ik vermoed dat dit juist omgekeerd is.

Ook valt dit natuurlijk af te vangen door bijvoorbeeld elke minuut een meting te doen, en dan steeds het gemiddelde van 5 minuten als data door te sturen. Op die manier kan het makkelijk afgevangen worden als één van de 5 metingen sterk gestoord is ten opzichte van de anderen, en het zal het gemiddelde van die 5 in ieder geval niet zo sterk beïnvloeden als één losse meting waar net een zwerm vogels langs kwam.

Ik vind het een zeer interresante techniek, zo kun je makkelijk met bestaande infrastructuur de weermetingen sterk verbeteren en de implementatiekosten van zoiets zijn volgens mij nihil in vergelijking met het opstellen van allemaal dedicated meters.
Een vogel is een korte (heftige?) daling van het vermogen, bij regen zou het iets geleidelijker moeten op en af gaan, en gedurende een langere periode. Mij lijken zo'n dingen dus wel opvangbaar. Maar daar zullen deze onderzoekers wel hun tijd insteken om dat allemaal uit te vissen.
Net zoals je bij je ADSL-modem kan uitlezen hoeveel dB lijnverzwakking is, is het hardwarematig niet moeilijk om deze functionaliteit bij draadloze hardware in te bakken. In WiFi-hardware zit dat al erin en je kan met tools het uitlezen. Het is geen rocket science wegens het feit dat huishoudmateriaal over deze functionaliteit beschikt zonder de prijs de hoogte in te jagen.

Het enige dat ontbreekt is de software en de nodige modellen/berekeningen. Als je eenmaal weet hoeveel dB verzwakking is bij helder weer, dan kan je uitzoeken wat een dB verzwakking betekent in termen van regen.

Als er vogels ertussen vliegen, dan zitten ze niet de hele tijd in je line of sight. Je kan de grootste uitschieters naar boven en naar beneden weggooien. Dat zijn onbetrouwbare glitches, meetfouten, vogels,...
Er zit toch een zeker partoon in de storingen, ik neem aan dat met wat statistisch gevogel er redelijk accuraat (.05/.01) uit te halen valt waar het precies om gaat; regen of... nouja, de rest (wat er allemaal tussen kan komen).
Lijkt me niet dat vogels erg graag vliegen in een regenbui
"Ons systeem heeft weer als minpunt dat gsm-masten niet gelijkmatig over het land zijn gespreid. In het westen van het land is de dichtheid hoger dan bijvoorbeeld op de Veluwe."
In principe maakt dat natuurlijk helemaal niets uit voor de resultaten. Alleen dat de resultaten uit het westen van het land iets betrouwbaarder zijn dan die van andere plaatsen.

Wel leuk dat er zoveel nieuwe dingen met die zendmasten worden gedaan :) Hebben we toch niet voor niets al die straling :)
(Bijv. dit nieuws: Nokia werkt aan mobieltje dat niet opgeladen hoeft te worden)
Lijkt me overigens niet dat het betrouwbaarder is in het westen.
Meer gedetailleerder omdat er meer masten zijn.

Stel, je meet op een grote afstand, dan weet je dat het daar ergens tussen regent.
Meet je nu op een kleine afstand (een mast er tussen in) dan weet je of het op het eerste of tweede stuk regent.

Overigens denk ik dat dit een erg goed concept is om weer bepaling en voorspelling te verbeteren, zeker ook als het mogelijk blijkt om sneeuw, hagel of zelfs andere natuurverschijnselen te detecteren
Ik stel voor dat de providers dan de masten gelijker gaan verdelen, wie weet heb ik dan ook eindelijk bereik in het gat waar ik woon :)

Verder 'n mooie ontwikkeling :)

[Reactie gewijzigd door STihmeoon op 23 juni 2009 16:12]

"Ons systeem heeft weer als minpunt dat gsm-masten niet gelijkmatig over het land zijn gespreid. In het westen van het land is de dichtheid hoger dan bijvoorbeeld op de Veluwe."
Ach, zo'n groot minpunt is dat op zich toch niet. In gebieden die geen dekking hebben wonen doorgaans weinig mensen, dus die kunnen het prima doen met het algemene weerbericht., maar ook daar kan het natuurlijk gebruikt worden om ongeveer een regenbui te lokaliseren.

Wat ik me alleen afvraag is in hoeverre metingen betrouwbaar zijn. Regen zorgt voor een afzwakkend signaal, maar zijn er niet genoeg andere zaken die dit op dezelfde manier kunnen doen, zoals interferentie van vliegtuigen, een zwerm vogels, elektriciteitsmasten etc?
Nou ja, juist oppervlakte met veel boerderijen waar dus relatief gezien heel weinig mensen wonen, is de weersinfo juist heel belangrijk. Alles daar valt en staat met neerslag ;)
Een beetje agrariër zal toch zelf wel de hoeveelheid neerslag c.q. de vochtigheid van z'n grond meten. voor hij besluit om wel of niet te beregenen? Regen kan heel plaatselijk zijn hoor!
Klopt helemaal ;)
Elektriciteitsmasten zijn waarschijnlijk een constante bron van storing, en aangezien je de verandering meet, zal je dat waarschijnlijk niet "zien". Vliegtuigen zullen waarschijnlijk niet voor (veel) storing zorgen, omdat deze meestal op ee nkilometer of 10 vliegen, en de zendmasten vaak neit hoger zin dan een meter of 100 ;). Ik denk ook dat daarom bewolking niet goed te meten zal zijn, dus dat het echt moet regenen om het te kunnen meten.
Het gaat alleen om het meten van regen, niet over het voorspellen van regen. En de Veluwe is best interessant vanwege de hoogtewerking die de regen intensiveert (zelfs 100 m verschil kan dat dus)
Het gaat hier om de straalverbindingen tussen de masten onderling. Als je hier in NL naar een GSM mast kijkt zie je de ronde cilinders onder de GSM antennes.

Die straalverbindingen werken op frekwenties zo tussen de 10 en 80 GHz. Frekwenties waarbij water absorbtie goed te merken is.

Die straalverbindingen worden continu gemonitord door de gsm provider (bit error rate, signaalsterkte enz). Deze monitor informatie van de straalverbindingen kan terug herleid worden naar neerslag.

Hoe druk het is met gesprekken is dus van geen invloed. Vogels moeten exact in het pad tussen de masten vliegen om invloed te hebben en ook dicht bij een van de masten (behoorlijk onwaarschijnlijk).
Vogels moeten exact in het pad tussen de masten vliegen om invloed te hebben en ook dicht bij een van de masten (behoorlijk onwaarschijnlijk).
Individuele vogels zullen wel goed uit te filteren zijn, maar denk eens aan trekvogels, die zich verzamelen voor de trek? Als ik natuurfilms op de TV moet geloven, vliegen bv flamingo's ook altijd in grote zwermen. Dat ga je echt wel zien in je meetresultaten.

Afstand tot de masten is minder belangrijk, omdat het de bedoeling is van een straalverbinding, dat er in een "straal" gezonden en ontvangen wordt. Een betrekkelijk nauw gebied, dat gemakkelijk geblokkeerd kan worden, ongeacht de afstand van het storend object tot de zender of de ontvanger
Dat "straalverbinding" moet je niet zo letterlijk nemen. Zo'n radioverbinding is niet te vergelijken met een laserstraal, mocht je dat denken. Hij divergeert en diffusseert.

Een vogel die op enige afstand door de beam vliegt ga je nauwelijks zien in het uitgangsresultaat.
Zelfs bij een dichte en grote zwerm is het percentage radioenergie-absorberende vogelmassa (Het beest zonder de veren, cq alleen de waterhoudende massa) zo klein dat je het nauwelijks gaat merken.

[Reactie gewijzigd door joopv op 23 juni 2009 08:19]

Het is Professor Remco Uijlenhoef, geen Uijlenhoet.

Een zeer goede vooruitgang denk ik zelf zo, de metingen blijven op dit moment erg steken bij KNMI vanwege te weinig meetplaatsen..
Nee, het is gewoon Uijlenhoet. Hij heeft er laatst een college over gegeven, en het heeft zeker potentie. Wat wel een probleem was dat providers nogal moeilijk doen over het vrijgeven van de info.

[Reactie gewijzigd door PowerUp op 22 juni 2009 17:47]

Hij heeft een college gegeven over zijn naam?

/ontopic

Er zijn steeds meer van dit soort ideeen:

- Monitoren van verkeerstraffic (bestaat al)
- Monitoren aardbevingen mbv Accelorometers
- Human traffic patters bestuderen

Nog even en we kunnen een hele hoop zien dankzij al die miljarden kleine zenders in onze broekzak....
Dus met die GSM masten kun je mensen localiseren, verkeersdrukte bepalen, regenintensiteit meten en ook nog bellen!
Behalve op 31-12 natuurlijk.
Daar heb je een punt ;) Ik denk dat alle zware metalen in de lucht ook wel een behoorlijk effect zullen hebben op de ruis tussen de zenders onderling.
Werkt ongeveer hetzelfde als window/ chaff :+
Ik vraag me hierbij af hoe men onderscheid maakt tussen neerslag en luchtvochtigheid.

Een hoog aandeel verdampt water in de lucht zal ook storing veroorzaken maar brengt geen/weinig water in de grond.
Neerslag veroorzaakt scatter op het signaal, luchtvochtigheid veroorzaakt een hogere traject demping en bij bepaalde temperatuurspatronen multipath vervorming.

(versimpelde uitleg van scatter): Heb je wel eens met een laserpen buiten in de regen gespeeld? De laserstraal zie je eigenlijk niet, behalve in de regen - dan zie je de korte flitsen als een regendruppel door de laserstraal gaat. Dan kun je meten of deduceren aan de hand van de monitoring van de straalverbindingen.
De straalverbindingen die operators gebruiken zijn niet voor dit soort metingen ingericht. Het grote probleem is dat veel linken werken met dynamische vermogensregeling. Hierdoor zal het vermogen net zolang worden teruggeregeld totdat er net geen biterrors optreden. Een langs trekkende regenbui zal inderdaad voor verlaging van RSL zorgen en zodoende biterrors genereren, maar in reactie zal het systeem het zendvermogen aan beide zijden verhogen om het RSL constant te houden. Met andere woorden: er is geen lineair plot meer te maken. Ook andere oorzaken kunnen de trigger zijn. Bijvoorbeeld mobiele bouwkranen, zonnevlekken, maar ook interferentie van andere linken en electrosmog. Het systeem is te beperkt om hierin onderscheid te kunnen maken. Daarbij komt dat operator niet zitten te wachten om dit soort intel openbaar te maken.
Niet-lineaire , monotone functies zijn geen probleem want inverteerbaar. En het verband tussen bit error rate en vermogen is monotoon: meer vermogen = minder errors.

Je andere punt blijft natuurlijk staan: vermogen is een simpele scalair signaal; je kunt niet daaraan niet zomaar afleiden wat de bron van de errors is. Zonnevlekken zijn in vergelijking met regenbuien een constante foutenbron; ze zijn zowel in tijd als plaats constant.
Of je nu de verminderde ontvangst meet of de daardoor vereiste toename in vermogen, lijkt mij geen wezenlijk verschil.
Een "mobiele bouwkraan" zal slechts één verbinding storen, terwijl er in een gebied vele verbindingen gemonitord worden. Lijkt mij eenvoudig uit te filteren dus.
Zonnevlekken - geen idee hoe storend die zouden kunnen zijn in het gigaherzgebied, maar oké, stel dat dit zo is - zou je centraal kunnen monitoren en verrekenen met je resultaten.
Aangezien meerdere operators in hetzelfde gebied werkzaam zijn, denk ik dat de informatie al heel snel anoniem wordt, c.q. zo behandeld kan worden. De gevoeligheid van de informatie is mij sowieso niet erg duidelijk. Who cares, dat provider A meer vermogen moet gebruiken om de verbindingen in stand te houden dan provider B?

Per saldo lijkt het mij een mooie en vooral goedkope aanvulling op bestaande systemen, zeker in gebieden met minder infrastructuur.
Ik zeg maar een woord......


MIST
Mist komt veel minder voor dan regen en veel meer 'zichtbaar'. Regen kan veel plaatselijker zijn dan mist, en dat is een voordeel van het meten via GSM masten. Dit kan een beter beeld geven over plaatselijke buien.

En vooral, het systeem is een aanvulling op het bestaande systeem, geen vervanging. Indien door één of andere reden niet meer nauwkeurig gemeten kan worden via masten heeft men nog altijd het gewone systeem.
slim idee! het moet veel meer gebruikt worden. zag laatst er ook reclame projecten ervoor.
Kunnen die derdewereldlanden fijn tot de twaalfde decimaal uitrekenen hoe agrarisch kansloos hun grondgebied is.
Ook in Nederland zou er veel ruimte mee bespaard kunnen worden. 300 regenmeters is natuurlijk niets tegen die 13.000 telefoonmasten. Bovendien kost het providers bijna niets (indien de weerstations zelf de software leveren natuurlijk), dus misschien zal bellen dan ook goedkoper worden, als provders er eens smak geld voor krijgen.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Populair:Apple iPhone 6Samsung Galaxy Note 4Apple iPad Air 2FIFA 15Motorola Nexus 6Call of Duty: Advanced WarfareApple WatchWorld of Warcraft: Warlords of Draenor, PC (Windows)Microsoft Xbox One 500GBTablets

© 1998 - 2014 Tweakers.net B.V. Tweakers is onderdeel van De Persgroep en partner van Computable, Autotrack en Carsom.nl Hosting door True

Beste nieuwssite en prijsvergelijker van het jaar 2013