Czy nadajnik radiowy może w jakiś sposób wykryć liczbę odbiorników na swoim obszarze?

43

Podczas rozmowy kolega zaproponował, aby nadawcy telewizyjni i radiowi mogli określić liczbę widzów lub słuchaczy na podstawie „obciążenia” ich sygnału. Wydaje mi się, że to totalne bupki, ale wzbudził moją ciekawość i nie byłem w stanie znaleźć dostrzegalnej odpowiedzi podczas przeszukiwania sieci, aby udowodnić, że jest dobry lub zły.

Czy coś takiego jest w ogóle możliwe? Czy liczba odbiorników w zasięgu nadajnika powoduje jakieś „obciążenie” tego sygnału? Zawsze myślałem, że ilość mocy wymagana dla nadajnika po prostu określa odległość, z której sygnał może być nadal niezawodnie odbierany. AFAIK odbierający sygnał radiowy nie wymaga żadnej faktycznej mocy na końcu słuchacza, z wyjątkiem filtrowania i wzmacniania tego sygnału w coś użytecznego, a ta energia jest dostarczana lokalnie.

Gdyby tak było, wydawałoby mi się prawdopodobne, że można umieścić kilka monitorów sygnału w stałym promieniu od nadajnika i zmierzyć siłę sygnału na każdym z nich. Monitory o słabszym sygnale muszą mieć więcej odbiorników między tym monitorem a nadajnikiem, co można by wykorzystać do ekstrapolacji liczby odbiorników w obrębie tego łuku promienia przy, powiedzmy, -3 dBm na odbiornik.

Wiem, że przeszkody między nadajnikiem a odbiornikiem obniżają siłę sygnału, więc w takiej sytuacji należałoby uwzględnić budynki, drzewa, góry, ptaki, opady, chmury, samoloty, helikoptery, kajaki nisko latające , duże bałwany i Święty Mikołaj.

rf signal radio transmitter receiver Ghaberek
źródło
3
Może być, ponieważ w bliskim polu, a zwłaszcza w reaktywnym bliskim polu (odległość λ / 2π od anteny), transmisja nie jest falą elektromagnetyczną i może dotyczyć sprzężonego indukcyjnie lub pojemnościowo. W tej dziedzinie E i H stają się naprawdę bardzo złożone.
GR Tech
2
Ze względu na swoją wartość statystyki oglądalności dla radia i telewizji są zazwyczaj określane na podstawie badań słuchaczy, np. Arbitron w USA.
duskwuff
1
Jest to tak możliwe, jak liczba roślin lub gałek ocznych mających wpływ na promieniowanie słoneczne. Wszystkie formy energii elektromagnetycznej stają się ciepłem 100%. Tak więc każdy odbiornik, nawet cegła węglowa, jest równoważnym „obciążeniem”, gdy sygnał rozchodzi się ... Do nieskończoności i dalej!

Odpowiedzi:

46

W rzeczywistości tak, odbiornik może wpływać na nadajnik. Pasywny RFID opiera się na tej zasadzie.

Jednak RFID działa tylko przy bardzo bliskich odległościach, gdzie odbiornik jest absorbujących coś rzędu 10 -4 do 10 -5 sygnału nadajnika. Innymi słowy, nadajnik wysyła setki miliwatów, podczas gdy odbiornik absorbuje kilka mikrowatów. Takie zmiany są ledwo wykrywalne w nadajniku za pomocą ostrożnych technik.

Jednak dla ogólnego stacji radiowych, nadajnik wysyła kilkudziesięciu do kilkuset kilowatów, zaś odbiornik pochłania dziesiątki do setek femtowatts, który jest ułamkiem rzędu 10 -18 . Jest to całkowicie niewykrywalne w nadajniku. Co więcej, odbiorniki pochłaniają sygnał niezależnie od tego, czy są włączone, czy nie, więc nawet jeśli byłyby wykrywalne, nie powiedziałoby nic o tym, ile osób faktycznie słucha.

Dave Tweed
źródło
7
Nawet tam małe znaczniki RFID działają w rzeczywistości, pobierając energię bezprzewodową z nadajnika (czytnika RFID) i przesyłając z powrotem. Tagi o większej odległości (inteligentne opłaty drogowe, identyfikacja samolotu) używają tagów zasilanych. Gdyby nie przesyłanie danych przez znacznik, nadajnik nic by nie wiedział.
R Drast
9
@RDrast: Przy pasywnym RFID nadajnik wysyła ciągłą nośną, a „przesyłanie z powrotem” przez znacznik odbywa się na tej samej częstotliwości. Jest to wykrywane w nadajniku przez pomiar niewielkich zmian amplitudy nośnej na zaciskach anteny. W efekcie znacznik zmienia się, ile energii pochłania z nadajnika w rozpoznawalny sposób. Active RFID wykorzystuje zupełnie inne techniki.
Dave Tweed
Jeśli faktycznie jest to RFID, znacznik faktycznie przesyła informacje zwrotne po zasileniu przez pole pasywne. Nie znam systemów, które nie zawierają podpisu cyfrowego ID odczytywanego przez czytnik, kodującego informacje na zwróconych danych.
R Drast
2
@RDrast: Czy nie to właśnie powiedziałem?
Dave Tweed
9
Co więcej: mówiąc o odbiornikach z punktu widzenia sygnału RF, duże zbiorniki wodne, żywe mięso (ludzie, koty, bydło ...) ściany o określonym kolorze lub materiale oraz góry wykonane z pewnych rodzajów skał również liczą się jako odbiorniki (pochłaniają również sygnał). Tak więc każda próba zliczania odbiorników na podstawie obciążenia na nadajniku jedynie charakteryzuje środowisko, w którym znajduje się nadajnik.
Slebetman
22

Technicznie możliwe jest wykrycie odbiorników radiowych, jeśli są one odbiornikami superheterodynowymi, które wykorzystują miksowanie RF w celu zmiksowania odbieranego sygnału do dobrze znanej częstotliwości pośredniej. Możesz wyszukać tę częstotliwość za pomocą anteny kierunkowej i policzyć odbiorniki wokół siebie.

Choć nie brzmi to tak, jak się wydaje, ponieważ nadajnik nie może wykryć odbiornika na podstawie „obciążenia” sygnału lub innych czynników, wymaga specjalnego detektora, który jest oddzielny od nadajnika.

Tak działają detektory radarowe . Ponadto niektóre billboardy używają tej technologii do określania, których sterowników słuchają stacje radiowe, aby mogli dostosować reklamy do preferencji sterowników:

Jasio
źródło
Więc jeśli firma radiowa posiadała kilka takich billboardów w okolicy, w jakiś sposób z nimi połączonych (być może radio komórkowe) ... Myślę, że byliby w stanie zgadnąć na pytanie OP
2813274
To trochę przypomina: en.wikipedia.org/wiki/The_Thing_%28listening_device%29
TEMLIB
To jest poprawna odpowiedź. +1
Łowca jeleni
Chociaż działałoby to na stosunkowo krótkie odległości, wydaje się wysoce nieprawdopodobne, że byłaby to jakakolwiek pomoc w przypadku podanym przez PO.
Maszt
Działa to tylko wtedy, gdy mikser w odbiorniku jest bardzo złym mikserem, który odbija część produktu miksującego z powrotem do anteny lub wycieka go gdzieś indziej w tak dużej ilości, że można go wykryć z odległości ORAZ, jeśli dokładny IF jest znany. Ponadto metodę tę można łatwo podważyć, stosując nietypowy IF. Istnieją również dziesiątki innych możliwych źródeł, które wyciekałyby promieniowanie elektromagnetyczne o tej samej częstotliwości (np. Harmoniczne zegarów µC). Tak więc praktycznie nie ma sposobu, aby użyć tego, aby znaleźć odbiorniki radiowe dostrojone do określonej stacji.
Curd
9

Nie. Nadajnik AM lub FM nie ma możliwości ustalenia, ile osób słucha. Zapewniają dokładnie taką samą moc wyjściową na nośniku, niezależnie od tego, czy w odległości 1 mili czy zera znajduje się milion odbiorników.

Z drugiej strony transmisje cyfrowe wymagające subskrypcji mogą wiedzieć, ile jest odbiorników, jeśli istnieje dwukierunkowe łącze weryfikacyjne. Lub podobnie jak WiFi, każdy „odbiornik” faktycznie wchodzi w interakcję z nadajnikiem, ale w żadnym przypadku nie wpływa to na moc wyjściową nadajnika lub nie można go wykryć poprzez monitorowanie mocy wyjściowej.

R Drast
źródło
6

Brzmi jak kompletny i kompletny cr * p dla wszystkich praktycznych celów. Rzeczywista energia pobierana przez odbiornik jest mikroskopijna.

Choć nie jest to opowieść o rolnika, który zbudował wielką dostrojony pętlę w celu wydobycia darmową energię z pobliskiego nadajnika radiowego. Wystarczające do zniekształcenia wzoru pola i wykrycia.

Spehro Pefhany
źródło
Słyszałem, że w pobliżu wież radiowych używanie neonów jest zabronione, ponieważ świeci od silnego sygnału. Ale to właśnie słyszałem.
akaltar
1
@akaltar Jeśli trzymasz świetlówkę pod tymi dużymi liniami transmisyjnymi z jednym końcem bliższym do linii, zaświeci się. Jestem prawie pewien, że nasze dwie sytuacje oparte są na tej samej zasadzie.
Zach Mierzejewski
5

Zakładając, że omawiane pole jest polem elektromagnetycznym, a wszystkie interakcje znajdują się w „dalekim polu”, wówczas pytanie brzmi 100% nie, nie, nie można wyczuć zwiększonego obciążenia.

RF to tylko wytwarzanie światła, choć częstotliwość znacznie niższa niż widzialna (WiFi działa z częstotliwością 2,4 GHz. Światło czerwone wynosi ~ 400 THz).

Czy gwiazda doświadcza więcej „drenażu”, ponieważ jej światło pochłania moje oko? A może kawałek krzemu? Czy sferyczna krowa?

Czy żarówka doświadcza większego „drenażu”, ponieważ jej światło jest pochłaniane przez ściany mojego biura?

Odpowiedź jest absolutnie nie, po tym, jak antena wytworzy fotony, energia zniknie i cały drenaż w tym urządzeniu, aby wytworzyć ten foton, już się pojawił.

...

Odpowiedź jest inna, jeśli weźmie się pod uwagę pole bliskie - gdzie dominuje reaktancja indukcyjna. W ten sposób działają czysto pasywne, nieprzekazujące tagi RFID wspomniane w komentarzach - mają obwód indukcyjny, który jest dostosowany do częstotliwości cewki indukcyjnej, która tworzy antenę, jak duży transformator na wolnym powietrzu. Tutaj antena / transformator / cewka indukcyjna faktycznie wykrywa zwiększone obciążenie, ponieważ jest sprzężone z cewką RFID.

Jednak bliskie pole działa tylko w odległości około 1 długości fali od nadajnika. Właśnie dlatego czysto pasywne nieprzekazujące znaczniki RFID bliskiego pola muszą wykorzystywać niskie częstotliwości, aby mogły mieć rozsądne odległości operacyjne.

Dobrym odniesieniem jest następujący artykuł dwóch naukowców IEEE RF: http://www.ee.washington.edu/faculty/nikitin_pavel/papers/RFID_2007.pdf

Cytować:

Systemy RFID niskiej częstotliwości (LF, 125-134 KHz) i wysokiej częstotliwości (HF, 13,56 MHz) to systemy bliskiego zasięgu oparte na sprzężeniu indukcyjnym między czytnikiem a antenami znacznikowymi za pomocą pola magnetycznego. Systemy RFID o ultrawysokiej częstotliwości (UHF, 860-960 MHz) i mikrofalowe (2,4 GHz i 5,8 GHz) to systemy dalekiego zasięgu, które wykorzystują fale elektromagnetyczne propagujące się między czytnikiem a antenami tagowymi

Niektóre obliczenia długości fali dla powyższych częstotliwości, dla ciekawskich:

  • 125 KHz == 2398.34 metrów
  • 13,56 MHz == 22,11 metra
  • 2,4 GHz == 0,125 metra
antiduh
źródło
4

Wyjaśniono to tutaj szczegółowo :

Tak więc w optymalnym przypadku połowa mocy pochłoniętej przez antenę jest natychmiast ponownie emitowana. Oczywiście antena, która odbiera promieniowanie elektromagnetyczne, również je emituje. W ten sposób BBC łapie ludzi, którzy nie płacą abonamentu telewizyjnego w Anglii. Mają samochody dostawcze, które mogą wykryć promieniowanie emitowane przez antenę telewizyjną podczas jej użytkowania (mogą nawet powiedzieć, który kanał oglądasz!).

Hrabia Iblis
źródło
2
FTR, jest to zupełnie inne niż, jak w pytaniu, wykrywająca go wieża transmisyjna. Również dla przypomnienia, w zdecydowanej większości przypadków władze w Wielkiej Brytanii po prostu śledzą zakup telewizorów w sklepach elektronicznych i wyrównują te rekordy. (Co jest dość
przerażające
3

Nie ma sposobu na wykrycie liczby odbiorników z punktu nadawania. Gdy fala EM opuszcza bliskie pole anteny, staje się poprzeczną falą elektromagnetyczną i nie ma wpływu na nadajnik. Występuje jednak interakcja między antenami otaczającymi w bliskiej odległości (w pobliżu pola - połowa długości fali), ale jest to ledwo wykrywalne.

Marko Buršič
źródło
3

Technicznie można to oszacować. Znane źródło poziomu mocy będzie transmitować na określoną odległość przed utratą siły sygnału do połowy mocy (-3db). Każda antena i odbiornik między źródłem a odległością -3db będzie czerpać część mocy z sygnału. Jeśli masz wystarczająco czuły odbiornik w odległości -3db, można określić liczbę przeszkadzających słuchaczy pomiędzy nimi. Teraz wykonaj ten proces w kręgu wokół źródła, a możesz oszacować liczbę przechwytywaczy sygnału między źródłem a znanym obwodem poziomu mocy. Podobny proces można zastosować w transmisji kablowej przez określenie ilości mocy sygnału potrzebnej do utrzymania poziomu -3db na końcu linii transmisyjnej. (tzn. każdy odbiornik wymaga 5 miliwatów, aby pokazać sygnał odbiornikowi, koniec linii zobaczy minus 5 miliwatów dla każdego klienta oglądającego ten kanał między źródłem a końcem linii. Jeśli na końcu linii wystąpi utrata siły sygnału o pół wata (500 miliwatów), oznacza to, że 100 osób jest dostrojonych do tego kanału.

To wykonalna fizyka. Nie wiadomo, czy stacje radiowe lub dostawcy telewizji kablowej to robią.

http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_(telecommunications)

Raje
źródło
3
1. Anteny odbiorcze na ścieżce wydobędą tę samą moc z sygnału, niezależnie od tego, czy są słuchane, czy nie. 2. Tak też (być może nie tak skutecznie) każdy budynek, drzewo, pojazd, krowa, słup telefoniczny itp.,
Photon
1
Te drzewa i krowy muszą uiścić opłatę telewizyjną!