Cosa ha dimenticato di dirti il venditore #3 – ovvero perché l’ecoscandaglio XJ02B invia un’immagine vera che nessuno riesce a leggere
Questa è la terza parte della serie in cui verifico quanto di ciò che vedi sullo schermo di un ecoscandaglio è misura e quanto è disegno. Nella puntata precedente il Lucky FF918 si è rivelato un profondimetro con termometro che disegna il suo ecogramma a colori a memoria e sorteggia la taglia del pesce.
Oggi sul banco c’è qualcosa di molto più economico e senza nome: una sfera nera da una cinquantina di euro presa su un marketplace cinese, venduta come «2023 new Wireless Fish Finder». Sotto, un adesivo con SONAR 125 kHz e basta. Bluetooth, l’app Fish Helper, e sul guscio nemmeno il nome del produttore.
E qui comincia la sorpresa, perché l’XJ02B invia una vera sezione dell’eco, non quattro numeri come il FF918. Sembra un salto di categoria. Ho però calcolato quanta parte di quella sezione tocchi a un pesce, e il risultato è troppo poco per giudicare qualcosa in modo affidabile.
L’intera conversazione tra l’XJ02B e il telefono sono 140 byte, di cui 120 campioni di eco
Ho collegato un telefono per registrare il traffico Bluetooth e ho scomposto byte per byte ciò che arriva dall’acqua. La trama ha lunghezza fissa di 140 byte e arriva circa sei volte al secondo.
- 120 byte sono campioni consecutivi dell’intensità dell’eco, dalla superficie fino alla profondità impostata
- 2 byte sono la profondità
- 2 byte sono la temperatura
- 3 byte sono il verdetto già pronto della sonda: profondità del bersaglio e la sua «dimensione» su una scala da 1 a 3
- il resto sono marcatori di inizio e fine, livello della batteria, impostazioni e somma di controllo
Per confronto: il Lucky FF918 inviava nove byte e quattro numeri che dicevano soltanto «a questa altezza c’è qualcosa». Qui otteniamo una sezione reale. Centoventi sembrano tanti. Ora vedrai perché sono comunque pochi.
L’XJ02B illumina in una volta uno strato spesso 16 centimetri e questo determina tutto il resto
Questo non lo spiega nessuna scheda prodotto, e senza questo il resto non si capisce.
L’XJ02B non guarda tutta la colonna d’acqua in una volta. Emette un breve impulso sonoro, che ha una certa lunghezza nell’acqua, e ascolta cosa torna. In ogni istante sente il riflesso solo da quell’unico strato che sta passando in quel momento. Lo strato scende alla velocità del suono, cioè circa un chilometro e mezzo al secondo, e lungo il percorso la sonda registra 120 campioni consecutivi di intensità.
A 125 kHz un’oscillazione dura 8 microsecondi. Il trasduttore ha bisogno di alcune decine di oscillazioni per entrare in regime, quindi l’impulso occupa realmente dai 12 ai 23 centimetri di percorso nell’acqua, a seconda della profondità impostata. Con 10 metri d’acqua sono circa 16 centimetri.
E da qui nasce il limite più importante di questo apparecchio: tutto ciò che è più sottile di quello strato non ha forma. Non disegnerà un arco, non farà una macchia di una certa dimensione. Farà solo sì che un campione sui 120 sia più forte dei vicini.
L’XJ02B non vede quanto è grande un pesce: la differenza tra trenta e cinquanta centimetri è un quarto di campione
Calcoliamolo direttamente. Con 10 metri d’acqua l’XJ02B passa alla portata di 18 metri, quindi un campione dell’immagine corrisponde a 15 centimetri di colonna d’acqua, mentre l’impulso è lungo 16 centimetri.
| Profondità dell’acqua | Un campione dell’immagine | Pesce da 30 cm | Pesce da 50 cm | Differenza |
|---|---|---|---|---|
| 3 m | 2,5 cm | 7,1 campioni | 8,7 campioni | 1,6 campioni |
| 5 m | 5,1 cm | 3,8 campioni | 4,6 campioni | 0,8 campioni |
| 10 m | 15,2 cm | 1,5 campioni | 1,7 campioni | 0,26 campioni |
| 20 m | 22,9 cm | 1,3 campioni | 1,4 campioni | 0,17 campioni |
Un quarto di campione è meno di un pixel dell’immagine. A 20 metri la differenza scende a un sesto. Anche nel caso migliore, cioè a 3 metri, si tratta di un campione e mezzo.
La conclusione è scomoda ma inequivocabile: l’XJ02B è fisicamente incapace di vedere quanto è grande un pesce. E non perché i campioni siano pochi. Perché il suo stesso impulso è più spesso del pesce. È il tetto fisico di questo apparecchio, che nessun aggiornamento software sposterà.
La taglia del pesce nell’XJ02B è l’intensità dell’eco, non la lunghezza del pesce
Poiché la dimensione non si può misurare, l’XJ02B deve prenderla da qualche parte. La ricava dall’intensità del riflesso e la mette in tre caselle: debole è uno, più forte è due, il più forte è tre. Quel singolo byte va all’app, che disegna l’icona corrispondente.
Il problema è che l’intensità dell’eco dipende soprattutto da due cose che con la lunghezza del pesce non c’entrano nulla:
- come è orientato il pesce al momento della misura, di fianco o di muso verso la sonda
- quanto lontano dal centro del fascio nuota, perché al bordo del cono l’eco è nettamente più debole
Va riconosciuto: a differenza del Lucky FF918, qui la dimensione non viene sorteggiata. Viene calcolata. Solo che è calcolata da una grandezza che sulla lunghezza del pesce dice pochissimo. Lo stesso pesce, sull’asse del cono e al suo bordo, riceverà due dimensioni diverse.
Il fondo, per l’XJ02B, è semplicemente il più forte dei 120 campioni
Dato che l’XJ02B ha 120 numeri, deve in qualche modo decidere quale sia il fondo. L’ho verificato nel suo software: li percorre uno dopo l’altro verso il basso e tiene a mente il campione più forte. Quello lo dichiara fondo.
Non controlla se l’eco è piatta. Non controlla se è dura. Non la confronta con il ping precedente. Semplicemente il più forte.
Conseguenza: se sotto la barca c’è un branco compatto o qualcosa di duro è sospeso sopra il fondo e riflette più forte del fondo stesso, verrà preso per fondo. E non te ne accorgerai nemmeno, perché l’app traccia la linea del fondo con un filtro di media sulle ultime sedici misure. Invece di un gradino disegnerà un pendio dolce. Il fondo salirà e tornerà giù, come se fossi passato sopra una collinetta che non c’è.
Nella colonna d’acqua quasi tutto può diventare pesce per l’XJ02B
Ho verificato in base a cosa l’XJ02B riconosce un pesce. Le condizioni sono tre e la lista è tutta qui:
- l’eco è più forte di una soglia che dipende dalla sensibilità impostata
- il bersaglio è almeno 0,6 metri sopra il fondo
- il bersaglio è più profondo di 0,7 metri sotto la sonda
Non c’è analisi della forma dell’eco. Non c’è controllo di quanto dura l’eco. Non c’è inseguimento del bersaglio tra ping successivi. La decisione si prende su un solo campione di un solo ping.
| Cosa c’è davvero sotto la barca | Cosa mostrerà l’XJ02B |
|---|---|
| pesce | icona del pesce |
| foglia galleggiante, rametto, tappeto di alghe | icona del pesce |
| bolle, torbido dopo la pioggia, termoclino | icona del pesce |
| ramo sospeso, filo spezzato | icona del pesce |
| erba più alta di 0,6 m dal fondo | icona del pesce, e solo le cime |
| erba più bassa di 0,6 m dal fondo | niente, è invisibile |
| tronco appoggiato sul fondo | niente, si confonde con il fondo |
Funziona quindi in entrambe le direzioni e sono entrambe sbagliate. Proprio ciò che vuoi sapere prima di calare il terminale, cioè dov’è l’erba e dove sta l’impedimento, non ha alcuna rappresentazione su quello schermo.
L’app Fish Helper ha due immagini del fondo e quella predefinita non tocca le misure
Nell’app disponibile a tutti ci sono due modi indipendenti di disegnare il fondo, e non sono due stili grafici ma due modi diversi in cui l’immagine viene prodotta.
- La modalità Sonar prende quelle 120 misure e ne ricava un vero ecogramma.
- La modalità General nel codice si chiama letteralmente «calcolo dell’immagine di un fondo virtuale». Non tocca le misure nemmeno una volta. Prende un solo numero, la profondità, lo leviga e riempie tutto ciò che sta sotto la linea con un’immagine già pronta da un file che scorre in ciclo.
La modalità General è quella predefinita. Dopo l’installazione l’app parte proprio in quella.
Passi a Sonar e cadi nella trappola successiva. Con le icone dei pesci attive, e lo sono per impostazione predefinita, l’app trova il fondo prima di disegnare e azzera tutto quello che sta sopra. Tutta la colonna d’acqua, tutte le eco deboli, tutta la vegetazione. Restano la traccia del fondo e le icone che galleggiano sopra.
Hai quindi una scelta di cui nessuno parla: o le icone dei pesci, o l’immagine della colonna d’acqua. Mai entrambe insieme.
I primi 0,7 metri sotto l’XJ02B sono ciechi e sotto 0,61 m l’app mostra dei trattini
Il trasduttore si comporta come una campana. Mentre trasmette, e ancora a lungo dopo aver smesso, è sordo, perché il proprio suono copre tutto ciò che torna. Dalle misure sull’acqua risulta una zona morta di circa 70 centimetri.
Un pesce fermo a 60 cm sotto la sonda non esiste. Nemmeno la pastura appena sotto la barca. In acqua bassa questo diventa un problema serio, perché è il fondo stesso a cadere in quella zona morta.
Quello strato giallo non è un’informazione a parte sul fondo. È il massimo della scala: il ricevitore assordato scrive il valore più alto possibile e la palette dipinge il massimo di giallo. Il fondo vero si perde dentro quella macchia.
Sotto un certo limite l’app semplicemente si rifiuta di collaborare. Nel codice c’è una condizione netta: se la profondità è inferiore a 0,61 metri, mostra dei trattini invece del numero. Non «misura meglio», non «avvisa l’utente». Trattini.
C’è un altro comportamento visibile solo in acqua bassa. Quando l’XJ02B perde il fondo, l’app mette al suo posto 76 metri e vi porta la linea con lo stesso filtro di media. Invece di un gradino disegna un pendio dolce. Da qui nasce quella montagna che spunta all’improvviso in acqua bassa. Nessuno l’ha misurata.
A 10 metri l’XJ02B illumina un cerchio di 8 metri di diametro
L’XJ02B non illumina verso il basso come un laser, ma come una torcia: più va in profondità, più largo è il cerchio che illumina. I venditori dichiarano 90 gradi per questa classe di apparecchi, cosa a cui non credo perché non torna con la fisica. A 125 kHz l’onda in acqua misura circa 12 millimetri e, per ottenere un cono di 90 gradi, l’elemento dovrebbe misurare circa 8 millimetri, cioè essere più piccolo dell’onda che emette. In realtà vengono fuori circa 45 gradi, come conferma un’altra sonda della stessa famiglia che alla stessa frequenza dichiara proprio quel valore.
| Profondità dell’acqua | Diametro del cerchio illuminato (45°) |
|---|---|
| 5 m | oltre 4 metri |
| 10 m | oltre 8 metri |
| 20 m | oltre 16 metri |
Con 10 metri d’acqua il bersaglio che vedi può essere esattamente sotto di te oppure quattro metri di lato. Non hai modo di stabilirlo. E ricordo che non deve nemmeno essere un pesce.
L’XJ02B non misura mai ciò che si trova esattamente sotto la barca
Deriva direttamente dalla sezione precedente, ma è abbastanza importante da meritare un posto a sé. Dato che la sonda illumina un cerchio di otto metri di diametro, sente i riflessi di tutto quel cerchio insieme. E poiché dichiara fondo il campione più forte arrivato per primo, in pratica indica la profondità del riflesso forte più vicino di tutto il cerchio, non quella del punto sopra cui ti trovi.
Su un fondo piatto non fa differenza, perché il punto più vicino capita proprio sotto la barca. Il problema comincia ovunque il fondo non sia piatto, cioè esattamente nei posti che cerchi.
Su un pendio la sonda mostra la distanza perpendicolare, non la profondità
Quando passi sopra una scarpata, il bordo più basso del pendio entra nel cono e la sua eco torna prima di quella da sotto la barca. L’XJ02B indica quindi la distanza dal punto più vicino del pendio, in pratica la distanza perpendicolare alla superficie del fondo. Sempre in una direzione: troppo poco profondo.
| Pendenza del fondo | Profondità reale sotto la barca | Cosa mostrerà l’XJ02B | Errore |
|---|---|---|---|
| 5° | 10,00 m | 9,96 m | 4 cm |
| 10° | 10,00 m | 9,85 m | 15 cm |
| 15° | 10,00 m | 9,66 m | 34 cm |
| 20° | 10,00 m | 9,40 m | 60 cm |
| 25° | 10,00 m | 9,06 m | 94 cm |
| 30° | 10,00 m | 8,66 m | 1,34 m |
Su un pendio di 20 gradi, la tipica sponda di una cava di ghiaia, l’XJ02B sbaglia di sessanta centimetri. Su un bordo ripido, di oltre un metro. E non lo segnala in alcun modo, perché dal suo punto di vista è tutto a posto: ha trovato un’eco forte e l’ha riportata.
Una pianta o un ostacolo nel cono si impadronisce della misura di profondità
Lo stesso meccanismo agisce con gli ostacoli ed è ancora più ingannevole. Se in un punto qualsiasi del cerchio illuminato c’è un ciuffo d’erba, giace un ramo o sporge un sasso, e riflette più forte del fondo morbido sotto la barca, l’XJ02B indicherà la profondità di quell’ostacolo e lo prenderà per fondo.
| Profondità dell’acqua | Diametro del cerchio illuminato | Oggetto a 1 m dal fondo dentro quel cerchio |
|---|---|---|
| 5 m | 4,1 m | la sonda può indicare 4 m invece di 5 m |
| 10 m | 8,3 m | la sonda può indicare 9 m invece di 10 m |
| 20 m | 16,6 m | la sonda può indicare 19 m invece di 20 m |
In pratica significa che quando mappi uno specchio d’acqua con una sonda così, non misuri il fondo ma l’inviluppo di tutto ciò che riflette nel raggio di qualche metro. Un punto segnato come 9 metri può essere la cima a nove metri di un ciuffo d’erba che sta quattro metri fuori dalla tua rotta, mentre sotto la barca stessa ci sono dieci metri di fondo pulito.
Ed è qui la differenza tra cono largo e cono stretto di cui i venditori non parlano. Un cono stretto non è una specifica peggiore, ma migliore. Più stretto è il cerchio, maggiore è la probabilità che ciò che vedi sia davvero sotto di te.
Come verificarlo da solo, senza alcuna attrezzatura
Non devi credermi sulla parola. Tre prove, ciascuna da fare in pochi minuti:
- Passa dalla modalità General a Sonar. In General il fondo è liscio e ha sempre la stessa trama. In Sonar diventa granuloso e compaiono eco deboli. Stessa acqua, stesso secondo, e la differenza sta solo nel fatto che l’app abbia usato le misure.
- Disattiva le icone dei pesci e guarda quanto compare all’improvviso nella colonna d’acqua. Era tutto lì da sempre, era solo stato cancellato per far posto alle icone.
- Entra in acqua sotto 0,7 metri. Vedrai un ostinato 0,7 m indipendentemente dalla profondità reale, uno strato giallo che inonda lo schermo, poi trattini al posto del numero e infine una montagna che cresce dal nulla.
Riepilogo – cosa l’XJ02B non ti dice apertamente
- Non distinguerà un pesce di 30 cm da uno di 50 cm, perché il suo stesso impulso è più lungo del pesce. A 10 metri la differenza è un quarto di un campione dell’immagine.
- La «taglia del pesce» è l’intensità dell’eco, che dipende soprattutto dall’orientamento del pesce e dalla sua posizione nel cono, non dalla lunghezza.
- Qualsiasi riflesso nell’acqua può diventare un pesce. La vegetazione sul fondo e gli impedimenti non hanno alcuna rappresentazione sullo schermo.
- Il fondo è il campione più forte, senza alcun controllo. Un branco sopra il fondo può sostituirlo e il filtro lo trasformerà in un dolce rialzo.
- Non misura ciò che sta sotto la barca, ma il riflesso forte più vicino in un cerchio di otto metri di diametro. Su un pendio di 20 gradi sbaglia di 60 cm, sempre per difetto di profondità.
- I primi 0,7 metri sono ciechi e sotto 0,61 metri l’app mostra trattini al posto della profondità.
- La modalità predefinita disegna il fondo da un’immagine e le icone dei pesci attive cancellano tutta la colonna d’acqua.
In altre parole: questo è un profondimetro con un semplice rilevatore di riflessi. La profondità la misura come si deve e questo è davvero utile. Rileva che nell’acqua c’è qualcosa, e anche questo ha valore. Ma finisce qui.
Rispetto al Lucky FF918 è comunque un passo avanti, perché lì l’immagine del fondo era interamente disegno e la taglia del pesce letteralmente sorteggiata. Qui una misura esiste ed è vera. Se però lo compri pensando di vedere un pesce, di valutarne la taglia o di leggere la struttura del fondo prima di calare il terminale, stai comprando qualcosa che questo apparecchio non sa fare e non saprà mai.
Cosa non ho verificato e di cui quindi non scrivo: la qualità del trasduttore stesso, la reale sensibilità ai bersagli piccoli, il comportamento nel fango e nella vegetazione e il confronto con apparecchi di marca sulla stessa acqua. Descrivo esclusivamente ciò che sono riuscito ad accertare: cosa invia questa sonda e cosa ne fa l’applicazione.
Fonti e materiali da verificare
- NOAA – What is sonar? – la base del funzionamento di un ecoscandaglio: impulso emesso, tempo di ritorno dell’eco, conversione in distanza
- NOAA – come si propaga il suono nell’acqua – circa 1480-1500 m/s, la costante su cui si basa ogni conversione del tempo di eco in profondità
- FAO Fisheries Technical Paper 240: Fisheries Acoustics – angolo del fascio, forza del bersaglio e il motivo per cui l’intensità dell’eco non dice nulla sulla lunghezza di un pesce
- Bluetooth SIG – panoramica tecnica – il trasporto BLE con cui l’XJ02B invia la sua trama al telefono
Nella prossima puntata: una sonda della stessa famiglia di protocollo che dichiara due frequenze, 125 e 330 kHz. Ho verificato se le ha davvero.
Da noi funziona così: prima che qualcosa entri nelle nostre barche, passa da questo banco. E se qualcosa non passa, lo diciamo ad alta voce, anche quando nessuno ha voglia di sentirlo.
Asystent pomocy Extreme One