IoT problém: Kolik unese balónek? Unese LEDku?

Manažerské shrnutí: pouťový balónek unese 5g, unese LEDku i s baterií, unese mikroprocesor i s celým IoT zařízením.

V textu se podíváme na možnost použití balónků jako nosičů IoT zařízení. Ukážeme si dostupné možnosti v oblasti náplní, vlastních balónků a další …

Balóny

Podle materiálu máme balónky nejčastěji latexové a fóliové. Latexové jsou lehké a levné, ale nevydrží létat déle než 10 – 12 hodin. Fóliové jsou dražší a těžší, ale vydrží několik dní. Kompromisem je použít latexové balónky a plastický gel, který uvnitř vytvoří povlak a balónek vydrží létat 8 – 10 dní. Na výstupy do stratosféry se používají zvláštní k tomu určené meteorologické balóny.

Tabulka parametrů latexových balónků

průměr 12 cm 23 cm 27 cm 28 cm 30 cm 35 cm 48 cm 60 cm 90 cm
9″ 11″ 12″ 19″ 24″ 3′
objem 1 l 7 l 10 l 12 l 15 l 24 l 57 l 114 l 380 l
váha 1,0 g 2,0 g 2,7 g 3,2 g 3,6 g 5,0 g 7 g 24 g 45 g
nosnost 5 g 7 g 8 g 11 g 19 g 50 g 90 g 335 g
cena 1,60 11,- 59,- 99,-

Náplň

Podle archimédova zákona je balónek nadlehčován, pokud ho naplníme plynem lehčím než vzduch. V praxi se nejčastěji používá helium, protože je bezpečné a díky komerčnímu rozšíření i snadno dostupné. Dá se pořídit v bombách na jedno použití, které přiveze PPL za 2 dny po objednání v eshopu. Je však drahé – cca 3Kč / litr, což vypouštění balónu o průměru 90cm dost prodraží. S využitím akce na Slevomatu je možné dosáhnout ceny cca 2Kč / litr.

Alternativně je možné použít jiné plyny: vodík nebo methan. Jsou však výbušné a hůře dostupné.

Plyn Hustota Nosnost
helium 0.178 g/l 1.112 g/l
vodík 0.089 g/l 1.201 g/l
methan 0.657 g/l 0.633 g/l
vzduch 1.290 g/l

Legislativa

Nezávisle na rozměrech je balón klasifikován jako letadlo, což platí i pro klasický pouťový balónek, a jeho provoz je regulován předpisy Úřadem pro civilní letectví. Nicméně smyslem podmínek je zejména omezit nehlášený provoz volných balónů o vysoké koncentraci nebo o velkých rozměrech především v blízkosti letišť a heliportů, aby tak nedocházelo k rozptýlení pozornosti pilotů letadel obzvláště při manévrování v malých výškách a rovněž aby byla snížena pravděpodobnost srážky za letu.
Je třeba upozornit na pojem „užitečné zatížení“, za něž se mj. považují materiály nebo předměty, které by v případě střetu s letadlem mohly způsobit poškození letadla. Balón tedy nesmí obsahovat např. kovový drát.

Plné znění předpisů je tady: http://lis.rlp.cz/predpisy/predpisy/index.htm
Provozu balónů bez pilota se věnuje část L2, doplněk R.
Žádost o povolení: http://www.caa.cz/letadla-bez-pilota-na-palube/balony-bez-pilota-na-palube

Baterie

Je sympatické, že většina moderních komponent s malou hmotností, které jsou vhodné pro konstrukci lehkého IoT zařízení, pracuje s napětím okolo 3V a je možné je napájet bateriemi knoflíkového typu nebo akumulátory Li-Ion, Li-Pol, které jsou dobře dostupné. Opět se dostaneme do konfliktu mezi kapacitou a hmotností.

Typ Kapacita [mAh] Cena [Kč] Hmotnost [g]
CR1220 36 19,5 2.325
CR2032 220 19,9 9.333
CR2016 80 19,9 5.083
CR2025 160 19,9 5.833
CR1620 78 25 2.840
CR1616 55 30 2.660
CR2430 280 33 5.167
CR1216 25 36 1.900
CR2450 580 39 9.500
CR1632 140 39 3.200
CR1025 30 39 6.967

Zdroj: www.gme.cz

Závěr

Dnešní možnosti posouvají obzory vývoje do nových dimenzí a tak najednou měříme hmotnost v miligramech, proudy v mikroampérech a řešíme jevy, jako je povrchové napětí vody. Máme k dispozici mikroprocesory lehčí než baterie, barevné kamery o hmotnosti 1 gram a vůbec věci, o kterých se našim tatínkům ani nesnilo. 🙂
Např. prototyp zařízení, které vysílalo informaci každé 3 sekundy (běžné intervaly jsou 60 nebo 300 sekund), mělo dosah 10km(!) a vydrželo na baterii CR2032 fungovat cca 70 hodin.

Pro inspiraci přikládám několik odkazů na zajímavá souvisejíc témata:
– rozměry balónků: https://www.balonky.cz/rozmery-balonku
– solární balóny: http://www.balonoviny.wz.cz/
– barevná kamera o hmotnosti 1g: http://www.fpvhobby.com/63-1-gram-nano-camera-480tvl.html
– let s balonem do stratosféry a zpět: http://vtm.e15.cz/vzhuru-do-stratosfery-cesky-i-osobne

Sdílejte článek
Jaroslav Pavlíček
Jaroslav Pavlíček

Jaroslav je certifikovaný architekt (TOGAF) s 25+ lety praxe v IT. Díky tomu mají naše mobilní aplikace vysokou technickou úroveň a jsou postavené na spolehlivých technologiích. Své zkušenosti získával na projektech v zahraničí (Velká Británie, Malta) a vedle INITED působí jako konzultant Adobe Experience Manager, AEM.

Doporučené podcasty

Podcast 18. 2. 2026

TOP momenty roku 2025

Letos to bereme s humorem – vzpomínáme na uplynulý rok v práci, sdílíme veselé perličky s klienty (samozřejmě...

Doporučené příspěvky

Doporučené podcasty

Zobrazit vše
Podcast 18. 2. 2026

TOP momenty roku 2025

Letos to bereme s humorem – vzpomínáme na uplynulý rok v práci, sdílíme veselé perličky s klienty (samozřejmě...

logo konzultace
Novinky ze světa mobilních aplikací každý měsíc na vašem e-mailu.