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技術(shù)應(yīng)用

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無線模塊通信時間是如何計算的?

發(fā)布時間:2022-11-21作者來源:金航標瀏覽:1894

      在工業(yè)通訊場合, LoRa和ZigBee無線通訊技術(shù)均被廣泛應(yīng)用。但在應(yīng)用過程中,我們往往會對它們的通信時間的計算比較困惑;今天,就讓我們一起了解一下它們的通信時間是怎么計算的。

圖片  產(chǎn)品實物

圖片
GxCOM-NET是ZLG致遠電子自主研發(fā)設(shè)計的智能LoRa | ZigBee數(shù)據(jù)通信盒子,為工業(yè)通信應(yīng)用賦能。它們具有以下特點:
  • 體積小巧,安裝靈活;
  • Web界面,輕松配網(wǎng);
  • 工業(yè)級品質(zhì);
  • 支持空中喚醒休眠節(jié)點(LoRa);
  • 支持MQTT、TCP\UDP、HTTP等。


圖片  通信時間原理介紹

我們以上面講的LoRa智能通信盒子GLCOM-NET為例,[敏感詞]是無線LoRa通信的一個簡單框架:
圖片
從上圖,我們可以清晰地看出:從數(shù)據(jù)采集到發(fā)射到空中需要經(jīng)過“UART傳輸+MCU打包+SPI傳輸+射頻發(fā)射”四個步驟。其中,要注意協(xié)議上還要加上ACK時間;不同速率等級對應(yīng)不同ACK時間,詳見產(chǎn)品資料。因此,如果要計算單向的通信時間,我們只需要把這四個階段的通信時間分別計算出來,然后相加即可。其中,“UART傳輸”跟串口波特率設(shè)置有關(guān);“MCU打包”取決于使用平臺和軟件處理;“SPI傳輸”由于很快,時間可以忽略;“射頻發(fā)射”時間跟射頻模塊的發(fā)射速率設(shè)置有關(guān)。

圖片  通信時間計算示例

假設(shè),我們使用GLCOM-NET 1號通過串口采集數(shù)據(jù)往距離200米遠處的GLCOM-NET 2號發(fā)送數(shù)據(jù),單次數(shù)據(jù)包大小為50字節(jié)。其中,串口波特率設(shè)置為115200bps;發(fā)射速率設(shè)置為48kbps(該速率等級下,ACK時間為16ms);那么,單向通信到達對方設(shè)備的時間為:

  • 串口通信:50x8÷115200=1/288(s)

  • 主控打包:GLCOM-NET時間約為10ms(該時間根據(jù)具體情況而異)

  • 空中發(fā)射:50x8÷48000=1/120(s)

  • 時間總和:1/288+1/120+10+16≈37.80556(ms)

實際上,我們還需要加上設(shè)備間距離的通信時間;但是由于設(shè)備間無線傳輸是光速,距離也僅僅只有200米,因此這個時間完全可以忽略不計,我們只需知道原理即可。


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