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无线模块通信时间是如何计算的?

发布时间:2022-11-21作者来源:金航标浏览:1548

      在工业通讯场合, LoRa和ZigBee无线通讯技术均被广泛应用。但在应用过程中,我们往往会对它们的通信时间的计算比较困惑;今天,就让我们一起了解一下它们的通信时间是怎么计算的。

图片  产品实物

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GxCOM-NET是ZLG致远电子自主研发设计的智能LoRa | ZigBee数据通信盒子,为工业通信应用赋能。它们具有以下特点:
  • 体积小巧,安装灵活;
  • Web界面,轻松配网;
  • 工业级品质;
  • 支持空中唤醒休眠节点(LoRa);
  • 支持MQTT、TCP\UDP、HTTP等。


图片  通信时间原理介绍

我们以上面讲的LoRa智能通信盒子GLCOM-NET为例,[敏感词]是无线LoRa通信的一个简单框架:
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从上图,我们可以清晰地看出:从数据采集到发射到空中需要经过“UART传输+MCU打包+SPI传输+射频发射”四个步骤。其中,要注意协议上还要加上ACK时间;不同速率等级对应不同ACK时间,详见产品资料。因此,如果要计算单向的通信时间,我们只需要把这四个阶段的通信时间分别计算出来,然后相加即可。其中,“UART传输”跟串口波特率设置有关;“MCU打包”取决于使用平台和软件处理;“SPI传输”由于很快,时间可以忽略;“射频发射”时间跟射频模块的发射速率设置有关。

图片  通信时间计算示例

假设,我们使用GLCOM-NET 1号通过串口采集数据往距离200米远处的GLCOM-NET 2号发送数据,单次数据包大小为50字节。其中,串口波特率设置为115200bps;发射速率设置为48kbps(该速率等级下,ACK时间为16ms);那么,单向通信到达对方设备的时间为:

  • 串口通信:50x8÷115200=1/288(s)

  • 主控打包:GLCOM-NET时间约为10ms(该时间根据具体情况而异)

  • 空中发射:50x8÷48000=1/120(s)

  • 时间总和:1/288+1/120+10+16≈37.80556(ms)

实际上,我们还需要加上设备间距离的通信时间;但是由于设备间无线传输是光速,距离也仅仅只有200米,因此这个时间完全可以忽略不计,我们只需知道原理即可。


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