亚洲必赢手机入口蓝牙( Bluetooth® )BLE传输质量及延期分析

by admin on 2019年10月2日

BLE传输品质首要受以下几个成分影响:操作类型,Connection
Interval,每种Connection
Event内发送的帧数、每一帧数据的尺寸。具体参见如下链接:

Connection Events

https://en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth\_low\_energy

 自身在TI官方网站的读书笔记,现整理如下

https://devzone.nordicsemi.com/question/3440/how-do-i-calculate-throughput-for-a-ble-link/

 

https://atmosphere.anaren.com/wiki/Data_rates_using_BLE

两台BLE设备建构连接后,全体的通讯事件都以经过Connection
Events中产生的

https://punchthrough.com/blog/posts/maximizing-ble-throughput-on-ios-and-android

 

眼前的二个体系对BLE传输质量有较高供给,将上述多少个因素依次确认,使用协议支持的最优值,其中Connection
Interval设置为7.5ms,每一帧数据长度为20字节,每一个Connection
伊夫nt依照业务需求设置为2,依此总计出的争鸣传输速度约为5600Bps。为了测验实效,在Android端写了多个小程序,将数据流和岁月戳打印出来,如下:

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[21]:TS 238.794720 PN 20780 [1]:
[21]:TS 238.795954 PN 20780 [2]:
[21]:TS 238.802182 PN 20781 [1]:
[21]:TS 238.802373 PN 20781 [2]:
[21]:TS 238.810432 PN 20782 [1]:
[21]:TS 238.832608 PN 20782 [2]:
[21]:TS 238.832650 PN 20783 [1]:
[21]:TS 238.832728 PN 20783 [2]:
[21]:TS 238.832751 PN 20784 [1]:
[21]:TS 238.832820 PN 20784 [2]:
[21]:TS 238.832843 PN 20785 [1]:
[21]:TS 238.833862 PN 20785 [2]:
[21]:TS 238.839201 PN 20786 [1]:
[21]:TS 238.839403 PN 20786 [2]:
[21]:TS 238.848280 PN 20787 [1]:
[21]:TS 238.848894 PN 20787 [2]:
……
[21]:TS 288.128815 PN 27346 [1]:
[21]:TS 288.128977 PN 27346 [2]:
[21]:TS 288.136323 PN 27347 [1]:
[21]:TS 288.136908 PN 27347 [2]:
[21]:TS 288.159292 PN 27348 [1]:
[21]:TS 288.159569 PN 27348 [2]:
[21]:TS 288.159922 PN 27349 [1]:
[21]:TS 288.165079 PN 27349 [2]:
[21]:TS 288.167879 PN 27350 [1]:
[21]:TS 288.168157 PN 27350 [2]:
[21]:TS 288.173809 PN 27351 [1]:
[21]:TS 288.173906 PN 27351 [2]:

 

其间21为多长、TS为时间戳、PN为包号,1和2是四个Connection
Event内的包的花色。能够看看,平日景色下,二个Connection
Event发送两帧数据,这两帧数据的时刻间隔在1ms以内,七个Connection
Event之间的时日距离约为7ms。为了直观展现测验结果,在PC端写了四个工具以剖判抓取的LOG,首要依靠包号、包的门类、字节长度和岁月戳,总括丢包率和传输速度,如下图所示。

 

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能够看来,一共传输了约16.3万个包,没有数量错过,两帧之间最大时间距离约为22.384ms,最大传输速度为5641Bps,平均速度约为5583ms,与理论值相大概。Connection
Interval对传输品质的影响相比下图。

 

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上海教室为两台BLE建构连接后,用示波器从内部一台设备中度量的波浪

BLE传输延迟(Latency)主要是指设备端将数据放至Bluetooth公约栈到Android主机械收割到的年月距离。由于通讯双方时间戳不合并,不只怕依据前边通过打印时间戳的格局来做总计传输延迟,只好通过硬件功率信号做联合。设备端将数据放至蓝牙5.0公约栈时给出三个时限信号,Android主机械收割到该数额时也交给三个数字信号,使用示波器抓取多个复信号就能够获得数码通过BluetoothBLE传输的延期,如下图所示。

 

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新民主主义革命是岁月轴 — 横轴,

能够见见BLE传输延迟约为8ms左右,会上下不定。

耗能量 — 玫瑰紫纵轴

数量传输延迟还跟Android端软件读取数据的平均程度有关,Android端软件需及时将数据从缓存中读收取来,不然也会形成一定的推移。评估数据读取均匀程度的格局同上,也是通过示波器抓取波形来看,如下图所示。

 

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尖刺的波正是Connection
Events

里头1通路为器物端发送数据,2大路为Android端读取数据,双方节奏基本保持一致,确认保证了当下读取和分发设备端上报的数据。

 

本文首假使透过打击流氓犯罪和抓波形的点子,验证了BluetoothBLE的传输品质和延时。实际调节和测验过程中还能运用FTS4BT工具剖析btsnoop_hci.log文件,以商量BLE创建链接、Update
Parameters和数量传输等细节。

剩下的 Sleeping 是睡觉时间

 

道具在确立连接后的好些个小时都以居于Sleeping的动静的

 

这种意况下,耗能量独有1uA

 

而在Connection
伊夫nts中,最高的是贰拾肆个毫安

 

这正是BLE为啥省电的原故

 

在种种Connection
Events事件中,都急需由Master发起包,再由slave回复

 

 

Connection
Parameters

 

经过改换那多少个参数,就可以安装XLE连接的传输速度和耗电

 

1、Connection
Interval

指在叁个Connection Events的最初到下多少个Connection 伊夫nts 的起来
的时刻距离

 

单位是1.25ms,最小是7.5ms,最大是4.0s

 

2、Slave
Latency

同意Slave设备在尚未数量要发的情事下,跳过一定数量的Connection 伊芙nts

在那么些Connection
伊夫nts中不要回复master的包,那样就会进一步省电

 

限制能够是0~499

 

3、Supervision
Timeout

以此参数设定了一个逾期时间,假使BLE在这几个时辰内并未有发生通信的话,就能自行断开

 

单位是10ms,范围是100ms ~
32s

 

必需知足如下公式:

Supervision Timeout > (1
+ slaveLatency)* (connectionInterval)

 

slaveLatency不能算在 supervision
Timeout的岁月内,不然连接就能够不正规断开

 

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上海体育地方slaveLatency 为0
时,master发包,slave必需回复,
假使不过来,master就能够认为slave那边接受不健康

slaveLatency 为 3 时, master
发包,slave允许有3个包不卷土重来

 

参数的熏陶:

 

Connection Interval 减少,master与slave通讯越发频仍,进步了耗电,提升多少吞吐速度,减少数据发送时间

Connection Interval
加长,通讯频率减少,减弱耗能,数据吞吐速度下降,数据发送等待时间更加长

 

slaveLatency
收缩只怕安装为0,每便connection Envents中就都亟需应对master的包

耗能回涨,数据发送速度会增长

slaveLatency
加长,耗电下落,数据发送速度下降

 

这么些参数都以可以在接连建构未来动态修改的

 

 

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