蓝牙BLE传输性能及延迟分析-程序员宅基地

技术标签: 移动开发  嵌入式  

BLE传输性能主要受以下几个因素影响:操作类型,Connection Interval,每个Connection Event内发送的帧数、每一帧数据的长度。具体参见如下链接:

https://en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth_low_energy

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

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

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

目前的一个项目对BLE传输性能有较高要求,将以上几个因素逐一确认,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,每个Connection Event根据业务需要设置为2,依此计算出的理论传输速度约为5600Bps。为了测试实际效果,在Android端写了一个小程序,将数据流和时间戳打印出来,如下:

[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]:

其中21为数据长度、TS为时间戳、PN为包号,1和2是一个Connection Event内的包的类型。可以看到,一般情况下,一个Connection Event发送两帧数据,这两帧数据的时间间隔在1ms以内,两个Connection Event之间的时间间隔约为7ms。为了直观呈现测试结果,在PC端写了一个工具以分析抓取的LOG,主要根据包号、包的类型、字节长度和时间戳,统计丢包率和传输速度,如下图所示。

可以看到,一共传输了约16.3万个包,没有数据丢失,两帧之间最大时间间隔约为22.384ms,最大传输速度为5641Bps,平均速度约为5583Bps,与理论值(5600Bps)相差不多。Connection Interval对传输性能的影响对比下图,其Connection Interval为11.25ms。

BLE传输延迟(Latency)主要是指设备端将数据放至蓝牙协议栈到Android主机收到的时间间隔。由于通信双方时间戳不统一,无法按照前面通过打印时间戳的方式来做统计传输延迟,只能通过硬件信号做同步。设备端将数据放至蓝牙协议栈时给出一个信号,Android主机收到该数据时也给出一个信号,使用示波器抓取两个信号即可得到数据通过蓝牙BLE传输的延迟,如下图所示。

Channel3为发送端的信号,Channel2为接收端的信号,可以看到BLE传输延迟约为8ms左右,会上下波动。

数据传输延迟还跟Android端软件读取数据的均匀程度有关,Android端软件需及时将数据从缓存中读取出来,否则也会造成一定的延迟。评估数据读取均匀程度的方法同上,也是通过示波器抓取波形来看,如下图所示。

其中1通道为设备端发送数据,2通道为Android端读取数据,双方节奏基本保持一致,确保了及时读取和分发设备端上报的数据。

本文主要是通过打流和抓波形的方法,验证了蓝牙BLE的传输性能和延时。实际调试过程中还可以使用FTS4BT工具分析btsnoop_hci.log文件,以探究BLE建立链接、Update Parameters和数据传输等细节。

版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接:https://blog.csdn.net/weixin_33968104/article/details/85843353

智能推荐

Debian10安装部署DNS服务-正向解析篇_debian10安装powerdns-程序员宅基地

文章浏览阅读6k次,点赞7次,收藏39次。1、服务安装1.1、服务安装执行下面的命令安装apt install -y bind9 dnsutils1.2、配置文件作用服务安装完成之后,执行下面的命令查看配置文件列表ls -l /etc/bind然后得到下面的信息root@debian:~# ls -l /etc/bind总用量 48-rw-r--r-- 1 root root 2761 5月 18 16:02 bind.keys-rw-r--r-- 1 root root 237 5月 18 16:02 db.0_debian10安装powerdns

Cocos2d-x支持多种动画格式_cocos2dx 动画类型-程序员宅基地

文章浏览阅读346次,点赞7次,收藏10次。DragonBones是一个免费的2D骨骼动画编辑器,可以导出为Cocos2d-x兼容的格式。在Cocos2d-x中,你可以使用dragonbones-cocos2dx库来加载和播放DragonBones动画。Spine是一种2D骨骼动画工具,可以让你创建复杂的动画效果。在Cocos2d-x中,你可以使用spine-cocos2dx库来加载和播放Spine动画。CCAnimation:Cocos2d-x自带的动画类,用于创建基于Sprite帧的动画。你可以使用它来控制动画的播放和停止。_cocos2dx 动画类型

如何使用UUP从windows更新服务器下载windows10原版镜像_uup_download_windows.cmd-程序员宅基地

文章浏览阅读832次,点赞11次,收藏11次。UUP是指Windows 10中的一种更新技术,全称为Unified Update Platform。UUP的目标是提供更快、更高效的更新体验,它通过增量更新的方式来更新操作系统,只下载和安装实际变化的部分,而不是整个更新包。这样可以节省带宽和时间,加快更新速度。UUP还支持多种设备类型,包括PC、手机、Hololens等。制作完成后的镜像在根目录,制作的过程时间取决于电脑的性能。选择windows10版本,可以看到所有的版本列表。选择下载并转换为iso文件,点击创建下载包。选择需要的版本,下一步。_uup_download_windows.cmd

Vue.js+Element:clipboard.js实现点击按钮复制内容到剪切板_vue 前端剪切板赋值-程序员宅基地

文章浏览阅读2.8k次。需求点击某个按钮,将设置的目标内容(例如地址)复制到剪切板引入clipboardjs官网传送门npm引入:npm install clipboard --save使用<template> <div class="drawer"> <el-switch v-model="isopen" /> <el-input placeho..._vue 前端剪切板赋值

if循环中悬空else问题-程序员宅基地

文章浏览阅读373次,点赞5次,收藏6次。之前学习Java时并没有注意到这个小细节的问题,不过最近新学C语言的过程中,突然发现居然还有一个这么小的语法细节知识,这也侧面展现了代码规范的重要性。

解决jaspersoft+ireport导出pdf空白_jasperfillmanager生产空白的pdf-程序员宅基地

文章浏览阅读2.7k次。使用ireport导出dpf显示空白解决步骤:1.【工具】-【选项】-【classpath】中添加iTextAsian.jar这个jar包不用自己下载,ireport自带的有,位置在D:\iReport-5.6.0\ireport\modules\ext下2.在报表工具【属性】-【text properties】中设置以下属性PDF font name: STSong-LightPDF Encoding: UniGB-UCS2-H(Chinese Siplified)PDF Em_jasperfillmanager生产空白的pdf

随便推点

利用JWT Token配合Redis实现单点登录并进行Token的缓存验证唯一性_使用redis实现jwt令牌的单点登录功能-程序员宅基地

文章浏览阅读2.1k次。以上为一个基础的使用Spring Boot、MyBatis、Redis和JWT实现用户登录认证的完整示例。具体实现中可以根据需求进行更改和优化。_使用redis实现jwt令牌的单点登录功能

机器学习&人工智能:大牛带你回顾2016,展望2017-程序员宅基地

文章浏览阅读206次。雷锋网按:2016即将过去,针对机器学习和人工智能领域在2016年取得的重大进展,以及2017年可能出现的新趋势,外媒KDnuggets咨询了12位业内顶级专家,汇集了他们的观点并整理成文,其中AlphaGo战胜李世石成为今年的标志性事件。雷锋网对全文进行了编译,未经许可,不得转载。1. Yaser Abu-Mostafa,加州理工学院顾问2016..._机器学习公平性展望

html5图片无限循环播放,原生js实现无限循环轮播图效果-程序员宅基地

文章浏览阅读3.6k次。知识要点1.实现无限循环的原理:以偏移的距离来判断是否跳回第一张和最后一张也可以利用循环判断图片的当前索引值var newLeft=parseInt(list.style.left)+offset;//当前的偏移量+下一次的偏移量=新的偏移量list.style.left=newLeft+"px";//当前的偏移值=新的偏移值//以偏移的距离来判断是否跳回第一张和最后一张if(newLeft>..._html5图片循环滚动

win10更新KB5034441版本,报错0x80070643_kb5034441更新失败-程序员宅基地

文章浏览阅读567次,点赞23次,收藏20次。当我学到一定基础,有自己的理解能力的时候,会去阅读一些前辈整理的书籍或者手写的笔记资料,这些笔记详细记载了他们对一些技术点的理解,这些理解是比较独到,可以学到不一样的思路。网安所有方向的技术点做的整理,形成各个领域的知识点汇总,它的用处就在于,你可以按照上面的知识点去找对应的学习资源,保证自己学得较为全面。观看零基础学习视频,看视频学习是最快捷也是最有效果的方式,跟着视频中老师的思路,从基础到深入,还是很容易入门的。,一般来说恢复分区的前一个分区是系统分区,也即。我这里有星号(*),是GPT类型的。

高可用与负载均衡入门与实战(五)——配置nginx反向代理和负载均衡_5)配置容器nginx1的web服务,编辑首页内容为“nginx1”,在宿主机访问-程序员宅基地

文章浏览阅读758次。任务一、配置nginx反向代理,使用nginx1、APP1、APP2三个容器步骤1:使用php-apache镜像启动APP1和APP2两个容器1)创建docker网络docker network create --subnet=172.18.0.0/16 cluster2)查看宿主机上的docker网络类型种类docker network ls3)启动容器APP1,设定地址为17..._5)配置容器nginx1的web服务,编辑首页内容为“nginx1”,在宿主机访问

推荐文章

热门文章

相关标签