高データレートと低遅延のIoTアプリケーションに最適なワイヤレステクノロジー

アプリケーションの加速度計、磁力計、およびジャイロスコープの測定値を収集するために、BNO055絶対方位センサーを使用する予定です。今のところ、データを10 Hzの速度でデータ収集エンティティ（Piまたはワイヤレステクノロジーを備えたBeagleBone）に送信する必要があります。

設定は次のとおりです。

• そのような3つのIoTもの
• 1中央収集物
• 中心に収集点があるスタートポロジ

私の経験から言うと、802.11 WLANは、802.15.4 ZigBeeやBluetooth LE（4.0）とは対照的に、唯一の最適なオプションのようです。その理由は、BNO055が非常に速い速度（約0.1秒）で生成して送信する大量のデータセットです。私は単純なプロトタイプを作成しているだけなので、単純なUDPを使用してデータを送信します。

配置はボートの船体内にあり、金属面のためにかなりのデータ損失があることを意味するので、私は現在レンジファクターに焦点を合わせています。しかし、私はノードをフルパワーで実行する自由をとることができます（電源または高Li-IONバッテリーに接続されています）

質問：

1. WLANは、アプリケーションのワイヤレステクノロジーの正しい選択ですか？そうでない場合、他のどのテクノロジーを試してみる必要がありますか？

2. このような低レイテンシ（10 Hz）のタイプのIoTアプリケーションで発生する可能性のある、回避または通知可能なIoTアプリケーションの障害は何ですか？

レイテンシvsレート

低レイテンシ（10 Hz）タイプのIoTアプリケーション

これは概念的なエラーです。 レイテンシとレートはほぼ独立しています。そのシステムは高いだろう-あなたは毎秒測定値の数千人を記録したシステム、SDカード上に保存され、月に一度、誰かの訪問リモートサイト、カード、あなたにメールを抽出持つことができレートだけでなく、非常に待ち時間。または、測定が行われてから数マイクロ秒以内に測定値を報告したが、1時間に1回の測定しか行わなかったシステムがあるとします。

したがって、最初に行う必要があるのは、要件を明確にすることです。大量のデータを取得する必要がありますか、それとも最新の状態のままで取得する必要がありますか？

10 Hzの更新レートは、ほとんどのデジタル伝送スキームで比較的有効です。ただし、期間あたりの伝送数に規制上の制限がある場合や、データレートが非常に低い場合（リンクの帯域が狭いため）効率、または粗雑なため）送信したい量のデータを十分に速く移動できない。

レイテンシvs信頼性と複雑さ

小さなエリアでの実際の伝搬時間は測定さえもエキゾチックな回路を必要とするので、ローカル無線システムの場合、メッセージを移動するのにかかる時間は基本的にそれをエンコードする時間の長さです。多くのメッセージを「熟考」する必要があるシステムでは、遅延が発生する可能性がありますが、適切なソフトウェアの場合はわずかです。メッセージごとに「ディスカッション」の前後のサイクル数を必要とするものは、リンクまたはプロトコルのサイクル数とターンアラウンドタイムによって必然的に時間を増加させます。

しかし、遅延の原因として最も可能性が高いのは信頼性レイヤーです。メッセージが欠落しているか、破損して到着した場合、システムは何をすべきですか？再試行する場合、それはほぼ常に遅延を追加することを意味しますが、メッセージを単にドロップして移動する場合はギャップを意味する可能性があります。

あなたの種類のアプリケーションでは、うまくいくかもしれないのは信頼性の低いスキームですが、各パケットには現在の測定値だけでなく、以前のいくつかの測定の繰り返しが含まれます（またはカウントアプリケーションの場合は現在の合計）。そして、それらは必ずしも最新の測定である必要はありません-干渉のパターンに応じて、最良のスキームは、現在、前、次の前、5番目の前、13番目の前などのようなものになる可能性があります。通過したパケットには、通過しなかったデータも含まれる可能性が高くなります。

実用システム

コンポーネント間に妥当な見通し線または漏れ経路がある場合、多くの既製の2.4 GHzシステムはおそらくあなたの例でうまく機能します。

• nRF24L01-スタイル2.4 GHzデジタルラジオはデータレートを簡単に処理でき、かなり低いレイテンシのチャネルホッピングシステムを簡単に作成できます。たとえば、これらとその競合他社は、多くの安価な消費者向けドローンをインタラクティブに飛行するために使用されます。

• BTLEには、問題になる可能性のある状態の複雑さを伴うモードがありますが、アドバタイジングモードは十分にシンプルであり、求めている種類の繰り返し率で実行できます。あなたの提案として組み込みボードを中心に構築されたカスタムレシーバーは、各パケットの完全な詳細を維持して提供できるはずです。スマートフォンとの相互互換性もありますが、その場合、ホストオペレーティングシステムはごく少数のトラフィックしか提供せず、パケットの内容が変更されたときに常に通知されないことがあります。

• もちろん他にも多くの選択肢があります