氣動高速無線通信系統(tǒng)的可用性研究.pdf

1、隨著無線通信技術(shù)在氣動系統(tǒng)中的應(yīng)用日益廣泛，氣動無線通信系統(tǒng)的可用性研究也愈發(fā)的重要。由于氣動系統(tǒng)中的通信對數(shù)據(jù)的實時性要求極為苛刻，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延必須嚴格控制。并且氣動系統(tǒng)中通信的特點是數(shù)據(jù)量小、不確定性強，一般成熟的通信協(xié)議很難滿足這些要求，因此研究適用于氣動系統(tǒng)的自定義高速通信協(xié)議具有重要意義。
　　本文在分析常見無線通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，針對氣動系統(tǒng)的通信需求，設(shè)計了適用于氣動系統(tǒng)的高速無線通信系統(tǒng)協(xié)議，并深入研究了氣動高速無

2、線通信系統(tǒng)的可用性，主要的內(nèi)容如下：
　　首先，針對氣動系統(tǒng)的工作過程、通信的實時性和可用性的要求，明確了通信數(shù)據(jù)時延、傳輸速率以及響應(yīng)時間等指標，并進行了對比研究，確定了氣動系統(tǒng)高速無線通信的技術(shù)路徑，提出了基于射頻芯片nRF24L01的自定義高速無線通信協(xié)議。
　　通過定義氣動系統(tǒng)的通信時延、自定義高速無線通信協(xié)議和模擬氣動工業(yè)現(xiàn)場多節(jié)點通信沖突的測試方法，搭建了高速無線通信系統(tǒng)的軟件開發(fā)與測試平臺。使用Keil開發(fā)環(huán)境

3、對通信的各個環(huán)節(jié)進行程序上的優(yōu)化，包括nRF24L01與MCU之間的SPI數(shù)據(jù)傳輸、nRF24L01的可變長度數(shù)據(jù)幀等，以滿足高速無線通信的通信時延要求。
　　對單節(jié)點和多節(jié)點的通信進行測試與分析。其中在單節(jié)點的通信測試中，通過改變通信距離、通信數(shù)據(jù)幀長度等參數(shù)，記錄通信成功率與通信時延；同時通信協(xié)議增加了沖突抑制策略，對多節(jié)點組網(wǎng)通信進行了沖突測試，用以測試通信協(xié)議的沖突抑制性能。
　　最后，通過研究應(yīng)答方式，設(shè)計了高效的