NRF52xxx. Синхронизация (Хронометраж)

[nikolz]

Для решения задач электронного секундомера можно использовать протокол BLE.
Например в сетях на чипах NRF52xx можно получить следующую точность синхронизации работы таймеров.

Вот результаты полученные NORDIC:
Таймер свободного хода визуализируется с помощью измерения переключения GPIO на осциллографе или логическом анализаторе. В этом тесте используются два nRF52-DK, каждый из которых расположен очень близко друг к другу, чтобы быть доступным с помощью зондов логического анализатора. В реальном сценарии расстояние будет больше, что добавит некоторое дрожание (свет проходит около 19 метров за такт 16 МГц, поэтому ожидайте, что по крайней мере 1 такт дрожания на 19 метров между устройствами).

На рисунке ниже показаны два устройства, когда синхронизации нет.

Как только одно из устройств берет на себя роль ведущего синхронизации, используя скорость передачи 100 Гц, таймеры свободного хода выстраиваются в линию. Обратите внимание, что полярность GPIO не принудительна. Важная часть заключается в том, что GPIO переключаются одновременно.

Крупным планом синхронизированные сигналы. В этом случае логический анализатор сообщает о смещении между двумя устройствами на 20 наносекунд.

Анализируя переключение во времени, мы можем генерировать некоторую статистику. Это происходит после запуска тестовой установки в течение 30 минут:

• 439445 переключатели, найденные в пределах диапазона здравомыслия
• Общее время в канале 0: 1800.0027646 с
• Общее время в канале 1: 1800.00276466 с
• Самая большая разница: 220,0 НС при переключении #54446 (223.010816 секунд)
• Средняя разница между переключателями 439445 = 65,6412747898 НС
• Стандартное отклонение по переключателям 439445 = 41,0020747807 НС

GitHub - nordic-auko/nRF5-ble-timesync-demo: nRF52 clock synchronization demo code

nRF52 clock synchronization demo code. Contribute to nordic-auko/nRF5-ble-timesync-demo development by creating an account on GitHub.

github.com

 

[pvvx]

“используя скорость передачи 100 Гц” – это connection interval в 10 мс и при этом оба NRF52xx (ведущий и приемник) потребляют так-же как и AP ESP8266, т.е. не годятся для автономных устройств. И нафига тогда BLE?

 

[nikolz]

“используя скорость передачи 100 Гц” – это connection interval в 10 мс и при этом оба NRF52xx (ведущий и приемник) потребляют так-же как и AP ESP8266, т.е. не годятся для автономных устройств. И нафига тогда BLE?

Полагаю, что Вы прикалываетесь.
объясняю, для тех, кто не в теме.
Отличие протокола BLE от WiFi не связано с периодом работы передатчика.
1) Полоса пропускания приемо-передающего тракта у WiFi 20 Мгц, у BLE 2 Мгц. Полагаю, знаете что это дает.
2) Минимальная длина пакетов разная (WiFi длиннее).
3) WiFi больше служебной информации и следовательно больше накладных расходов (потребления)
4) Потребление NRF52xxx по сравнению с AP ESP8266 более, чем в 10 раз меньше.
Эта разница обусловлена тем, что NRF52xxx во время отсутствия активности потребляет от 15 до 100 раз меньше, чем ESP8266.
В активном режиме импульсный ток NRF в 10-20 раз меньше.
Если в моменты отсутствия активности NRF и ESP уходят в сон, то время просыпание у NRF в 2000 раз меньше , а ток при этом в 10 раз меньше.
----------------
Но, если задача в том, чтобы помигать лампочкой или измерить температуру воды в унитазе, при этом подключив модуль в сеть 220 вольт, то разницы нет.
Даже более того, на ESP8266 это сделать проще.

 

[nikolz]

“используя скорость передачи 100 Гц” – это connection interval в 10 мс и при этом оба NRF52xx (ведущий и приемник) потребляют так-же как и AP ESP8266, т.е. не годятся для автономных устройств. И нафига тогда BLE?

и еще. Вы пробовали запускать ESP в режиме AP c интервалом активности в 10 мс? Вам это удалось? и сколько при этом кушает ESP?

 

[pvvx]

Полагаю, что Вы прикалываетесь.

- нет.
Всё согласно и согласованно по вашей рекламе: NRF52xxx. Время пробуждения - исполнение программы из FLASH (не более 12 мкс)
И:
1) Полоса пропускания приемо-передающего тракта у WiFi 20 Мгц, у BLE 2 Мгц. Полагаю, знаете что это дает.
Ничего дельного не дает. Расстояние связи практически равно, если у чипа BLE выходная моща +10 Дб
2) Минимальная длина пакетов разная (WiFi длиннее).
Очередное ваше заблуждение, которое вы сами оспариваете при рекламе протокола ESP-NOW. А реальность показывает простейший замер.
3) WiFi больше служебной информации и следовательно больше накладных расходов (потребления)
В описываемом в заголовке случае BLE чип используется как тупой RF передатчик-приемник. Что мешает использовать аналогично RF часть WIFI чипа исключительно для передачи временного штампа без других данных?
4) Потребление NRF52xxx по сравнению с AP ESP8266 более, чем в 10 раз меньше.
Попробуйте сделать замеры реального рабочего проекта описываемого вами в шапке темы, а не сочинять ...
Если у вас нет необходимых чипов для теста, то разрисуйте диаграммы работы приемника и передатчика (два nRF52-DK ) с учетом операционки (и данных с PDF) от производителя.

 

[nikolz]

- нет.
Всё согласно и согласованно по вашей рекламе: NRF52xxx. Время пробуждения - исполнение программы из FLASH (не более 12 мкс)
И:
1) Полоса пропускания приемо-передающего тракта у WiFi 20 Мгц, у BLE 2 Мгц. Полагаю, знаете что это дает.
Ничего дельного не дает. Расстояние связи практически равно, если у чипа BLE выходная моща +10 Дб
2) Минимальная длина пакетов разная (WiFi длиннее).
Очередное ваше заблуждение, которое вы сами оспариваете при рекламе протокола ESP-NOW. А реальность показывает простейший замер.
3) WiFi больше служебной информации и следовательно больше накладных расходов (потребления)
В описываемом в заголовке случае BLE чип используется как тупой RF передатчик-приемник. Что мешает использовать аналогично RF часть WIFI чипа исключительно для передачи временного штампа без других данных?
4) Потребление NRF52xxx по сравнению с AP ESP8266 более, чем в 10 раз меньше.
Попробуйте сделать замеры реального рабочего проекта описываемого вами в шапке темы, а не сочинять ...
Если у вас нет необходимых чипов для теста, то разрисуйте диаграммы работы приемника и передатчика (два nRF52-DK ) с учетом операционки (и данных с PDF) от производителя.

Спорить не буду.
Ваши вопросы риторические.
Я не учу Вас, как Вам делать.
Я рассказываю как я делаю и что мне интересно.
Вас устраивает решение на ESP8266 - я рад за Вас.
Меня сейчас интересуют решения на NRF, EFR,TLSR.
В частности интересует создание самонастраивающихся сетей и измерение расстояния в закрытых помещениях.
Можете дать решение на ESP8266? или сказать что-то, что мне не известно, буду благодарен.

 

[pvvx]

Спорить не буду.
Ваши вопросы риторические.
Я не учу Вас, как Вам делать.
Я рассказываю как я делаю и что мне интересно.
Вас устраивает решение на ESP8266 - я рад за Вас.

Не не устраивает.

Меня сейчас интересуют решения на NRF, EFR,TLSR.
В частности интересует создание самонастраивающихся сетей и измерение расстояния в закрытых помещениях.
Можете дать решение на ESP8266? или сказать что-то, что мне не известно, буду благодарен.

Я и описал то, что вам неизвестно. В описываемый вами метод синхронизации входит время инициализации RF части и отработки операционной системы, что при 10 мс цикла передачи-приема составляет большую часть времени относительно самой посылки и, следовательно, RF практически работает постоянно, включая таймеры, PLL и кварцевый генератор.

Найдите применение описанной синхронизации, учитывая все параметры

Если вести расчет на автономность, то время до замены в нем источника не протянет и полу года. А для нормального автономного устройства желательный цикл работы без обращения к нему составляет от 5 лет. Остальное - это игрушки.
Предположим, что аналог будет написан на Arduino ESP8266. Следовательно АКБ увеличится всего в 2 раза. Это не исправит ситуацию.
В итоге всё равно источник питания, как и само изделие будет не актуальным.

 

[nikolz]

Не не устраивает.


Я и описал то, что вам неизвестно. В описываемый вами метод синхронизации входит время инициализации RF части и отработки операционной системы, что при 10 мс цикла передачи-приема составляет большую часть времени относительно самой посылки и, следовательно, RF практически работает постоянно, включая таймеры, PLL и кварцевый генератор.

Найдите применение описанной синхронизации, учитывая все параметры

Если вести расчет на автономность, то время до замены в нем источника не протянет и полу года. А для нормального автономного устройства желательный цикл работы без обращения к нему составляет от 5 лет. Остальное - это игрушки.
Предположим, что аналог будет написан на Arduino ESP8266. Следовательно АКБ увеличится всего в 2 раза. Это не исправит ситуацию.
В итоге всё равно источник питания, как и само изделие будет не актуальным.

поясняю.
-----------------
Очевидно Вы не обратили внимание , что приведенные результаты получены не мною, а фирмой nordic.
Вы полагаете, что они ошиблись?
Покажите свои измерения, а не рассуждайте .
Я им верю и проверять их не собираюсь, так как у меня нет оборудования лучше чем у них.
Кроме того, полагаю, что их уже давно проверили пользователи NRF52 и если бы были такие ошибки как указали Вы в своих рассуждениях , то давно бы им указали.
--------------------------
Кроме того, данные NORDIC по точности синхронизации подтверждаются данными Ti для их чипов. Меня это устраивает.
------------------------
Пока же лишь Вы один бездоказательно рассуждаете, что они ошиблись.
----------------------------
Меня интересуют эти данные в плане экспериментов по измерению расстояния на основе временного и фазового методов.
---------------------------
При этом не стоит вопрос экономии энергии,
так как важным является возможность реализации метода измерения на серийно выпускаемых модулях .
---------------

 

[pvvx]

поясняю.
...
Кроме того, полагаю, что их уже давно проверили пользователи NRF52 и если бы были такие ошибки как указали Вы в своих рассуждениях , то давно бы им указали.

Дык и указали. Читайте их форум.
После выпуска бяки nRF51 что-то не наблюдается валом готовых устройств с nRF52... Видимо производители нашли более дешевые и оптимальные чипы...

Меня интересуют эти данные в плане экспериментов по измерению расстояния на основе временного и фазового методов.

Берите чип с новым BLE стандартом - там это встроено... А на старых чипах не получить с RF части данных о фазовых сдвигах и т.д.

 

[nikolz]

Дык и указали. Читайте их форум.
После выпуска бяки nRF51 что-то не наблюдается валом готовых устройств с nRF52... Видимо производители нашли более дешевые и оптимальные чипы...
Берите чип с новым BLE стандартом - там это встроено... А на старых чипах не получить с RF части данных о фазовых сдвигах и т.д.

Как у Вас все запущено.
NRF52 во многом превосходит NRF51
и много устройств сделано на NRF52
Вы знаете лучше ( только не надо говорить что М0 лучше М4)
Пока знаю лишь EFR, но модули пока не пришли.

 

[pvvx]

Кроме того, данные NORDIC по точности синхронизации подтверждаются данными Ti для их чипов. Меня это устраивает.

Код опубликован - вы сами дали ссылку. Попробуйте его в реальных условиях - дело 5 минут, тут и всплывет всё что указано и другие бяки...
Код написан для теста в идеальных условиях (для игрушки) и многое не предусмотрено. Счастливо использовать

 

[pvvx]

Как у Вас все запущено.
NRF52 во многом превосходит NRF51

Дык разница в годы...

и много устройств сделано на NRF52
Вы знаете лучше ( только не надо говорить что М0 лучше М4)
Пока знаю лишь EFR, но модули пока не пришли.

Много выкидышев на али с NRF52, что говорит об обратном. Пока не встретил ни одного устройства с NRF52, а валом наблюдаю более простые BLE, с тупыми CPU и TX +10 дБ.
У nRF52 сигнал слаб и рабочая дистанция годится только для фитнес часов - в одной руке смартфон, в другой - датчик

 

[nikolz]

относительно времени включения RF.
Можете что-то конкретное показать, кроме ругательств и каких-то с потока взятых чисел?
----------
В качестве информации по RF ознакомьтесь
с 23.15.8 Radio timing в документации на NRF52 (для NRF51 этой информации нет)

 

[pvvx]

относительно времени включения RF.
Можете что-то конкретное показать, кроме ругательств и каких-то с потока взятых чисел?

Для этого продаются eval-board.
Покупаете, заливаете пример, замеряете. Получаете информацию, которую никто не скрывает. Дополняете или переписываете пример с учетов своих нужд (актуальности и стабильности) и если захотите - публикуете с замерами для сравнения. А не лепите рекламные фичи.
А то парадокс - вам нужна синхронизация в наносекунды, а встроенный внутренний RC генератор... и сама операционная система от nRF не в состоянии дать такие точности с учетом реальной среды использования и требуемой функциональности... Как только нарастите функционал - описываемый тест не сможет быть использован, без аппаратных синхронных детекторов, да и ОС e nRF с реал-таймом в мс + неучтенные выпадения посылок (и это в тесте не предусмотрено) не дадут ничего хорошего.
Поиграться можно, но не более.

 

[pvvx]

поясняю.
...
Меня интересуют эти данные в плане экспериментов по измерению расстояния на основе временного и фазового методов.

А меня, по данному вопросу, интересует "электронный забор" для животных. На али ценник на такое от 3-х тысяч - пример:

https://aliexpress.ru/item/4001022719907.html

Но такая убогая функциональность и вообще качество реализации...
Что-же предприимчивые китайцы не слепили это на BLE, дополнив функционал? Ведь есть же nRF52

 

[nikolz]

А меня, по данному вопросу, интересует "электронный забор" для животных. На али ценник на такое от 3-х тысяч - пример:

https://aliexpress.ru/item/4001022719907.html

Но такая убогая функциональность и вообще качество реализации...
Что-же предприимчивые китайцы не слепили это на BLE, дополнив функционал? Ведь есть же nRF52

Таким устройством не занимался, но не исключаю,
что предприимчивые китайцы уже работают надо расширением функций
Пока они не повторили NRF52, как сделали это с NRF51.
Полагаю как только повторят, то обязательно применят. Ждите.
По-моему мнению лучше подойдет для этой задачи CC26xx
Но,повторюсь, не исследовал данный вопрос.

 

[nikolz]

А меня, по данному вопросу, интересует "электронный забор" для животных. На али ценник на такое от 3-х тысяч - пример:

https://aliexpress.ru/item/4001022719907.html

Но такая убогая функциональность и вообще качество реализации...
Что-же предприимчивые китайцы не слепили это на BLE, дополнив функционал? Ведь есть же nRF52

возможно на GNSS будет лучше, чем на BLE