【RTK2021】無線ログからSDカードログへ変更＜データのロス率4σ達成＞

M5Stackを母艦として2個のRTK-MBBOXからMovingBaseデータをログするシステムを組んだのですが、いざ、2か所から無線(ESP-NPOW)送信したデータのロス率を測定すると、０．３～１％近くロスが発生しました。

■ESP－NOWの今までの実績
今まで、ESP-NOWでは、０．３％以下のロス率でやってきたのですが、RTKデータ送信になって一挙に悪化しました。違いは、データ長が長い点です。今までのアプリケーションは、ひずみゲージデータの送信ですので、
20Byte以下だったのですが、RTKデータは長くて１７２Byteあります。ロスが増えて原因ではないかと思います。ちなみに今までのESP-NOWのロス率の測定結果です。
違い１：バイト数が20Byte以下と172Byte
違い２：通信速度、今まで1ポートで4msec,2ポート同時受信で8msecだったのが、RTKは、125msec周期ですごくお遅いにもかかわらず、ロス率が多い結果となりました。ESP-NOWは元々小データ量通信規格で最大255Byteなので大きなデータ通信は不得意なのではないかとも考えられます。

【PowerMeter2020】ESP-NOWの通信速度速い4msecOKだった＜BTやXbeeより良い＞

■システムの変更
　　ログ方式の変更で、システム全部作り直しました。手間を省くため、出来あいのSDカードキットをのBOXに搭載するだけですので、今までより配線が少ないので、3－４日で完成しました。
ATOM用のSDカードキット ATOMIC TFです。購入初期動作の記事はこちらです。
SDカードユニットだけで販売してないので、M5Atomlite付で2キット購入したので、
手持ちのM5Atomliteは、10個となりました。2021年はM5Atomliteだらけになりそうです。

これをコンパクトなRTK-MBBOXに収納してみました、ネジを避けるために斜めにスラントさせてようやく収まりました。
改良点１：TFキットは、EXTピンはSPIで使っているので、MBデータ受信用シリアルはGroveコネクタからとる
５V電源もGroveからいれてるので、TFキットから出ている線はRroveだけでシンプルにまとまりました。
改良点２：XbeeソケットへのRTCM通信線の接触不良が多発したので、秋月のXbee専用基板を流用してしっかりと
Xzbeeソケットに挿入して接触不良を防止しました。

秋月の基板便利です。ＸＢｅｅ用２．５４ｍｍピッチ変換基板

SDカードスロットの上がスカスカ空いてます、おかげでSDカードは抜き挿し楽です。しかし、今回は、ケース内に収納してしまうので、抜き挿し無しで、ログファイルは、測定終了後、WiFiで送信する方式です。

■システム概要

M5StickCを2個使って2個のBOXをサポートします。
①NTRIP用M5StickC：電源とRTCM3データ供給用
NTRIPは、ALESのデモIDを使わせていただいてます。全国２０００か所にマウントポイントあるのでどこに行っても１ｃｍレベルで測位できます。

②ログコントロール用M5StickC腕時計バンドにつけて操作します。
機能１：２CH分の主要なRTKMBデータを0.5sec周期で表示します。
機能２：ログスタートストップと、モニター表示オンオフができます。
機能３：データログはしないので、電池が切れたら予備のM5StickCに乗り換えればいいので電池感覚で使える

■プログラムと動作
●工夫した点：
SDカードのデバッグで面倒なのは、中身をみるためにいちいち取り外してUSBアダプタにつけてPCに挿してから見る作業です。それを、省いて、FileSysytemを使ってteratermからキーインで主要機能を動作させることができます。【’s’=ログStart/Stop,’m’=モニターStart/Stop,’R’=ReadFile,’W’=WriteFile,’N’=FileName,’L’=Directoryリスト
’U’＝WebServerへアップロード,’D’=DelteFile】,このSD操作プログラムの基本記事はこちらです、

※WebUploadは、5回に1回くらい失敗するので、完全に使いきれてませんので、ESP-NOWでファイル伝送する機能も後日追加します。SDカードにログしてあると伝送経路が複数選べるので自由度があって便利です。