【L-RTK】F9Pで無線システムを組む場合<無線モジュールが2個必要になる>

この1カ月でXbeeやBlueToothやWIFI個別の接続実験をしてきました。いざ無線システムを組もうとすると1つのモジュールで送受信が無理なことが分かってきました。つまり、RTKの結果を送信する無線モジュールとNTRIPからのRTCM3データを受信する無線モジュールが必要だということです。今まで、それが大変だったので、有線でUSBケーブル1本で送受信できていたのですが、無線になると線1本で済むものが、モジュール2個必要という割りに合わない手間がかかるということです。

●設定作業は、有線USBケーブルでないとできない
無線モジュール化しても、双方向通信できない設定にしてあるので無線モジュールを経由して、ucenterからF9Pの設定が一切できません。ですので、
無線モジュールと接続してあるTxRx端子をUSBシリアルに接続してPCからucenterで設定作業をしなければなりませんので、USBシリアル接続が基本的にできるシステムにしておかないといけません。

●マイコン処理の検討(F9P 2CHとNTRIP使用の場合)
M5STACKで検討したのですが、ESP32は、WIFIとBLUETOOTH対応ですが、大量のデータ通信で、両者を同時に使えるのかクリティカルな問題だと思います。事例を調べたら、バッファメモリー量が課題になるようです。2CHのLOGを1つのログデータセットにまとめて、WIFIで送信すれば、WIFIモジュールだけですみますが、現在の4GWIFIではリアルタイム性がなくなります。5Gのモジュールでやれば、無線モジュール1個で解決できるかもしれません。5Gが始まるので期待です。しかし、大量のデータを送受信してタイミングを守るのは大変なので、CPUとメモリーに余裕のあるPCに近いマイコンがあればいいと思います。私の場合、システムにあまり手間と時間をかけたくないので、RASPIより、WINDOWSでucenterでログしたいので、NOTEPCマイコンみたい小さくてNOTEPC並みの機能があればと思います。GPDなどのUMPCが合理的な選択かもしれません。マイコンの代わりにUMPCをF9Pに接続しておいて、Windowsのリモートデスクトップを使って、スマホとかタブレっとでPCを自由にコントロールできるので、その方法でもよいかと思ってますが、UMPCでもかさばるので優先順として
●1月末までは
XbeeとM5Stickで組んでみて、フィールドでの実験で使い勝手を評価して、ダメならUMPC、マイコンなどの方法にしてみようと思います。

●Xbee双方向通信実験結果
Xbeeで実験してみたのですが、写真のように、LEDが点灯します
【設定条件】Xbee115200bps CTS有
XbeeのCoordoinator側:PC接続してUcenterからNTRIP送信でRTCM3データを送信
XbeeのRouter側:SimpleRTK2B上UART2に接続
UART2 UBX>CFG>PRT設定は、IN=RTCM3 OUT=UBX+NMEA

◆LEDの結果表

LED名称 上記設定の場合の状態 設定IN=noneにした場合
GPS FIX 点滅 点滅
NO RTK 点灯(RTKしてない) 点滅or消灯(RTK計算できてる)
Xbee->GPS 点滅 消灯
GPS->Xbee 点滅 点滅

①この写真は、XbeeでIN=RTCM3、OUT=UBX+NMEA設定の場合
NO RTKは、ずっと点灯したままでRTK計算無しです。

➁この写真は、XbeeでIN=none、OUT=UBX+NMEA設定の場合
GPS FIX点滅  GPS-<Xbee点滅  他は消灯

●原因は

①送受信データが大きすぎるから?
以前、データバイト数をカウントしたのですが、1KB以上あるので
通常のIOT無線ではありえない大きさです。
データサイズを測定した記事

➁通信タイミング観察した記事から考察
オシロでUSBケーブル接続でのTXRXを観察するとLOGが長いが空きがあります。RTCM3受信とLOGデータ送信が重複してますがケーブルだから可能であって無線では不可能です、これが原因かもしれません。
タイミング的にこの関係でないとRTK計算ができない理由が在るのかもしれません。バッファが大きければRTCM3のタイミングをずらせるのではないかとも思うのですが、通信処理ですべてのCPU時間を食ってしまうとRTK計算時間がなくなってしまうので、半分くらいは残しておかないといけないみたいなことがMovingBaseマニュアルに書いてありましたので、
送受信が重複するタイミングで通信できるIFが必要なのではないかと思います。無線を2CH使ってTXRX同時通信可能にすれば、USBケーブルと同じ使い方ができるはずですが、結局無線モジュールば倍必要になるということです。

 

 

●以後
  2CHのF9Pセットを一つにまとめて、NTRIPは、M5STICK1個で2台分まかなってXbeeは、F9P上に送信用として2個装着するという構成で組んでみます。なぜXBEEかというと、距離が長い数百m、各種設定がXCTUで簡単に細かくできる115200bpsと遅いけどハードウェアフロー制御で、データ落ちが少なくできる点があります。
ロギングはNOTE PCかWIN10タブレットでucenterもしくは
自作のプログラムで受信するので、Xbeeで受信したほうがやりやすいです。

カテゴリー: RTK

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