【STA24】UDP無線ログESP32ベースでBNO０８５とRTKデータ＜C#Consoleアプリ表示軽い＞

正月前半のUDPの基礎実験から、いけそうなので、UDP対応の新しいシステムを正月に組立ました。

●いけそうだと感じた理由
いけそうな理由１：UDPと言えば、データ落ちが問題になりますが、確かに数ｍ離れるとデータ落ちが0.1%以上発生しますが、30cmとか体に装着した場合の至近距離以内では0.016%と桁違いにデータ落ちが減少しました。
いけそうな理由２：BNO085とRTK F9Pセンサデータ合計344byte/100msecの容量だと数msecでＵＤＰ転送できてしまうので、システム全体の負荷にならないので、マイコン側にＳＤカードログをさせないでもよくなった。
いけそいうな理由３：ＰＣVisualStudio　Ｃ＃でのプログラムがUDPはシンプルなコードで作れるし、受信動作が速いのでプログラム全体が作り易い。受信が速いので、Consoleアプリのほうが毎回のログデータが見られます。

●今までのUDPがらみの記事


２０２４年１月６日	【STA24】UDP採用でシステムを断捨離その１＜Teensy廃止ESP32のみでトライ＞	SPIをやめてＥＳＰ３２単独でも1Mbps程度
２０２４年１月１日	【正月実験】SPI->UDP無線送信速度実験＜SPI＋UDPで1.4Mbpsまで落ちた＞	SPIとUDPが同居するとESP32の速度低下が著しい
２０２４年12月31日	【STA24】SPIマイコン間通信その１＜4.6Mbpsまで出たがばらつく＞	ESP32へデータ転送する速度アップでSPIを使ってみた
２０２１年７月１９日	【M5】WiFi UDPを初めていじってみた＜めっちゃ速い＞	マイコン間の UDP通信初めてやった

●今回の試作
　昨日は、GNSS　RTK　F9Pのデータ１７２バイトをESP32でログしてUDP経由で、PCへ転送するところまででしたが、本日は、BNO085のデータをログして、RTKデータと時間同期させてからUDP経由でPCへ転送するプログラムをつくりました。更に、PCのC#のプログラムをCONSOLEアプリに変更して、高速表示するようにしました。
●ESP32のBNO０８５プログラムの備忘録
BNo085のUART　RCVモードで最小限のIMUデータだけをログしてます。Adafruitのライブラリーは使わずに
垂れ流しの１００Hｚのデータから、ヘッダ0xaa,0xaaを検出してデータ配列にため込みます。UDP送信周期は、
100msecなので、１０個データたまったらまとめてUDP送信します。この場合ＲＴＫのデータとは別に送信します。同期は、ＧＮＳＳボードからＧＰＳのタイムパルス信号が１秒ごとに正確に入るので、ＥＰＳ３２のピン割り込みでマイコンの時刻と合わせて、真の時刻とデータ受信した時の時刻の差を記録して整理してからＵＤＰ送信します。BNOのデータは真の時刻から２～６msecくらいずれてますが、ずっとそのズレ時間を維持したままですので、周期１０msecは、正確にでてます。GNSSのRTKデータが遅延が大きく５０－６０msec真の時刻から遅れてますので、GNSSのデータだけは、いろいろなばらつきを想定して扱うので、単独送信としました。

●ESP32 UDP送信時間
GNSS　RTK１７２ByteのUDP送信時間は、350-700μsecと大きくばらつきます。速度換算で、3.44Mbpsとなります。昨日の測定では1400μsecだったので、何か大きくばらつく原因がありそうです。
いずれにせよ、ESP32のUDPは、１Mbps以上で送信できるのは間違いないです。
ちなみにGNSS　RTK１７２ByteのSerial1　１１５２００ｂｐｓ受信時間が2110μsecですので、
全ループ１０msecには未だ余裕があるので、410800bpsまでアップしなくてもいけそうです。

●PCのC＃コンソールプログラム
DOBONネット様のサンプルをコピーさせていただきました。バイナリ表記の部分だけオリジナルです。
プログラムの設定、PCのIPアドレスとポート番号をEPS32のプログラムと合わせておきます。
ここでは、PCが192.168.0.9 ポート10000 ESP32が192.168.0.11 ポート５０００です。
ポケットWiFi120kbpsの遅いSIMのルーターで接続してますが、３Mbps程度はでてます。
インターネットが120kbpsと遅いですが、ローカルネットワークでは、2.4GHzのＷｉＦiの速度でます。