Wi-Fi를 통한 간단한 TCP 통신이 너무 느립니다 (초 지연)?

Question

저는 Arduino (컴퓨터의 X360 컨트롤러 사용)를 통해 로봇을 무선으로 제어하려고합니다. 대기 시간이 매우 짧습니다. 나는 Wifi를 선택했기 때문에 (사실 비디오 스트리밍을 할 것입니다.) 약간의 테스트를 거친 후에 TCP를 사용하여 거대한 지연을 보았습니다. 이것은 정상적인가요 (54Mbits/s로, 그것은 안됩니다!)? 제어 가능하도록 어떻게 줄일 수 있습니까?

서버 코드 (아두 이노 스케치) :

#include <SPI.h> 
#include <Ethernet.h> 

byte mac[] = { 0x90, 0xA2, 0xDA, 0x0D, 0x48, 0x0D }; 
byte ip[] = { 192, 168, 0, 11 };  
byte gateway[] = { 192, 168, 0, 254 }; 
byte subnet[] = { 255, 255, 255, 0 }; 
byte localPort = 99; 

EthernetServer server = EthernetServer(localPort); 

void setup() 
{ 
    // initialize the ethernet device 
    Ethernet.begin(mac, ip, gateway, subnet); 
    Serial.begin(9600); 

    // start listening for clients 
    server.begin(); 
    Serial.println("Server ready"); 
} 

void loop() 
{ 
    // if an incoming client connects, there will be bytes available to read: 
    EthernetClient client = server.available(); 
    if (client == true) { 
    Serial.println("Received:"); 

    byte received = 0; 
    while((received = client.read()) != -1) { 
     Serial.println(received); 
     server.write(received); 
    } 

    Serial.println("Over\n"); 
    } 
} 

클라이언트 코드 (PC, QtCreator는) :

#include <QTextStream> 
#include <QTCPSocket> 

QString arduinoIP = "192.168.0.11"; 
char arduinoPort = 99; 

int main(void) 
{ 
    QTcpSocket socket; 
    QTextStream in(stdin); 
    QTextStream out(stdout); 

    out << "Connection... "; out.flush(); 
    socket.connectToHost(arduinoIP, arduinoPort); 
    if(!socket.waitForConnected(5000)) { 
     out << socket.errorString() << "\n"; 
    } 
    else { 
     out << "OK\n"; out.flush(); //I don't know why \n doesn't flush 

     out << "Type a message to send to the Arduino or quit to exit\n"; out.flush(); 

     QString command; 
     in >> command; 

     while(command != "quit") { 
      QByteArray bufOut = command.toUtf8(); 
      socket.write(bufOut); 
      socket.waitForReadyRead(1000); //Wait for answer (temp) 
      out << "Answer: " << socket.readAll() << "\n"; 
     } 
    } 

    return 0; 
} 

당신의 도움에 미리 감사드립니다.

감사합니다, 미스터 Mystère

Answer 1

TCP 연결은 데이터의 안정적인 전송을 제공하기 위해 더 많은 패킷을 필요로합니다. TCP는 낮은 대기 시간을 의미하지 않으며, 데이터의스트림을 안정적으로 전송하기위한 것입니다. 예를 들어 파일을 보내는 경우 모든 패킷을 수신하여 올바른 순서로 함께 연결해야합니다.

대역폭과 대기 시간과 관련이 없다는 사실을 알 수 있습니다. 대부분의 스트리밍 비디오 시스템은 데이터를 미리 버퍼링하여 전송 스트림에 중단이 없다는 환상을 제공합니다. 기본 동작은 전송 대기 시간이 불안정 할 수 있지만 버퍼링 된 데이터는 연속 스트림의 인식을 유지한다는 것입니다.

응용 프로그램의 경우 UDP를 사용하는 것이 좋습니다.

UDP on Arduino

TCP는 UDP 작은 메시지입니다 스트림입니다. 귀하의 결정은 질문에 피벗 될 것입니다 :

패킷이 전송되었지만 수신 된 적이없는 경우의 영향은 무엇입니까?

컨트롤러 입력의 경우 손실 된 데이터를 무시하고 다음 전송을받는 것이 더 나을 수 있습니다. 나는 당신의 질문에서 컨트롤러의 상태를 반복적으로 보내고 있다고 가정합니다 (왼쪽 아래로 위로?) 그렇다면 UDP를 선택하십시오. TCP를 선택하면 다음 데이터를 보내기 전에이 손실 된 데이터를 계속 복구하는 동작이 계속됩니다. 유스 케이스에서는 스트림 복구를 시도하는 대신 다음 컨트롤러 상태를 전송할 수도 있습니다.

Answer 2

는 당신이 그 꽤 총론을 확인 했습니까?

1) Wi-Fi 스펙트럼을 확인 했습니까? 겹치는 채널은 패킷을 떨어 뜨립니다. 이러한 패킷은 약간의 추가 지연으로 재전송됩니다. 유용한 도구 :

2) Arduino가 네트워크의 다른 장치의 브로드 캐스트 패킷으로 넘치지 않습니까? 브로드 캐스트 패킷을 확인하고 무시하면 네트워크 스택이 많이 바쁠 수 있습니다. TCP 연결의 패킷을 삭제하고 재전송 할 수 있습니다. PC와 Arduino를위한 개인용 AP를 시험해보고 성능을 살펴보십시오.

Answer 3

UDP 정말 빠르고, 내가 대신이 테스트 코드를 사용 :

#ifndef MAINWINDOW_H 
#define MAINWINDOW_H 

#include <QMainWindow> 
#include <QTimer> 
#include <QVBoxLayout> 
#include <QSpinBox> 
#include <QtNetwork/QUdpSocket> 

class MainWindow : public QMainWindow 
{ 
    Q_OBJECT 

public: 
    explicit MainWindow(QWidget *parent = 0); 
    ~MainWindow(); 

public slots: 
    void onTimer(); 

private: 
    QTimer timer; 
    QVBoxLayout layout; 
    QWidget centralW; 
    QSpinBox sendBox; 
    QSpinBox receiveBox; 

    QUdpSocket *socket; 
}; 

#endif // MAINWINDOW_H 

#include "mainwindow.h" 

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) : 
    QMainWindow(parent) 
{ 
    connect(&timer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(onTimer())); 
    timer.start(100); 
    sendBox.setMaximum(1000); 
    layout.addWidget(&sendBox); 
    receiveBox.setMaximum(1000); 
    layout.addWidget(&receiveBox); 
    centralW.setLayout(&layout); 
    setCentralWidget(&centralW); 

    socket = new QUdpSocket(this); 
} 

MainWindow::~MainWindow() 
{ 
} 

void MainWindow::onTimer() { 
    QByteArray datagram = QByteArray::number(sendBox.value()); 
    socket->writeDatagram(datagram.data(), datagram.size(), QHostAddress("192.168.0.11"), 99); 

    if(socket->hasPendingDatagrams()) { 
     datagram.resize(socket->pendingDatagramSize()); 
     socket->readDatagram(datagram.data(), datagram.size()); 
     receiveBox.setValue(QString(datagram.data()).toInt()); 
    } 
} 

그리고 서버 측

:

#include <SPI.h>   // needed for Arduino versions later than 0018 
#include <Ethernet.h> 
#include <EthernetUdp.h>   // UDP library from: bjoern@cs.stanford.edu 12/30/2008 

byte mac[] = { 0x90, 0xA2, 0xDA, 0x0D, 0x48, 0x0D }; 
byte ip[] = { 192, 168, 0, 11 };  
byte gateway[] = { 192, 168, 0, 254 }; 
byte subnet[] = { 255, 255, 255, 0 }; 
byte localPort = 99; 

EthernetUDP Udp; 

void setup() { 
    Ethernet.begin(mac,ip); 
    Udp.begin(localPort); 

    Serial.begin(9600); 
} 

void loop() { 
    // if there's data available, read a packet 
    int packetSize = Udp.parsePacket(); 
    if(packetSize) 
    { 
    static char buffer[UDP_TX_PACKET_MAX_SIZE]; //buffer to hold incoming packet, 

    //Udp.read does not erase the rest of the buffer, without that we would 
    //get 989 instead of 98 after having entered 999 for example 
    for(int i = 0; i < UDP_TX_PACKET_MAX_SIZE; ++i) buffer[i] = 0; 

    Udp.read(buffer,UDP_TX_PACKET_MAX_SIZE); 
    Serial.println(buffer); 

    // send a reply, to the IP address and port that sent us the packet we received 
    Udp.beginPacket(Udp.remoteIP(), Udp.remotePort()); 
    Udp.write(buffer); 
    Udp.endPacket(); 
    } 
}