观看了这段用灯泡和风扇在星际穿越中对接场景的视频后,我在想:

运动传感器是否存在速度限制,例如测量纺车轮? br />
我知道电话可以在高速公路上传送信息,飞机可以与ATC进行高速通信。因此,我主要关注一个特定的协议:蓝牙LE


快速移动的传感器是否会对它们传输的速度产生影响?
IoT芯片组可以处理快速的距离变化吗?


评论

这是卡西尼-惠更斯通讯的一个真正问题,该问题在进行后才意识到。

#1 楼

数字设备之间的可靠通信需要一定程度的信号处理,以使数据和时序(时钟)同步。在发射器和接收器之间增加相对运动会使问题复杂化。您可能知道相对运动会导致多普勒频移。这也会影响比特流的时序。

像手机(甚至是航天器)这样的设备具有可以适应这种动态条件的信号处理能力,通常能够适应多种情况。动态条件范围。但是这种额外的信号处理需要强大的功能。包括那种适应能力。功耗可能是造成这种情况的原因之一。

#2 楼

这是关于基本物理学的问题。只要您网络的所有部分都以相同的速度(给定或采取)运动,那么处于参考系中就不会有影响(因为我们都在地球上)。在无线协议中,需要考虑往返延迟(发送/接收/发送同步),并且使链路的一端处于运动状态将具有使延迟的两个部分不对称的作用。这意味着移动终端协议的确需要进行一些设计考虑,以实现正确的保护带处理。

对于蓝牙LE的特定情况,范围可能太小,无法进行传输。存在明显的速度偏移。即使在旋转的对象上,与位定时/传播延迟相比,速度也可能受到合理限制。

您可能会在EE.SE上获得更详细/特定的答案,但您可能还需要关于应用程序要更具体一些。

评论


如果您移动得足够快,则载体介质也必须移动;)

– Helmar♦
17年2月28日在18:07

发光的乙醚?

– Sean Houlihane
17年2月28日在18:45

对于在源/目标处具有明显不同引力的超长距离无线电协议,我认为由于时间膨胀,例如由于在地面上方30公里处,从地球发送的2.0 GHz信号约为〜1.99999999887 GHz。例如,例如GPS卫星的20,000 km高度(即使接收器相对于发送器没有移动,也会产生影响)。

–杰森C
17年1月1日在5:48

#3 楼

对于固定的纺车:将天线同轴安装在车轮的轮毂上时(假设内部的,通常折叠的BT天线已替换为直线天线,这是提高BT信号强度的常见做法),

对于动轮,例如在直行汽车上,您还必须将接收器与发射器平行运输。这主要是因为BT LE的工作距离严重限制了传输数据的有用时间(已经证明了最大200m的设备,但不太可能出现在野外)。

如果您的动轮在接收器周围盘旋,您会再好一点(再次将天线放在轮毂上)。

这一切都是为了防止多普勒频移。

BT的频带仅相隔2MHz(通道2:2408MHz,通道3:2410MHz,...),所以一旦频移太大,就会遇到问题。固定速度为200 km / h(125英里/小时)的汽车上的频道3上的发射器将向不动的观察者显示在频道4(靠近时,头朝上)或频道2(直接走时)上运行。过去时,还有一个不错的弯音过渡。正如Jim所提到的,BT并不是为这种情况而设计的。
编辑:

约翰·德特斯(John Deters)指出200km / h的限制是错误的。手机在以极高速度飞行的飞机中工作的事实并不能证明LTE能够可靠地工作(它们仍然可以退回到3G或2G,并且高速客运火车和客机如今配备了自己的LTE基站)。

但是,LTE可以在高于200 km / h的速度下使用。测试表明,切换将以最高500 km / h的速度工作(可能会有明显的中断),而多普勒效应可在最高600 km / h的速度下得到补偿。好吧-这些测试是在300m的海拔高度上进行的,这比高速飞机中的高速火车更能测试LTE。

当前的设计限制取决于哪个使用LTE频段的。 350km / h应该在所有频带上都可以工作,而某些频率可能为500km / h。 (就像火车或飞机上的所有乘客一样,因此越来越多地将LTE基站/中继器用于火车和飞机)。

评论


这算术差了几个数量级。第一个证据表明,手机在速度远远超过200 km / h的飞机上运行良好。

–约翰·迪特斯
19年4月16日在16:00