Netwerk WiFi MeshNetwork WiFi Mesh
Proof of Concept van een WiFi mesh netwerk met ESP32 devicesProof of Concept of a WiFi mesh network with ESP32 devices
OpzetPurpose
Het doel van deze Proof of Concept (POC) was het onderzoeken van beschikbare API's voor het opzetten van een WiFi mesh netwerk met een ESP32 microcontroller. Vervolgens werd gemeten hoe snel data een mesh knooppunt bereikt en terug wordt gezonden.The purpose of this Proof of Concept (POC) was to investigate available APIs for setting up a WiFi mesh network with an ESP32 microcontroller. It then measured how quickly data reaches a mesh node and is sent back.
Veel van de geteste API's leverden teleurstellende resultaten op, met een gemiddelde netwerkvertraging van 100 ms per knooppunt. Echter, één API, die gebaseerd is op FreeRTOS, voldeed aan de verwachtingen en slaagde erin om met vertragingen van slechts 5 tot 10 ms te werken, en dat zonder het gebruik van een TCP-achtig bevestigingsprotocol.Many of the APIs tested produced disappointing results, with average network latency of 100 ms per node. However, one API, based on FreeRTOS, met expectations and succeeded manages to work with delays of only 5 to 10 ms, and without the use of a TCP-like confirmation protocol.
In de volgende tabel worden de resultaten gepresenteerd waarbij de microcontrollers zich in dezelfde ruimte bevonden:The following table presents the results where the microcontrollers were in the same room:
34:85:18:a9:aa:98: hops: 1, mean: 6.69, stdev: 4.66, min: 4.00, max: 40.00
34:85:18:ab:3e:7c: hops: 1, mean: 6.81, stdev: 4.26, min: 3.00, max: 22.00
34:85:18:aa:fd:dc: hops: 2, mean: 10.37, stdev: 4.68, min: 6.00, max: 30.00
34:85:18:aa:39:3c: hops: 2, mean: 10.68, stdev: 7.33, min: 6.00, max: 62.00
34:85:18:aa:dd:44: hops: 2, mean: 13.22, stdev: 7.88, min: 6.00, max: 56.00
34:85:18:a9:d4:dc: hops: 2, mean: 11.08, stdev: 6.55, min: 6.00, max: 52.00
34:85:18:ab:31:44: hops: 3, mean: 14.09, stdev: 5.59, min: 9.00, max: 33.00
34:85:18:ab:43:9c: hops: 3, mean: 14.51, stdev: 7.18, min: 9.00, max: 52.00
34:85:18:ab:3d:30: hops: 3, mean: 20.59, stdev: 14.55, min: 10.00, max: 93.00
34:85:18:a9:be:cc: hops: 3, mean: 13.98, stdev: 5.13, min: 9.00, max: 30.00
34:85:18:aa:c2:d0: hops: 3, mean: 14.88, stdev: 6.35, min: 8.00, max: 33.00
De reactietijden, uitgedrukt in milliseconden, werden gemeten in de controller die verbonden is met de PC.The response times, expressed in milliseconds, were measured in the controller connected to the PC.
Wanneer de apparaten zich in verschillende ruimtes bevinden, verspreid over een appartementsgebouw met drie verdiepingen, nemen de maximale reactietijden toe. Echter, de gemiddelde waarden blijven bevredigend.When the devices are located in different rooms spread across a three-story apartment building, maximum response times increase. However, the average values remain satisfactory.
Deze variatie kan effectief aangepakt worden door een extra protocol laag toe te voegen. Dit protocol zorgt ervoor dat datapakketten na een korte vertraging opnieuw verzonden worden, wat de betrouwbaarheid van de verbinding verbetert.This variation can be effectively addressed by adding an extra protocol layer. This protocol ensures that data packets are retransmitted after a short delay, which improves the reliability of the connection.
Er zijn testen gedaan met de ESP32, ESP32-S3 en de ESP32-C3, met dezelfde resultaten.Tests have been done with the ESP32, ESP32-S3 and the ESP32-C3, with the same results.
Enkele foto's:Some photos:
Manager BQ Systems