echtzeitfähiges Ethernetprotokoll?

[Klebwax]

Hallo,

TCP/IP oder UDP haben mit Ethernet nichts zu tun. Daß diese Protokolle im LAN typischerweise über Ethernet abgewickelt werden, kann diesen Eindruck erwecken, ändert aber an der Tatsache nichts. Schon die DSL-Leitung zwischen Teilnehmer und Vermittlung ist nicht Ethernet, transportiert aber TCP oder UDP.

Ein fehlerkorrigierendes Protokoll (z.B. TCP) kann nie wirklich echtzeitfähig sein. Ich kann nie garantieren, daß ich einen Fehler korrigieren kann. Dem Prokoll bleibt nur übrig, die Verbindung abzubrechen, selbst wenn die Verbindung wieder funtioniert. Das geht bei Echtzeit garnicht.

Es gibt sehr wohl Ethernet-Erweiterungen, die echtzeitfähig sind. Eigentlich alle Hersteller von Steuerungen arbeiten daran. Wieweit daraus schon eine akzeptierte Norm entstanden ist, habe ich nicht so genau verfolgt. Ich habe leider auch keine Links parat, im Netz sollte sich aber was finden lassen.

MfG Klebwax

[Manta]

Also ich bräuchte dieses Protokoll für ein kleines Projekt von mir:

Ich will mit meinem Computer einen Roboter steuern, allerdings kommt es dabei auf Reaktionsvermögen an - ich brauche also harte Echtzeit (oder seht ihr das anders - dann bitte um Korrektur!)

Das ganze sollte über Ethernet laufen!

lg Manta

[Andre_S]

Hallo Manta,

definiere mal "Reaktionsvermögen". Welche Besonderheit definiert Deinen Bot.
Es haben ja inzwischen viele Roboter, welche über Ethernet laufen, mal völlig egal welches Protokoll.


Gruß André

[Ceos]

Dein Computer erfüllt doch selbst die Bedingungen für Echtzeit garnicht, also bringt es dir nichts über nen raw oder pcap Socket Daten von und zum Roboter zu senden! Du musst halt mit der Latenz leben lernen! Falls du komplexe Steuerungsabläufe hast die eines exakten Timings bedürfen würde ich sowieso einen µController vorschlagen, der abstrakte Befehle wie "arm hoch" oder so über LAN entgegen nimmt ... und dafür iss TCP und sogar UDP allemal gut genug ... zumal es für µController auch genügend fertig-chips gibt die einem das IP-Protokoll abnehmen! Die Wiznet-Module sind mein persönlicher Favorit, aber die Entscheidung überlass ich dem Betrachter ^^ http://www.dacomwest.de/de/etherics_hardwired.htm

[Klebwax]

Also ich bräuchte dieses Protokoll für ein kleines Projekt von mir:

Ich will mit meinem Computer einen Roboter steuern, allerdings kommt es dabei auf Reaktionsvermögen an - ich brauche also harte Echtzeit

Hallo,

so einfach ist das mit so einem Begriff "harte Echtzeit" nicht. Wie schon Andre_S angemerkt hat, definiere mal "Reaktionsvermögen". Ich kann auch einen Roboter mit einer Trillerpfeife steuern, der Pfiff heißt: mäh mal den Rasen und fahr dich dann aufladen. Wenn er dann losmacht, ist das ganz schön Echtzeit (meine Kinder waren da eher nicht echtzeitfähig ).

Mit Ethernet kann man schon eine ganze Menge erreichen, ohne auf die Echtzeiterweiterungen zurückgreifen zu müssen. Planung und Systemanalyse ist dafür aber fast wichtiger als programmieren. Was man sicher nicht hinkriegen wird, ist Schrittmotoren mit STEP und DIR über das Netz zu steuern. Aber eine CNC so mit G-Codes zu steuern, daß sie nie ins Stottern kommt, sollte machbar sein.

MfG Klebwax

[Manta]

oke! also ich denke mal das ich mir das ganze etwas einfacher vorgestellt habe als es wird! ich hatte vor meinen Bot mal "einfach" von meinem Pc aus anzusteuern und das so das wenn ich ihm sage "Arm hoch" das er das dann auch umgänglich macht! also das zwischendurch keine zeit verstreicht! aber da ich hier anscheinend einen gravierenden denkfehler gemacht habe muss ich eingestehen das ich daneben lag! kann ja mal passieren!
hat hier jemand vllt eine idee wie man sowas anders lösen könnte?
ethernet war mein ausgangspunkt weil ich mir vor einiger zeit einen µC oder besser ein ganzes evaluierungsboard gekauft habe das eine solche schnittstelle besitzt. da hab ich mir gedacht wäre ja mal nett das teil auch zu verwenden wenn es schon da ist .
ich stells jetzt mal einfach so in den raum: hat hier jemand eine idee wie man das anders lösen könnte?
wenn es dafür für nöten ist ich habe folgende kenntnisse:
programmiersprachen: assembler, C und C++ (bevorzugt aber C)
elektrotechnische kenntnisse sind ganz oke und mein wissen bezüglich datenübertragung stufe ich mal selbst als mittel ein! - aber bin immer bereit was neues zu lernen und mich auch gründlich damit auseinander zu setzen

lg Manta

[shedepe]

Mit einem uC wirst du das ganze dennoch so umsetzen können, dass es für dich als "Echtzeit" erscheint. Der PC muss dem Controller ja nicht mehr senden als den Befehl: "Arm hoch", was ja ziemlich schnell zu übertragen ist.

[Manta]

naja bei einem befehl wie "arm hoch" ist das ja noch machbar, aber wie schaut das ganze dann mit z.B. einem fahrgestell aus?wenn der bot geradefährt und dann ausweichen muss, muss er sofort ausweichen. ja das kann man auch mit Sensoren lösen z.B. abstandsensoren usw. aber mir wäre es lieber wenn ich das selbst könnte!

lg

[shedepe]

In dem Fall wäre die langsamste Komponente warscheinlich Du.

[Ceos]

naja bei einem befehl wie "arm hoch" ist das ja noch machbar, aber wie schaut das ganze dann mit z.B. einem fahrgestell aus?wenn der bot geradefährt und dann ausweichen muss, muss er sofort ausweichen. ja das kann man auch mit Sensoren lösen z.B. abstandsensoren usw. aber mir wäre es lieber wenn ich das selbst könnte!

lg

du beliebst zu scherzen, oder ? wie groß schätzt du bitte die Verzögerung ein, wenn du z.B. ein Hinderniss mit einer Webcam oder ähnlich erkennst und den Befehl "ausweichen" gibst und zum Bot sendest? Ich sags mal so:

Licht in Cam zu Bild wandeln -> 100-500ms ?! (je nach qualität der cam)
Bild von Cam an PC senden -> 10ms ?!
Bild in Anwendung laden -> 10ms ?!
Bild analysieren und Hinderniss erkennen -> 100-500ms ( je nach qualität der Erkennungsmethode )
Befehl an Bot senden (per Netzwerk) -> 1mS
Befehl im Bot zerlegen und Reaktion einleiten -> 50-100ms

die Werte sind alle nur geschätzt und gewichtet um dir mal zu zeigen wo du wahrscheinlich dran arbeiten musst!

Schau dir mal die ArDrone an, die wird mit IPhone/Pod/Pad per WLAN gesteuert und WLAN ist schon von der Übertragung her eher ungünstig! Und soweit ich das richtig gelesen habe, haben sich sogar ein paar Bastler erlaubt das Ding über seine Kameras vom PC allein steuern zu lassen! ... und die Kameras haben ne gute Sekunde Verzögerung, weshalb sich die Drone schon von Hand nur schwer über die Kameras steuern lässt! .. vll. iss mein IPod auch nur Schrott ^^