wifi圖傳是數(shù)字圖傳的一種。
圖傳按信號類型分為:模擬信號和數(shù)字信號;
wifi圖傳:因為基于wifi的協(xié)議,一般延遲大于專用的數(shù)字圖傳(比如大疆的Lightbridge)。
專用的數(shù)字圖傳:和wifi沒啥關(guān)系的數(shù)字圖傳,延遲可以小一些;
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這篇文章簡要地介紹了目前消費級無人機最常用兩種無線圖像傳輸技術(shù):DJI Lightbridge與 Wi-Fi。這兩種技術(shù)都是將無人機上云臺相機拍攝的畫面實時傳輸至地面設(shè)備,以便進行地面實時的監(jiān)控。需要指出的是,這里談到的圖傳技術(shù)和效果與相機本身錄制存儲的視頻效果的好壞沒有關(guān)系。
Lightbridge高清遠距離數(shù)字圖傳技術(shù)讓大疆與其他無人機廠商明顯區(qū)分開來,并且拉開了差距。 Lightbridge是大疆自在研發(fā)的專用通信鏈路技術(shù),可實現(xiàn)幾乎“零延時”的720p高清傳輸和顯示,距離通常可達2公里以上,在開闊無干擾的情況下甚至可達5公里以上。Lightbridge與 Wi-Fi使用的都是2.4GHz頻段,但是Lightbridge與其他無人機廠商(如Yuneec,Blade,3DR)使用的標(biāo)準(zhǔn) Wi-Fi圖傳技術(shù)大不相同。
Lightbridge技術(shù)使用單向圖像數(shù)據(jù)傳輸,類似位于高處的電視廣播塔的數(shù)據(jù)傳輸形式。而 Wi-Fi圖傳的數(shù)據(jù)傳輸需要發(fā)送端與接收端首先建立起通訊握手機制,再傳輸每個大小為512字節(jié)的數(shù)據(jù)包。每個數(shù)據(jù)包的傳輸必須完整無誤,丟失其中的一個字節(jié)都會導(dǎo)致整個數(shù)據(jù)包重新發(fā)送,確認完整接收一個數(shù)據(jù)包之后,才開始傳輸下一個數(shù)據(jù)包,而這正是導(dǎo)致圖傳延時的根本原因。對于無人機飛行來說,“實時”無線圖像傳輸至關(guān)重要,由于一個字節(jié)而重新發(fā)送整個數(shù)據(jù)包非常浪費時間。從數(shù)據(jù)傳輸角度上看,Wi-Fi傳輸已經(jīng)算是速度很快的無線傳輸技術(shù),但基于TCP/IP協(xié)議的雙向握手機制很容易會導(dǎo)致 Wi-Fi圖傳無法實時傳輸航拍畫面。在無人機FPV飛行對實時性要求很高的大前提下,重新發(fā)送數(shù)據(jù)包則會讓操控者無法看到實時畫面。
無延時的實時高清圖像,是每個飛手在以FPV視角飛行時所希望看到的。即便是使用Lightbridge高清圖傳技術(shù),零延時也無法100%達到,然而此項技術(shù)毫無疑問是現(xiàn)階段無人機圖傳中最先進的,不僅可以最小化圖傳延時,還可以最大化傳輸距離。從技術(shù)實現(xiàn)上來講,正是因為Lightbridge使用的是單向廣播數(shù)據(jù)的方式,即使飛得遠,圖傳延時仍能穩(wěn)定保持在100-200毫秒左右。而 Wi-Fi圖傳的延時,視飛行距離和飛行環(huán)境而定,一般會高出25%-100%不等。高效的單向廣播數(shù)據(jù)傳輸方式讓Lightbrige輕松超越 Wi-Fi圖傳。
當(dāng)你達到Lightbridge圖傳的極限距離時,屏幕中會出現(xiàn)條紋和信號弱的警告。在大多數(shù)情況下,即使信號中斷,重新連接的速度也非???,因為重連不需要像 Wi-Fi那樣重新建立握手機制。在信號不足或者丟失時,飛手可以通過遙控器查獲得提醒,及時停止飛行或讓飛機懸停。而一旦圖傳中斷,緩慢轉(zhuǎn)向飛行器以調(diào)整天線的相對位置,或者拉升高度就可以改善信號的傳輸,重新連接的概率很高,整個過程一般通常在10秒以內(nèi)。相比Lightbridge,當(dāng) Wi-Fi圖傳到達其傳輸極限距離時,畫面被卡住,也沒有警告提醒。飛手們會誤認為圖傳OK,并且一般需要3-6秒的時間才能意識到圖傳早已中斷。一旦發(fā)現(xiàn) Wi-Fi圖傳中斷,通過握手機制重新連接,也會花費30-60秒的時間。且通常需要拉升更高的高度或?qū)w機往返航的方向拉近,才有希望重新連接上圖傳。
在樹木林立的環(huán)境下飛行, Wi-Fi信號易受干擾是另外一個弱點。僅僅是飛到一棵樹的后面,相對于Lightbridge而言,Wi-Fi圖傳因為樹葉阻擋更容易中斷。同時,由于樹上有潮濕的水蒸氣等阻檔了信號,很容易引起 Wi-Fi數(shù)據(jù)包丟失某些字節(jié),整個大數(shù)據(jù)包就得重新發(fā)送,這就導(dǎo)致圖傳經(jīng)常性延時。而Lightbrige圖傳對樹葉遮擋引起的數(shù)據(jù)包丟失并不敏感,畫面中可能只出現(xiàn)橫紋,總延時能很好地控制在100-200毫秒間。
歸功于Lightbridge高清圖傳技術(shù)的單向傳輸性,DJI無人機使用的距離是一般使用普通 Wi-Fi圖傳無人機的2-3倍。雖然,Lighbridge技術(shù)并不像 Wi-Fi那樣擁有很便宜的單芯片實現(xiàn)方案,但距離及延時特性所帶來的利好,值得消費者為之付出。
Wi-Fi技術(shù)的發(fā)明,從來就不是為了應(yīng)用到“空對地”的圖像傳輸應(yīng)用場景中的,因此,其與生俱來的缺陷使得無人機 Wi-Fi圖傳的距離和延時問題成為硬傷,并且無法解決。 Wi-Fi圖傳方案的廉價性,是因為PC端市場巨大需求,給芯片制造商帶來了規(guī)模效應(yīng),從而降低了生產(chǎn)成本。但是請記住,這個烙印在芯片身上的握手通訊機制,并不能很大程度上滿足無人機圖傳技術(shù)的需求。
其他圖像傳輸技術(shù)
一些不帶云臺相機的無人機,速度可高達80公里/小時以上,使用模擬信號傳輸技術(shù)。模擬圖傳幾乎沒有延時,比Lightbridge還厲害。而且模擬圖傳的另外一個特點是,當(dāng)達到極限距離時,不會突然出現(xiàn)卡屏或者完全丟失整個畫面的情況。模擬圖傳也是單向信號傳播技術(shù),有點類似于在數(shù)字電視信號還沒出現(xiàn)前的模擬電視廣播信號的傳輸,當(dāng)信號變?nèi)鯐r,會出現(xiàn)雪花屏,警示飛手應(yīng)該調(diào)整飛行方向或者往回飛,離返航點近一些。模擬圖傳的功耗非常大,想達到Lightbridge 超過2公里的距離時,其發(fā)射功率已經(jīng)遠超出了相關(guān)部門的規(guī)定。
另一項值得關(guān)注的最新技術(shù)是Connex推出的零延時傳輸1080P全高清畫面圖傳,非常驚艷的技術(shù),可惜現(xiàn)階段價格非常昂貴。
在2015年9月大疆發(fā)布了Lightbridge 2,在5公里距離內(nèi)傳播1080P全高清畫面卻僅有50~150毫秒的延時。各位航模愛好者,想想Inspire或Phantom上將會搭載這種新技術(shù),你們會不會很興奮呢?
wifi圖傳就是跟你手機連網(wǎng)一樣,一個道理,距離肯定很短了,傳輸距離能達到500米算很OK了,一般應(yīng)用在玩具性無人機用的。數(shù)字圖傳是專業(yè)的發(fā)射器接收器,距離肯定比wifi圖傳遠,具體多遠看應(yīng)用什么場景了,工業(yè)級的無人機遙控距離能達到幾十公里,當(dāng)然了價格也非常昂貴。
wifi圖傳的距離和穩(wěn)定性不如數(shù)字圖傳,但wifi的5.8g頻段在城市中抗干擾能力更好,個人喜好還是推薦V100-2 wifi圖傳模塊,性價比高。
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