体育用身体佩戴多节点系统的无线低延迟同步
系统与控制
2025-09-09 v1 系统与控制
摘要
体育中的生物力学数据采集要求分布式身体佩戴传感器节点之间实现亚毫秒级同步。本研究在受控实验室条件下评估并表征了 Nordic Semiconductor 的 Enhanced ShockBurst（ESB）协议，用于无线低延迟命令广播，使多节点系统中的快速事件更新成为可能。通过对协议参数的系统分析，包括循环冗余校验模式、比特率、传输模式和载荷处理，我们在使用单字节载荷和重传优化的情况下实现了平均设备到设备（D2D）延迟 504.99 ± 96.89 μs 和网络到网络核心延迟 311.78 ± 96.90 μs。该性能显著优于受 7.5 ms 连接间隔限制的蓝牙低功耗（BLE），通过提供适用于高频（500 Hz 至 1000 Hz）生物信号的确定性亚毫秒级同步。这些结果使 ESB 成为体育中时间关键型多节点可穿戴系统的可行解决方案，能够实现精确的事件对齐和可靠的高速数据融合，以支持先进的运动员监测和反馈应用。
引用
@article{arxiv.2509.06541,
title = {Wireless Low-Latency Synchronization for Body-Worn Multi-Node Systems in Sports},
author = {Nico Krull and Lukas Schulthess and Michele Magno and Luca Benini and Christoph Leitner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.06541},
year = {2025}
}