在前文中，我们介绍了EPDR技术的起源，以及使用该技术驱动的业余软件无线电平台专栏。已有玩家通过踩坑证明，进程管道交换数据时间延迟大，构造时间敏感系统难。除非采用传统的紧耦合设计及更大的颗粒度，否则很难在期望的时刻执行正确的动作。典型的系统包括：
- 带有 TDMA 收发同步的通信系统
- 超过20MHz采样率的CPU算法程序
- 驱动X310等超宽带采样
为了不给读者造成困扰和不必要的尝试，通过此文明确这个技术以及相应平台的局限，并给出可能满足上述需求的解决构想。
1 EPDR设计理念
EPDR based taskBus的设计初衷是为了用跨进程的方式黏合不同开发工具开发的程序，以解决一些灵活性和学习曲线不可兼得的问题。在开发之初，它甚至不是一个用于业余SDR的平台，而是用于矿脉勘探传感器数据处理等弱实时性的领域。
设计理念参考这个文档。需要强调的是，尽管taskBus看起来类似一些图标拖拽的产品，实际上它既不是GNU-Radio、Pothos Flow，也不是Simulink、Labview——taskBus的理想颗粒度更大。举例子，对于一个仿真通信系统，在模块里实现到什么颗粒度，是有讲究的。有的工具，可能一个滤波器、1个加法器就弄了1个模块，而taskBus希望颗粒度略大一些，这样便于优化模块内性能，并降低管道IO。
以simulink的QPSK理想范例为例，如果使用taskBus实现功能，典型的划分是下图的7个模块,而不是30个Blockset。
上图底图来自网络搜索。
- 模块1 完成调制仿真，包含simulink中的13个Blockset。
- 模块2 完成解调仿真, 包含simulink中的12个Blockset。
- 模块3\4\5\6完成显示、数据生成等工作，与Simulink粒度一致。
2 管道实时性短板
taskBus设计时，希望通过管道跨进程共享的工具主要包括文件、影音、GUI绘图、串口、键鼠、数据库等通用非实时模块。有了这些模块，强实时性的独立进程就只用负责算法，无需了解更多的知识。在设计场景中，1个实验小组由3-4个人组成，独立的用自己喜欢的程序构造紧耦合模块，所有的实时性都在模块内解决。换句话说：taskBus 不支持强实时算法的复用，TDMA的发射、接收同步需要紧耦合写在一起。
对弱实时性的应用，比如听广播、对讲机，典型的颗粒度类似基于taskBus的通信课程里的范例。在这些范例里，对一个教学QPSK的波形处理、信道处理是两个不同的模块，允许不同波形和纠错之间进行组合。即使是弱实时应用，一个模块内还是包含很多步骤。比如DDC、下抽、插值等等。这些步骤是用C语言紧耦合在一起的，并没有分开。
对强实时性的应用，比如TDMA在毫秒级别对准时间，使用管道是不切实际的。一个事件循环以及跨进程的流转缓存所经历的延迟，基本在10毫秒级别，且受到操作系统当前状态的影响，并不稳定。经过现场测试，在后台弹出某杀毒软件升级信息时，整体延迟高达500ms以上。这是因为虽然模块可以采用fflush(stdout)确保进程出口的延迟小，但管道数据进入操作系统后，就不受控制。如果采用Linux的实时内核，情况会有改观，但在大吞吐下，依旧存在问题。
3 替代方案
- 采用传统的单进程大颗粒度设计，以协议栈的粒度实现重用。如1个进程完成整体的GSM协议栈，只是话筒、声卡、波形质量指示等信息通过管道输出。至于协议栈内的各级处理算法，还是传统的紧耦合设计。
- 采用基于UDP等即时协议的通信协议，或者中间件。典型的包括UDP套接字、The enhanced Communication Abstraction Layer (eCAL)等。但在通用OS下，还是会遇到丢包的问题。
- 采用FPGA而非通用CPU进行开发。FPGA的上位机（PC端）程序可以兼容taskBus，作为模块嵌入。代价是学习和培训成本高。
4. 非计算机团队黏合最佳策略
非计算机专业教研的黏合是一个非常具有挑战性的问题。这些困难包括：
- 团队中的核心不具备完整的计算机知识，可能只熟悉1个开发工具的一小部分，并无法独立完成调试。
- 团队成员掌握的知识链条差异很大，开发能力交集小，交流中无法Get到彼此的关键点。一些新进的硕士在学校内只学过C语言且只会写Hello world。一些博士几乎不具备基础的命令行能力。
- 团队成员价值主要靠论文、毕业答辩来体现，学习开发技术的动力不足，也不愿意涉足新的非相关知识领域。
- 团队的成员更替频繁，可能1个博士没干满3年就毕业了，硕士更短。
目前看来，对于这样的情况，代码集成+消息队列是最佳选择。这些年探索DLL、COM、Qt插件、EPDR（taskBus）、eCAL、Kafka等特定技术链条建立规范的努力并没有白费，这些尝试显著开拓了视野、增长了见识。未来taskBus将继续作为业余SDR小众平台开发下去，并逐步加入一些好玩的功能。
