Mailbox, NXT's communication method

http://4rdp.blogspot.com/2011/01/mailbox-nxts-communication-method.html

現在越來越多 NXT 玩家，利用藍芽通訊與電腦、手機或是其它 NXT 裝置相互聯結，但是裝置間通訊所運用的原理為何？我想許多朋友們不太清楚，因為最近跟 CAVE 的阿吉老師與台大土木三毓祥同學一起共餐，談論到這個話題。

CAVE 團隊集結各路人馬，致力於機器人教育，現在他們亦有能力開發 Android 手機控制 NXT 機器人，將會出一本書指導有興趣的玩家入門，這個領域我也非常有興趣玩玩，希望把手機控制功能加到公司產品應用上。

那回歸主題，先談一般通訊方法，常用兩種方式：一為信箱法 (Mailbox)，另一為指令法 (Command)。

指令方法就是傳送文字字串，比如你要機器人向右轉，那麼控制端就傳送 "RIGHT" 控制字串給被控制端，被控制的裝置可以回應收到指令或是執行結果，當然你也可以設計一個簡單的不回應被控制器，只是這樣的設計方式在工業界很少被採用，因為工業產品的要求很嚴苛，不可以誤動作，因此必須回報狀態，以便進行下一步控制。傳送的指令通常有特定語法格式，一般區分指令與參數，例如 "RIGHT 90"，RIGHT 就是指令，90 是參數表示角度，通常還會再加一個結尾字元表示該指令結束。所以傳送端字元一個字一個字送出，接收端一個字一個字收，無法及時處理的系統，那就會追加緩衝器 (Buffer)，先把全部指令收進來，等有空時再逐一處理。採用此法設計通訊，也表示接收端要設計一個解譯程式 (Parser)，才能知道傳送端所傳送的指令，這就不是一般人能夠簡單寫出來的程式。

那什麼是信箱法？它有什麼優缺點？為什麼 NXT (leJOS 除外，它用指令法) 會採用此法？
你就假想 NXT 內有十個信箱，藍芽擔任信差的任務，只是負責把訊息放在正確的信箱位置，這方法對應指令法，相當於 NXT 可以處理十個不同指令，你只要在指定的信箱放入參數值，你自己撰寫的 NXT 程式，自行定義相關意義，就可以控制 NXT 執行動作。信箱法簡化解譯程式的設計，使普通人可以簡單又快速上手，這就是 NXT 採用它的主要原因。而信箱法最大缺點在信箱數量限制，在 NXT上想超過十個指令，可以變通設計，取一個信箱傳送指令代碼，第二個信箱傳送相對應的參數值，這樣應該可以滿足高階運用的需求。第二項缺失在資料覆蓋，傳送者用同一信箱送兩筆資料，如果沒有通訊間確認機制，可能會發生沒收到第一筆資料，只收到第二筆資料。

另外要注意的地方，NXT 為了節省電力消耗，NXT 是不會自己主動對外傳送資料，當你有需要一直傳資料出去時，要記得重複執行傳送指令。最後給「超級有錢人」參考，一個藍芽 Dongle 可以接 7 個 SPP Device，如果想由一台電腦同時控制多台 NXT，但是不想透過一些 NXT 當通訊中繼站，就需要加接藍芽 Dongle。