ESP32 медленное время прохождения туда и обратно по Wi-Fi

Я столкнулся с проблемой интерфейса Wi-Fi ESP32, которая показывает так много странных симптомов, что это трудно объяснить. Я попробую.

На ESP32 работает версия ConfigurableFirmata. Эта прошивка позволяет отправлять двоичные команды для управления периферийными устройствами ESP32.

Для этого теста я подключил ЖК-дисплей 20x4 и датчик температуры/влажности BME680, оба на I2C. Программное обеспечение работает на ПК. Он считывает датчик, а затем выводит результаты на дисплей. Каждая операция чтения или записи на шину I2C кодируется в сообщение, которое отправляется в ESP через Wi-Fi, а затем ESP выполняет операцию I2C, возвращая результат (если есть). Поскольку это бинарный протокол, сообщения короткие, обычно около 7 байт. Команды на BME680 требуют ответа от ESP (поскольку ПК хочет считать датчик), команды на дисплей отправляются в режиме «выстрелил-забыл», так как ответа от дисплея не ожидается. В типичном цикле у меня есть 4–5 операций чтения с датчика, за которыми следует около 160 операций записи на дисплей.

Теперь у меня есть следующие наблюдения:

• среднее время передачи данных на ESP32 составляет 2 мс.
• Время передачи команд датчика туда и обратно составляет около 5 мс.
• Однако иногда время выполнения команд датчика превышает 10 000 мс (!)
• Время основного цикла ESP32 никогда не превышает 10 мс (поэтому это не команды, выполнение которых внезапно занимает больше времени)
• Команды с медленным ответом идут первыми после обновления дисплея
• Используя WireShark, я вижу, что когда он замедляется, ПК отправляет сообщения о повторных попытках TCP
• Когда я вставляю искусственный сон после команд дисплея, проблема в большинстве случаев исчезает, но это ненадежно (если только сон не очень длинный)
• Когда я запрашиваю ответ после нескольких отображаемых команд, поведение снова становится стабильным. Общая производительность наилучшая, когда я запрашиваю ответ только после двух команд, в противном случае задержка снова достигает пика в 1000 мс.
• На проблему не влияет размер буфера чтения TCP на ESP32

Из-за всего вышеперечисленного я подозреваю, что какой-то аппаратный буфер внутри ESP32 переполняется, вызывая сообщения о повторных попытках TCP. А поскольку они (как я вижу) включают в себя большой блок предыдущих сообщений, проблема, вероятно, умножается.

Я думаю, что единственный выход – попытаться избежать отправки повторных попыток TCP. Есть ли способ заставить ESP чаще отправлять сообщения TCP ACK? Или уменьшить скорость, когда он не может догнать данные? Я использую последнюю версию ядра Arduino-ESP32 (из исходного кода).