有没有一种简单的方法可以获取最后 x 分钟的成功读取百分比？

Question

我有一个 Beaglebone Black 设置，它每秒通过 I²C 与他的奴隶通信并从他们那里读取数据。有时 I²C 读出会失败，我想获得有关这些失败的统计信息。

我想实现一种算法来显示过去 5 分钟（最多 24 小时）的成功通信百分比并不断更新该值。如果我用一个数组来实现 'normally' ，我在其中存储每秒 success/no 成功，那将意味着很多 RAM/CPU 负载被浪费用于次要功能（特别是如果我想查看最近 24 小时的统计数据）。

有人知道这样做的好方法吗，或者有人能指出正确的方向吗？

Answer 1

你为什么不直接实现一个低通滤波器？对于每一次成功的传输，你推入一个 1，对于每一个失败的传输，你推入一个 0；结果是一个介于 0 和 1 之间的数字。假设您的传输是周期性发生的，这很有效——您只需将该滤波器的截止频率调整到您想要的 "averaging duration".

但是，我无法理解您的 RAM 论点：假设您存储一个字节来表示每次传输的成功或失败，您说每秒发生一次，那么您最终每天有 86400B -- 85KB/天真的可以忽略不计.

编辑截止频率来自信号理论，描述了通过低通或高通滤波器的最高或最低频率。

实现低通滤波器很简单；像（伪代码）：

new_val = 1 //init with no failed transfers
alpha = 0.001
while(true):
    old_val=new_val
    success=do_transfer_and_return_1_on_success_or_0_on_failure()
    new_val = alpha * success + (1-alpha) * old_val

这是单抽头 IIR（无限脉冲响应）滤波器；单击一次，因为只有一个字母，因此只有一个数字存储为状态。

EDIT2：alpha 的值定义了此过滤器的行为。

EDIT3：可以用一个滤波器设计工具给你正确的alpha；只需将低通滤波器的截止频率设置为 0.5/integrationLengthInSamples，select IIR 的 0 阶并使用椭圆设计方法（大多数工具默认为 butterworth，但 0 阶 butterworths 不做任何事情).

我将使用 scipy 并将生成的 (b,a) 元组（a 在这里为 1）转换为此反馈表的正确形式。

Answer 2

更新根据 OP 'determine a trend of which devices are failing' 的评论，我会推荐 Marcus Müller ꕺꕺ 提出的几何平均值。

准确方法

下面的方法旨在获取 'well defined' 随时间变化的性能统计数据，这些数据对于 'after the fact' 分析也很有用。请注意，几何平均值在最近的消息而不是固定时间段内具有 'look back'。

维护一个 24*60/5 = 288 'prior success rates'（SR[i] with i=-1, -2,...,-288）的滚动数组，每个代表 5 分钟的间隔前 24 小时。

如果元素是 64 位双精度，那将消耗大约 2.5K。

为了 'effect' 不断更新使用估计的 'Current' 成功率如下：

ECSR = (t*S/M+(300-t)*SR[-1])/300

其中 S 和 M 是当前（部分完成的时间段）中错误和消息的计数。SR[-1] 是前一个（现在完成的）存储桶。

t 是当前桶过期的秒数。

注意：启动时需要使用300*S/M/t。

本质上，近似假设错误率在之前的 5 - 10 分钟内保持稳定。

为了 'effect' 24 小时回顾，您可以 'shuffle' 在每 5 分钟间隔结束时向下（通过复制或 memcpy()）数据，或者实施 'circular array by keeping track of the current bucket index'.

注意： 对于许多 management/diagnostic 目的，15 分钟的间隔通常是完全足够的。您可能希望使 'grain' 可配置。

有没有一种简单的方法可以获取最后 x 分钟的成功读取百分比？

Is there an easy way to get the percentage of successful reads of last x minutes?

c

arrays

algorithm

percentage