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データレート単位変換器

bps、kbps、Mbps、Gbps、バイト毎秒間でデータレートを変換します。

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公式

1byte=8bits,1Mbps=106bps1 byte = 8 bits, 1 Mbps = 10⁶ bps

仕組み

この計算機は、ネットワークエンジニア、ファームウェア開発者、システムアーキテクト向けに、ビット/秒 (bps)、バイト/秒 (B/s)、およびそれらのキロ/メガ/ギガの倍数を変換します。IEEE 802 と IEC 80000-13 によると、重要な違いはビット (b) とバイト (B) です。正確には 1 バイト = 8 ビットです。ネットワーク速度はビット (100 Mbps イーサネット) を使用し、ストレージ速度はバイト (100 Mbps SSD) を使用します。SI プレフィックスは、ネットワーク (IEEE あたり 1 Mbps = 10^6 bps) では十進法に従いますが、ストレージでは 2 進法 (IEC あたり 1 MiB = 2^20 バイト) に従います。「100 Mbps」接続のダウンロード速度は最大 12.5 MB/秒 (100/8) で、プロトコルのオーバーヘッドは発生しません。シャノンの定理では、C = B × log2 (1 + SNR) という理論上の限界が設定されています。つまり、1 GHz チャネルで 30 dB の SNR で最大 10 Gbps が得られます。

計算例

問題：LoRaセンサーは、SF7（5.47 kbps）を使用して60秒ごとに20バイトのパケットを送信します。毎日のデータ使用量を計算し、SF12 (293 bps) と比較して、バッテリーへの影響を判断します。

解決策: 1。パケットサイズ:20 バイト = 160 ビット (ペイロードのみ) 2.SF7 エアタイム:160 ビット/5470 bps = 29.3 ミリ秒 3.SF12 エアタイム:160 ビット/293 bps = 546 ミリ秒 (18.6 倍長い) 4.デイリーパケット:24 × 60 = 1440 パケット 5.日次データ:1440 × 20 バイト = 28,800 バイト = 28.8 kB = 230.4 キロバイト 6.SF7での毎日のTX時間:1440 × 29.3 ミリ秒 = 42.2 秒 7.SF12 での毎日のテキサス時間:1440 × 546 ミリ秒 = 786 秒 = 13.1 分 8.バッテリーへの影響：40mAのTX電流で、SF7は1日あたり0.47mAhを消費し、SF12は1日あたり8.7mAhを消費します（18倍以上）

実践的なヒント

  • ✓IEEE/TIAごとのシリアルプロトコル速度:UART 9600-115200 bps (標準)、SPI 1-50 Mbps、I2C 100 kbps (標準) /3.4 Mbps (HS)、CAN 1 Mbps、RS-485 10 Mbps、USB 2.0 480 Mbps、USB 3.2 20 Gbps、PCIe 4.0 16 GT/s (レーンあたり)
  • ✓IEEE 802.11に準拠したワイヤレスデータレート：WiFi 6（802.11ax）は理論上最大9.6 Gbps（シングルストリーム1201 Mbps）、Bluetooth 5.0 2 Mbps PHY、LoRa 0.3-50 kbps、5G NRは最大20Gbps。オーバーヘッドのため、実際のスループットは PHY レートの 30 ～ 70% です。
  • ✓バッファサイズ:バイト数 = レートビット/秒 × レイテンシー秒。100 Mbps、10 ミリ秒のジッターバッファの場合:12.5 MB/s × 0.01 秒 = 最小 125 kB。バースト処理には 2 ～ 3 倍のマージンを追加してください。

よくある間違い

  • ✗Mbps (メガビット/秒、小文字の 'b') と MB/秒 (メガバイト/秒、大文字の 'B') を混同すると、100 Mbps = 12.5 MB/s、100 Mbps ではなく 100 Mbps = 12.5 MB/秒。ISP は Mbps と宣伝し、ダウンロードマネージャーは Mbps と表示し、100 Mbps 接続では最大 12 MB/秒のダウンロードと表示される
  • ✗プロトコルのオーバーヘッドは無視してください。UART 8N1は1バイトあたり10ビット（開始+8データ+ストップ）を使用するため、115200ボー = 最大11,520バイト/秒で、14,400バイトではありません。TCP/IP では、1 パケットあたり 40 バイトのヘッダーが追加されるため、実効スループットが 3 ～ 5% 低下します。
  • ✗10 進数 (SI) プレフィックスと 2 進数 (IEC) プレフィックスが混在しています。1 メガバイト = 10^6 バイト (SI)、1 ミリバイト = 2^20 = 1,048,576 バイト (IEC)。「1 TB」ドライブは 1,000 GB (SI) = 931 GiB (バイナリ) で、OS では「7% 小さい」ように見えます

よくある質問

測定対象は、1 Gbps (ギガビット) = 125 Mb/s (メガバイト) とさまざまです。1 Gbps (ギガバイト/秒) のディスクは 1 Gbps ネットワークよりも 8 倍高速です。最新の NVMe SSD: 読み取り速度が 3 ～ 7 GB/s、10 GbE ネットワーク:1.25 GB/s、100 GbE: 12.5 GB/s、このとき初めてネットワークが高速ストレージに匹敵します。
ITU-T では、ボー = シンボル/秒、ビットレート = ビット/秒。バイナリシグナリング (UART、RS-232) の場合:ボー = ビットレート。マルチレベルシグナリングの場合、ビットレート = baud × log2 (レベル)。QAM-64（64 レベル = 6 ビット/シンボル）、1 メガボー = 6 Mbps。イーサネット 100BASE-TX は、100 Mbps で 125 メガボードの 3 レベル MLT-3 を使用します。
RS-232規格によると、8N1フォーマットは1スタート+8データ+1ストップ = 10ビット/バイトを使用します。効率 = 8/10 = 80%。115200 ボー:最大スループット = 115200/10 = 11,520 バイト/秒 = 11.52 KB/s、パリティ (8E1 または 8O1) の場合:11 ビット/バイト、効率 = 72.7%
それぞれのIEEE/3GPP規格による：Bluetooth Classic 2-3 Mbps EDR、BLE 1-2 Mbps PHY（有効125〜500 kbps）、WiFi 6から最大1201 Mbps/ストリーム、Zigbee 250 kbps、Z-Wave 100 kbps、LoRa 0.3-50 kbps（レンジトレードオフ）、5G NR 標準100 Mbps、ピーク20 Gbps（ミリ波、短距離）。

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