Le reti mesh rappresentano un potente modo per indirizzare i dati. Il range è esteso consentendo ai dati di passare da nodo a nodo e l'affidabilità viene aumentata tramite "il self-healing", l'abilità di creare percorsi secondari quando un nodo si guasta o quando si perde la connessione. Un protocollo popolare di rete mesh è ZigBee, specificatamente progettato per applicazioni a basso tasso di dati e a bassa potenza. Digi International offre diversi prodotti basati sul protocollo ZigBee. Inoltre, Digi ha sviluppato un protocollo mesh alternativo denominato DigiMesh. Sia ZigBee che DigiMesh propongono vantaggi unici importanti per diverse applicazioni, e questo articolo li elencherà.
Nodi ZigBee
Il protocollo ZigBee definisce tre tipi di nodi: coordinatori, router e dispositivi finali, con il requisito di un coordinatore per rete. Mentre tutti i nodi possono inviare e ricevere dati, ci sono delle differenze nei ruoli specifici che hanno.
I coordinatori sono quelli con più capacità tra tutti e tre i nodi. C'è esattamente un coordinatore in ogni network e è compito del dispositivo di stabilire la rete originariamente. È in grado di memorizzare informazioni sulla rete, comprese le chiavi di sicurezza.
I router agiscono come nodi intermedi, trasmettendo i dati dagli altri dispositivi.
I dispositivi finali possono essere dispositivi sia a bassa potenza, sia alimentati a batteria. Hanno sufficienti funzionalità per parlare ai loro "genitori" (sia il coordinatore che un rotuer) e non possono ritrasmettere i dati dagli altri dispositivi. Questa ridotta funzionalità consente di potenzialmente ridurre i loro costi.
ZigBee offre questi vantaggi:
•Standard aperto con interoperabilità tra i fornitori
•Possibilità di costi inferiori, funzioni ridotte dei nodi finali
Nodi di DigiMesh
DigiMesh ha solo un tipo di nodo. In qualità di rete omogenea, tutti i nodi possono indirizzare i dati e essere interscambiabili. Non vi sono relazioni "padre-figlio". Tutto può essere configurato come dispositivi a bassa potenza o alimentati a batteria.
DigiMesh offre questi vantaggi:
•La configurazione di rete risulta più semplice
•Maggiore elasticità per espandere la rete
•Migliore affidabilità negli ambienti in cui i router possono funzionare a fasi alterne per via dell'interferenza o del danno dei router in stand-by.
Consentire a un nodo di andare in stand-by riduce il consumo di energia, cosa particolarmente utile per quei nodi che sono alimentati a batteria. Attualmente, ZigBee consente ai dispositivi finali di andare in stand-by, ma non ai router o ai coordinatori. DigiMesh consente a tutti i nodi di andare in stand-by, migliorandone quindi la durata della batteria.
L'attivazione della modalità stand-by avviene grazie alla sincronizzazione dell'ora. Alcuni sistemi richiedono un gateway o un coordinatore per impostare la sincronizzazione del tempo. Un aspetto molto vantaggioso di DigiMesh è quello di eliminare il singolo margine di errore associato all'affidamento che si fa sul coordinatore o sul gateway. Invece, DigiMesh imposta la sincronizzazione del tempo attraverso un processo nominativo e di selezione, consentendo alla rete di operare in autonomia.
Ulteriori differenze
Poiché ZigBee rappresenta uno standard aperto, offre la potenziale interoperabilità tra i dispositivi di diversi fornitori. Questo offre la possibilità di aggiornare il firmware dal dispositivo stesso. Inoltre, ZigBee offre profili impostati per le comuni applicazioni di gestione dell'energia e per il controllo dell'illuminazione. È disponibile anche una buona selezione di strumenti diagnostici di supporto, come i packet sniffer RF.
DigiMesh, come protocollo proprietario, permette un maggiore controllo dello spazio di codice e quindi più spazio per creare nuove funzionalità. DigiMesh è disponibile per piattaforme con opzioni di range più lungo e scambio di dati RF più veloce. Il frame payload è generalmente più ampio, il che può migliorare il throughput per quelle applicazioni che inviano blocchi di dati più ampi. Inolter, DigiMesh utilizza un metodo di indirizzamento semplificato, il quale migliora la configurazione di rete e la risoluzione dei problemi.
Conclusioni
ZigBee e DigiMesh rappresentano ottimi protocolli di rete mesh, ognuno con dei vantaggi precisi. Allora, qual è quello più adatto per le tue esigenze? Ecco un breve riepilogo che può aiutarti a scegliere
Scegli ZigBee se hai bisogno di:
•Un prodotto basato su uno standard aperto
•Potenziale per l'interoperabilità con i dispositivi realizzati da diversi fornitori
•Aggiornamenti del firmware direttamente dal dispositivo
Scegli DigiMesh se hai bisogno di:
•Possibilità di mettere in stand-by tutti i nodi
•Configurazione ed espansione della rete semplificata
•Reti mesh più robuste (nessuna dipendenza genitore-figlio). Velocità pari a 900 MHz (fino a 156 Kbps)
•Opzione di intervallo più lungo, fino a 40 miglia (64 km) per ogni payload frame più ampio.
•Uno spazio codice più piccolo per dare più spazio a specifiche caratteristiche