网状网络是路由数据的一个强大方法。通过使数据由一个节点跳到另一个节点可扩大范围,“自愈”可提升可靠性,当一个节点发生故障或失去连接时能够创建替代路径。 一个通俗的网状网络协议是 ZigBee,它专为低数据率和低功耗应用而设计。Digi International 提供基于 ZigBee 的多种产品。此外,Digi 已开发了一种称为 DigiMesh 的替代网状网络协议。ZigBee 和 DigiMesh 针对不同应用都具有非常重要的独特优势,本文将讨论这些优势。
ZigBee 节点
ZigBee 协议规定了三种节点:协调器、路由器和终端设备,且每个网络要求一个协调器。所有节点都能发送和接收数据,但所扮演的具体角色有差别。
协调器是三种节点中功能最强大的节点。每个网络有一个协调器,且协调器是网络的开始。它能够存储关于网络的信息,包括安全密钥。
路由器是一种中间节点,可转发其他设备的数据。
终端设备可以是低功耗/靠电池供电的设备。它们有足够的功能与其父设备(协调器或路由器)进行交流,但不能转发其他设备的数据。这减弱了功能,可潜在降低成本。
ZigBee 提具有如下优势:
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供应商之间存在互操作性的开放式标准
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具有降低成本、减少功能端节点的选择
DigiMesh 节点
DigiMesh 仅有一种节点类型。作为一个同构网,所有节点能路由数据且可互换。没有父子关系。所有节点都可配置为低功耗/靠电池供电的设备。
DigiMesh 具有如下优势:
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网络设置更简单
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网络扩展更具灵活性
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增加了环境可靠性,在这些环境中路由器由于干扰或损坏可能会变化不定
休眠路由器
使一个节点进行休眠可降低功率损耗,这对靠电池供电的节点尤其有帮助。目前,ZigBee 可使终端设备进行休眠,但不能使路由器或协调器进行休眠。DigiMesh 可使所有节点进行休眠,因此,延长了电池寿命。
休眠可与时钟同步。一些系统要求一个网关或协调器来设置时钟同步。DigiMesh 的一个显著优势在于,它能消除与依赖于协调器或网关有关的单点故障。但是,DigiMesh 通过提名和选择程序来设置时钟同步,使网络能够自动运行。
其他差异
由于 ZigBee 是一个开放式标准,它为不同供应商制造的设备提供潜在的互操作性。这能够实现无线固件升级。此外,ZigBee 为电源管理和照明控制等常见应用提供已建立的配置文件。还提供很好的诊断支持工具选择,如 RF 数据包嗅探器。
DigiMesh 是一个专用协议,允许更严格地控制节点空间,因此,为添加功能留下更多的空间。DigiMesh 在具有更长距离和更多 RF 数据率选择的平台上提供。帧载荷通常较大,可为发送较大数据模块的应用提高吞吐率。此外,DigiMesh 使用一个简化的寻址方法,可改进网络设置和故障排除。
结论
ZigBee 和 DigiMesh 都是出色的网状网络协议,具有各自独特的优势。那么,哪一种适合您呢?一般地说,这会有一个指南。
如果您有如下需要,请选择 ZigBee:
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基于开放式标准的产品
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不同供应商制造的设备之间可能存在互操作性
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无线固件升级
如果您有如下需要,请选择 DigiMesh:
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所有节点能够进行休眠
可简化网络设置和扩展。
更多强大的网状网络(无父/子依赖关系)。快至 900MHz(高达 156Kbps)
更长距离选择,每个大跳帧载荷高达 40 英里(64 千米)
较小的节点空间,为特色功能留下更多的空间