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短程无线自组网协议之:发展现状与趋势?

关键词:无线通讯 射频芯片技术

时间:2024-01-15 10:16:19      来源:网络

目前国外的芯片大厂大多是两条腿走路,既推出 2.4GHz 的 ZigBee 芯片,同时推出 Sub-1GHz 的射频芯片技术。ZigBee 技术虽然也还在发展完善,但是始终没有跳出 2.4GHz 的的平台,整个协议栈的技术体系也没有发生大的改变,在用户接口层已经开始放弃 profile 的思路,转向更加标准开放的 IPv6 技术。

目前国外的芯片大厂大多是两条腿走路,既推出 2.4GHz 的 ZigBee 芯片,同时推出 Sub-1GHz 的射频芯片技术。ZigBee 技术虽然也还在发展完善,但是始终没有跳出 2.4GHz 的的平台,整个协议栈的技术体系也没有发生大的改变,在用户接口层已经开始放弃 profile 的思路,转向更加标准开放的 IPv6 技术。

ZigBee 技术作为一种低速率,低成本的传感网在有些领域应用还是可以的,但是应用在有较高传输(传输网特征)特性要求的场合从方案阶段就被否决了,具体如下:

(1)穿透性和绕射性能差,PA 和 LNA 的增益都难以做的很高,噪声系数大,对于用户电路板的数字噪声非常敏感,稳定性不好,产品抗噪性差,不皮实;
(2)传输语音,图片和视频片段等大型数据报文无能为力;
(3)语音,GPS,图片等多元化数据类型混合传输能力不足;
(4)多跳模型下传输几十K字节的数据块几乎没有可用性;
(5)网络拓扑结构发生快速变化的时候自适应调整能力不足。

国内的厂家也有不少厂家在研发基于 433MHz 的自组网技术,但是多数厂家是以做工程项目,特别是电力抄表为主要目标市场设计协议栈。这一类的协议栈本质上是一种广域网,在应用上有很大的限制,通用性很差,只能作为 ZigBee 技术在特定市场方面的一个补充。

这些无线自组网协议栈产品几乎都有一个共同的问题,就是仅仅定位于广域网,采用时隙扩展的方式来定义每一个节点的接入时槽,通讯效率很低,即便只有几个节点的网络,采集一次数据也需要好几分钟。

事实上在很多场合通讯都是一个局域的行为,用户追求的是通讯的实时性和传输的效率,在增加一个中继之后引起的延时用户通常是可以接受的,但是有一个前提,那就是要求延时是线性增长的,换句话说,你得尽最大努力(Best Effort)进行传输,中间不能浪费任何时间,这就是局域网和广域网之间的一个重要区别。

我们的无线自组网协议栈采用分布式计算和异步变频通讯技术,结合了 TDMA 和 FDMA 的多址接入机制,提供了高带宽,低延时,大容量的组网特性,完美的统一了局域网和广域网,传感网和传输网的异构难题,以一种完全符合人们直觉的方式实现了网络覆盖范围的平滑延伸。

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