1、短程無線通訊 （ SRD ） 技術
近些年，隨著電腦，手機，智能家居等電子產品的快速普及，無線通訊已經深入到人們日常生活的各個方麵，成為人們迅速、方(fang)便(bian)地(di)獲(huo)取(qu)信(xin)息(xi)，和(he)外(wai)界(jie)保(bao)持(chi)溝(gou)通(tong)的(de)重(zhong)要(yao)渠(qu)道(dao)。對(dui)於(yu)無(wu)線(xian)通(tong)訊(xun)而(er)言(yan)，有(you)多(duo)個(ge)因(yin)素(su)會(hui)影(ying)響(xiang)到(dao)係(xi)統(tong)的(de)整(zheng)體(ti)性(xing)能(neng)，其(qi)中(zhong)通(tong)訊(xun)距(ju)離(li)是(shi)非(fei)常(chang)關(guan)鍵(jian)的(de)一(yi)項(xiang)。在(zai)無(wu)線(xian)通(tong)訊(xun)過(guo)程(cheng)中(zhong)影(ying)響(xiang)通(tong)訊(xun)係(xi)統(tong)性(xing)能(neng)的(de)因(yin)素(su)有(you)發(fa)射(she)機(ji)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)Pt、發射機天線增益Gt、接收機天線增益Gr、接收機接收靈敏度Sr，它們與鏈路預算L的關係如下：
L = Pt + Gt + Gr - Sr
當鏈路預算L≥鏈路損耗D時，該鏈路在理論上是可以正常通信的。為了確保通訊穩定可靠，通訊距離是不能超頻鏈路預算的。對於短程無線通訊（SRD）而言，收發機之間的距離通常較近，因此其鏈路預算非常充足。在短距離無線通訊技術中，Wi-Fi 技術毫無疑問是知名度最大，日常生活使用最多的。現如今大多數的城鎮家庭都會在客廳安裝Wi-Fi路由器，其房屋使用麵積一般不超過150m2（12m*12m），而室內Wi-Fi信號的覆蓋半徑可達20m，因此一台普通的路由器能夠做到良好的信號覆蓋。
2、Wi-Fi mesh
在機場、別(bie)墅(shu)這(zhe)樣(yang)的(de)場(chang)所(suo)中(zhong)，通(tong)訊(xun)場(chang)地(di)麵(mian)積(ji)要(yao)大(da)很(hen)多(duo)，單(dan)台(tai)路(lu)由(you)器(qi)要(yao)想(xiang)實(shi)現(xian)良(liang)好(hao)的(de)信(xin)號(hao)覆(fu)蓋(gai)就(jiu)顯(xian)得(de)有(you)些(xie)吃(chi)力(li)了(le)。早(zao)期(qi)人(ren)們(men)通(tong)常(chang)的(de)做(zuo)法(fa)是(shi)多(duo)買(mai)幾(ji)個(ge)路(lu)由(you)器(qi)，將(jiang)路(lu)由(you)器(qi)分(fen)別(bie)安(an)裝(zhuang)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)地(di)方(fang)，由(you)每(mei)個(ge)路(lu)由(you)器(qi)負(fu)責(ze)覆(fu)蓋(gai)一(yi)個(ge)固(gu)定(ding)的(de)區(qu)域(yu)，這(zhe)樣(yang)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)整(zheng)體(ti)的(de)信(xin)號(hao)覆(fu)蓋(gai)。但(dan)人(ren)們(men)很(hen)快(kuai)便(bian)發(fa)現(xian)了(le)新(xin)的(de)問(wen)題(ti)，當(dang)在(zai)這(zhe)些(xie)區(qu)域(yu)來(lai)回(hui)走(zou)動(dong)的(de)時(shi)候(hou)，手(shou)機(ji)信(xin)號(hao)會(hui)逐(zhu)漸(jian)變(bian)弱(ruo)，變(bian)灰(hui)，直(zhi)至(zhi)最(zui)終(zhong)熄(xi)滅(mie)，過(guo)了(le)數(shu)分(fen)鍾(zhong)後(hou)又(you)重(zhong)新(xin)連(lian)接(jie)了(le)新(xin)的(de)路(lu)由(you)器(qi)，此(ci)時(shi)信(xin)號(hao)才(cai)恢(hui)複(fu)正(zheng)常(chang)。這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)中(zhong)，嚴(yan)重(zhong)的(de)卡(ka)頓(dun)給(gei)人(ren)糟(zao)糕(gao)的(de)網(wang)絡(luo)體(ti)驗(yan)。
現在人們有了新的解決方案——Wi-Fi mesh，其學名又叫802.11s。相較於傳統的多路由器方案，Wi-Fi mesh采用的是路由器加中繼器的組合架構；這些中繼器在上電啟動的時候會和這個路由器進行身份認證和網絡注冊，然後就可以和這個路由器協同工作在相同的信道；由於中繼器是附屬於這個路由器的信號轉發設備，是這個無線路由器的信號延伸，因此其整體而言可以當作一個分布式的Wi-Filuyouqi。shoujizaimanyouyidongdeshihou，jieshoudaodeshizhongshilaizitongyigewuxianluyouqi，tongyigewuxianxindaodexinhao，erbushilaiziduoluyouqi，qiedulibutongdewuxianxindaodeshuju，yincishoujishizhongganshoubudaomanyouqiehuandecunzai，yejiumeiyoulexindaosousuo，shenfenrenzheng，dizhifenpeidengyixiliehaoshijishimiaodewangluozhuceguocheng，qimanyoutiyanjiuhaodeduo。
3、藍牙 mesh
zaiduanchengwuxiantongxunjishuzhong，lingyizhongjiaoweiliuxingbeirenmensuoshuzhidejishushilanya。womenchangjiandedaduoshulanyashebeidoushigongzuozaidianduidianmoshi。ruxiatusuoshi，shoujikeyiyiduiyilianjiedaozhinengshouhuan，tiwenji，erji，yinxiang，huozhebijibendiannao、平板電腦等設備。
圖-1
藍牙還可以組建一種2-8個節點的小型 Piconet網絡，其中一個設備做Primary設備，其餘的設備做 Secondary 設備；這種模式因為不太常見，所以不為人們所熟知。
圖-2
藍牙其實還有一種更不常見的網絡模式，就是 scatter net，這種模式下雖然可以組成一個稍微大一些的網絡，但是卻是以犧牲其帶寬和穩定為代價的。
圖-3
jinxienian，suizhezhinengjiajudengxinxingxingyedepengbofazhan，renmenxuyaoyigeguimogengda，tongxunjuligengyuan，kuozhanxinggengqiangdewangluo，cishijingdianlanyadexiaoxingdantiaowangluo，dianduidianheyiduiduotongxunmoshidengjishuzhibiaoyijingzhuojinjianzhou，yushilanyaguojizuzhizai 2017年7月17日發布了Bluetooth Mesh 的技術。新的藍牙Mesh技術除了增加發射功率，支持更多的跳數和更大的網絡規模之外，還可以實現多對多的通訊模式，極大的拓展了藍牙技術的生態領域。
圖-4
4、ZigBee 技術：家庭和工業
有意思是的是，在智能家居領域無線通訊技術的“拓荒者”其實不是藍牙Mesh，而是ZigBee；正因為藍牙是所有手機的標配，而智能家居又大多是以手機作為操作終端的，它才憑借天然的競爭優勢乘勢崛起。ZigBeeshiyixiangxinxingdewuxiantongxinjishu，qizuizhuyaodetedianjiushidigonghaoheduotiaowangluo，lanyazaibuqileduotiaodeduanbanzhihou，yijingyuzhiqiguxiangdangle，danshiqishengtailianmengyaoqiangdataiduo。suiranzaizhinengjiajulingyuyudaolelanyaMesh這個強勁的對手，但在工業無線通訊中ZigBee技術依然可以憑借其十餘年的先發優勢而占據優勢地位，特別是在工業SCADA係統，油田、電力、礦山等領域的無線傳感器應用方麵占有較高的市場份額。
5、多跳無線組網技術的對比
Wi-Fi Mesh，藍牙Mesh，ZigBee家庭和ZigBee 工gong業ye是shi當dang下xia流liu行xing的de幾ji種zhong多duo跳tiao無wu線xian組zu網wang技ji術shu，這zhe幾ji種zhong技ji術shu有you相xiang似si之zhi處chu，但dan在zai某mou些xie方fang麵mian又you存cun在zai巨ju大da的de差cha異yi，下xia圖tu是shi這zhe幾ji種zhong技ji術shu的de一yi個ge簡jian要yao對dui比bi：
表-1
5.1 技術點評：Wi-Fi mesh
從表-1可以看出，上述每一種多跳無線技術在其主要使用場景和業務形態上都比較充分地展現了自身的技術特點。Wi-Fi mesh帶寬高、單個數據包大小發送速度快，網絡傳輸延時小；另外其終端數量比較少，通常不超過10個，因此單個節點的發送等待時間非常短；還有其網絡規模都不是太大，通常不超過2跳，如此一來端到端的通訊延時自然就很短；最(zui)後(hou)還(hai)有(you)一(yi)點(dian)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao)，那(na)就(jiu)是(shi)在(zai)大(da)多(duo)數(shu)情(qing)況(kuang)下(xia)其(qi)用(yong)戶(hu)都(dou)是(shi)用(yong)手(shou)機(ji)瀏(liu)覽(lan)網(wang)頁(ye)，網(wang)絡(luo)購(gou)物(wu)或(huo)者(zhe)文(wen)字(zi)聊(liao)天(tian)，這(zhe)種(zhong)業(ye)務(wu)數(shu)據(ju)量(liang)本(ben)身(shen)比(bi)較(jiao)小(xiao)，且(qie)對(dui)於(yu)數(shu)據(ju)延(yan)遲(chi)不(bu)太(tai)敏(min)感(gan)；但播放高清視頻、網絡遊戲實時對戰就會有較為明顯的卡頓。因此Wi-Fi mesh在大部分場景下的使用體驗還是非常不錯的。
5.2 技術點評：Bluetooth mesh
藍牙 mesh功耗低、帶寬僅有1~2M，和Wi-Fi技術動輒數百兆甚至幾個G的帶寬相比根本不值得一提，很顯然在短時間內傳輸大量的數據不是其強項；danshizaizhinengjiajulingyu，chuanshudedaduoshiyixieshebeidekaiguanzhuangtaixinxihuozhekongzhixinhao，qidancichuanshudeshujuliangtongchangyejiushijishigezijie，erqiezhezhongcaozuobingbupinfanfasheng，yitianyemeiyouduoshaoci，zhegewangluojuezaidaduoshushihoudoushichuyukongzaizhuangtaide，yinciduiyuzheyileiyingyongeryan，lanyamesh的帶寬已經是非常高的了；另外，其通訊距離雖然達到了幾十米，但是這遠遠沒有達到其理論距離300米的極限，因此其信號質量仍然還是不錯的，丟包率自然也就很低；還有一點，其網絡規模雖然達到幾十個節點，但是其1-2Mbps的帶寬平攤到每一個節點的帶寬仍然還是比較高的，因此這個數量其實並沒有太大的壓力；同時我們注意到，在家庭環境中，每一戶的麵積都有一個大致的上限，其網絡跳數自然不可能太大，通常不超過 3 跳；當(dang)然(ran)，在(zai)智(zhi)能(neng)家(jia)居(ju)應(ying)用(yong)中(zhong)，決(jue)定(ding)其(qi)使(shi)用(yong)體(ti)驗(yan)的(de)最(zui)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)還(hai)是(shi)其(qi)業(ye)務(wu)特(te)性(xing)。當(dang)人(ren)們(men)在(zai)手(shou)機(ji)上(shang)點(dian)擊(ji)某(mou)個(ge)按(an)鈕(niu)執(zhi)行(xing)開(kai)燈(deng)操(cao)作(zuo)，此(ci)時(shi)他(ta)一(yi)扭(niu)頭(tou)，去(qu)感(gan)知(zhi)房(fang)間(jian)的(de)燈(deng)光(guang)變(bian)化(hua)，這(zhe)個(ge)延(yan)時(shi)就(jiu)已(yi)經(jing)達(da)到(dao)了(le)幾(ji)百(bai)毫(hao)秒(miao)，再(zai)加(jia)上(shang)人(ren)類(lei)的(de)視(shi)覺(jiao)停(ting)留(liu)和(he)延(yan)遲(chi)效(xiao)應(ying)，差(cha)不(bu)多(duo)也(ye)都(dou)1秒過去了；因此隻要這個係統的整體延時不超過 1 秒就已經算是很快了，大多數人的第一感受是“哇，好快啊！”，因此藍牙Mesh在智能家居這一類的業務性質中，其整體用戶體驗仍然是不錯的。
5.3 技術點評：ZigBee
ZigBee的組網技術在架構上和藍牙Mesh是差不多的，雖然其帶寬要低於藍牙Mesh，延時也有一定的增加，但是其在智能家居中的整體使用體驗仍然可以較好地滿足人們的要求；danshidaolegongyechangsuo，qingkuangjiuyousuobutongle。shouxianyidian，tongxunjulibuzaishouxianyushiyongquyudexianzhi，youyushibushuzaishigaodashuqianshangwanpingmidegongchang，kuangqu，qiye，xuexiao，yiyuan，shenzhishijihuwubianjiedechengshilouqunzhijian，jiedianzhijiandetongxunjulikedaojibaimishenzhishangqianmi，xinhaoshuaijianyaodadeduo，diubaolvziranyejiugaodeduo；同(tong)時(shi)在(zai)這(zhe)種(zhong)應(ying)用(yong)中(zhong)，節(jie)點(dian)規(gui)模(mo)也(ye)往(wang)往(wang)沒(mei)有(you)定(ding)數(shu)，小(xiao)的(de)項(xiang)目(mu)可(ke)能(neng)隻(zhi)有(you)幾(ji)個(ge)或(huo)者(zhe)幾(ji)十(shi)個(ge)節(jie)點(dian)，多(duo)的(de)可(ke)能(neng)高(gao)達(da)數(shu)百(bai)甚(shen)至(zhi)上(shang)千(qian)個(ge)節(jie)點(dian)，網(wang)絡(luo)的(de)傳(chuan)輸(shu)等(deng)待(dai)延(yan)時(shi)也(ye)會(hui)成(cheng)倍(bei)的(de)增(zeng)長(chang)；由於節點之間的距離比較大，單個節點的外聯節點數目就比較小，因此其網絡跳數往往都比較大，多的甚至都超過了 8 tiao，nameduandaoduandechuanshuyanchiziranjiugengdale。haiyouyidianxuyaotebiezhuyideshi，zaigongyeyingyongzhong，shujukekaoxingheshishixingyaoqiuyebijiaogao，ruguoyingdachaoguoleyidingdeyanchi，tongchangjiuhuichufashujuzhongchuanjizhi，dangzhongchuandecishudaoleyidingdeshuliang，jiuhuipandingweitongxunshibai。zaimouxiepeizhixia，wangluojingguoduocitongxunshibaikenenghuiyinfajubuzhonggou，yanzhongqingkuangxiahaihuidaozhisisuoshenzhizhengtibengkui，zhezhongshihaoshihuai，butaiwendingdewangluoqishiyongtiyankexiangerzhi！
6、總結
congshangshufenxiwomenkeyikanchu，duotiaodewuxianwangluozaidisulv，changjuli，gaowumalvdeqingkuangxia，qitongxunkekaoxingheduandaoduandezhengtiyanshihuiyoubijiaomingxiandezengjia；如ru果guo業ye務wu類lei型xing又you要yao求qiu比bi較jiao高gao的de實shi時shi性xing，那na麼me就jiu可ke能neng會hui觸chu發fa數shu據ju重zhong傳chuan機ji製zhi，而er過guo於yu頻pin繁fan的de重zhong傳chuan請qing求qiu在zai某mou些xie情qing況kuang下xia會hui適shi得de其qi反fan形xing成cheng網wang絡luo振zhen蕩dang，讓rang糟zao糕gao的de體ti驗yan進jin一yi步bu惡e化hua，嚴yan重zhong情qing況kuang下xia甚shen至zhi會hui讓rang網wang絡luo解jie體ti。
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