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Wi-Fi Mesh，藍牙Mesh，ZigBee家庭和ZigBee 工業(yè)是當下流行的幾種多跳無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)技術(shù)，這幾種技術(shù)有相似之處，但在某些方面又存在巨大的差異，下圖是這幾種技術(shù)的一個(gè)簡(jiǎn)要對比： 
1、技術(shù)點(diǎn)評：Wi-Fi mesh 從表-1可以看出，上述每一種多跳無(wú)線(xiàn)技術(shù)在其主要使用場(chǎng)景和業(yè)務(wù)形態(tài)上都比較充分地展現了自身的技術(shù)特點(diǎn)。Wi-Fi mesh帶寬高、單個(gè)數據包大小發(fā)送速度快，網(wǎng)絡(luò )傳輸延時(shí)��；另外其終端數量比較少，通常不超過(guò)10個(gè)，因此單個(gè)節點(diǎn)的發(fā)送等待時(shí)間非常短；還有其網(wǎng)絡(luò )規模都不是太大，通常不超過(guò)2跳，如此一來(lái)端到端的通訊延時(shí)自然就很短；最后還有一點(diǎn)非常重要，那就是在大多數情況下其用戶(hù)都是用手機瀏覽網(wǎng)頁(yè)，網(wǎng)絡(luò )購物或者文字聊天，這種業(yè)務(wù)數據量本身比較小，且對于數據延遲不太敏感；但播放高清視頻、網(wǎng)絡(luò )游戲實(shí)時(shí)對戰就會(huì )有較為明顯的卡頓。因此Wi-Fi mesh在大部分場(chǎng)景下的使用體驗還是非常不錯的。 藍牙 mesh功耗低、帶寬僅有1~2M，和Wi-Fi技術(shù)動(dòng)輒數百兆甚至幾個(gè)G的帶寬相比根本不值得一提，很顯然在短時(shí)間內傳輸大量的數據不是其強項；但是在智能家居領(lǐng)域，傳輸的大多是一些設備的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信息或者控制信號，其單次傳輸的數據量通常也就是幾十個(gè)字節，而且這種操作并不頻繁發(fā)生，一天也沒(méi)有多少次，這個(gè)網(wǎng)絡(luò )絕在大多數時(shí)候都是處于空載狀態(tài)的，因此對于這一類(lèi)應用而言，藍牙mesh的帶寬已經(jīng)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(méi)有達到其理論距離300米的極限，因此其信號質(zhì)量仍然還是不錯的，丟包率自然也就很低；還有一點(diǎn)，其網(wǎng)絡(luò )規模雖然達到幾十個(gè)節點(diǎn)，但是其1-2Mbps的帶寬平攤到每一個(gè)節點(diǎn)的帶寬仍然還是比較高的，因此這個(gè)數量其實(shí)并沒(méi)有太大的壓力；同時(shí)我們注意到，在家庭環(huán)境中，每一戶(hù)的面積都有一個(gè)大致的上限，其網(wǎng)絡(luò )跳數自然不可能太大，通常不超過(guò)3 跳；當然，在智能家居應用中，決定其使用體驗的最重要因素還是其業(yè)務(wù)特性。當人們在手機上點(diǎn)擊某個(gè)按鈕執行開(kāi)燈操作，此時(shí)他一扭頭，去感知房間的燈光變化，這個(gè)延時(shí)就已經(jīng)達到了幾百毫秒，再加上人類(lèi)的視覺(jué)停留和延遲效應，差不多也都1秒過(guò)去了；因此只要這個(gè)系統的整體延時(shí)不超過(guò) 1 秒就已經(jīng)算是很快了，大多數人的第一感受是“哇，好快��！”，因此藍牙Mesh在智能家居這一類(lèi)的業(yè)務(wù)性質(zhì)中，其整體用戶(hù)體驗仍然是不錯的。 ZigBee的組網(wǎng)技術(shù)在架構上和藍牙Mesh是差不多的，雖然其帶寬要低于藍牙Mesh，延時(shí)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(mǎn)足人們的要求；但是到了工業(yè)場(chǎng)所，情況就有所不同了。首先一點(diǎn)，通訊距離不再受限于使用區域的限制，由于是部署在是高達數千上萬(wàn)平米的工廠(chǎng)，礦區，企業(yè)，學(xué)校，醫院，甚至是幾乎無(wú)邊界的城市樓群之間，節點(diǎn)之間的通訊距離可到幾百米甚至上千米，信號衰減要大得多，丟包率自然也就高得多；同時(shí)在這種應用中，節點(diǎn)規模也往往沒(méi)有定數，小的項目可能只有幾個(gè)或者幾十個(gè)節點(diǎn)，多的可能高達數百甚至上千個(gè)節點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò )的傳輸等待延時(shí)也會(huì )成倍的增長(cháng)；由于節點(diǎn)之間的距離比較大，單個(gè)節點(diǎn)的外聯(lián)節點(diǎn)數目就比較小，因此其網(wǎng)絡(luò )跳數往往都比較大，多的甚至都超過(guò)了8 跳，那么端到端的傳輸延遲自然就更大了。還有一點(diǎn)需要特別注意的是，在工業(yè)應用中，數據可靠性和實(shí)時(shí)性要求也比較高，如果應答超過(guò)了一定的延遲，通常就會(huì )觸發(fā)數據重傳機制，當重傳的次數到了一定的數量，就會(huì )判定為通訊失敗。在某些配置下，網(wǎng)絡(luò )經(jīng)過(guò)多次通訊失敗可能會(huì )引發(fā)局部重構，嚴重情況下還會(huì )導致死鎖甚至整體崩潰，這種時(shí)好時(shí)壞，不太穩定的網(wǎng)絡(luò )其使用體驗可想而知！ 4、總結 從上述分析我們可以看出，多跳的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )在低速率，長(cháng)距離，高誤碼率的情況下，其通訊可靠性和端到端的整體延時(shí)會(huì )有比較明顯的增加；如果業(yè)務(wù)類(lèi)型又要求比較高的實(shí)時(shí)性，那么就可能會(huì )觸發(fā)數據重傳機制，而過(guò)于頻繁的重傳請求在某些情況下會(huì )適得其反形成網(wǎng)絡(luò )振蕩，讓糟糕的體驗進(jìn)一步惡化，嚴重情況下甚至會(huì )讓網(wǎng)絡(luò )解體。 |
