什么是MESH网络?为什么要选MESH网络?

亿佰特物联网应用 2024-05-08 10:02:50

MESH网络是一种分布式网络拓扑结构,其拓扑结构如下图所示,一个MESH网络一般由终端节点和路由节点两种类型设备组成。

终端节点:是一个MESH网络中数量最多的节点,一般部署在网络边缘。终端节点不参与网络间频繁的信息交互(数据转发),一般会设计成低功耗类设备,负责数据采集和数据上传。终端节点通常会定时采集各类数据,类似温度、湿度之类参数,并上传到某一节点上进行汇总。当上传完成后终端节点即可进入休眠模式,等待下一次的采集上传。

路由节点:一般部署在网络中央,负责规划传输路径,也可以同时担任终端节点的角色。路由节点需要实时监测网络中的数据传输情况,所以路由节点无法像终端节点一样周期性工作,否则会导致网络中的数据无法及时处理,导致数据丢失。此外路由节点还需要有唤醒终端节点的机制,保证数据能传输到正在休眠中的终端节点。

在MESH网络中,为了到达整个网络的各个设备,需要知道整个网络中存在哪些设备,故路由节点还需要定期采集周边设备信息,这些周边设备信息叫作路由表。在路由表中保存着目标地址和下级地址,并且会根据网络中传输的数据不断更新路由表,才能做到传输路径实时路径更新。

路由节点不同于星型网络中的中心节点,在星型网络中由唯一中心节点掌控整个网络,如果中心节点出现异常,整个网络立刻崩溃,并且终端节点发送数据到终端节点需要经过中心节点中继。路由节点和中心节点类似,但路由节点可以部署多个,一旦一个路由节点崩溃,设备传输将自动切换到附近可用的其他路由节点重新建立新的网络,大大提高了网络的稳定。

除此之外,MESH网络中还可以指定不同传输模式,将数据传输到不同的目标:

单播:可以实现网络内任意点到点的通讯,目标节点的地址由起始节点决定,在数据传输会先开始自动搜寻目标节点并构建一条数据传输链路,再将数据一级一级传输到目标节点。

广播:可以实现整个网络内的广播,将数据传输给网络中的所有设备。广播通讯方式下不需要进行路由选择,每级的路由节点都会把数据广播给周边所有设备,直到传输到整个网络。

组播(多播):是一种将数据传输到一组(或者多个)目标节点的传输模式,同一组的设备需要提前进行分组操作。

为了实现上述的不同传输模式,CSMA/CD(信道侦听)、广播过滤等机制是不可缺少的。另外,为了保证数据的准确可靠还需要校验机制、加密机制等。

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