SmartMesh是Dust Networks公司為符合不同標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間同步、通道跳頻網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)命名，這是一種收集和轉(zhuǎn)發(fā)周期性數(shù)據(jù) (雙向) 的自組建網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，它的核心是一個(gè)用于監(jiān)視和管理網(wǎng)絡(luò)性能并向主機(jī)應(yīng)用程序發(fā)送數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)管理器(網(wǎng)關(guān))。SmartMesh是部署智能無線傳感器的一種簡單方法。
Dust Networks公司是低功耗時(shí)間同步無線傳感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的先驅(qū)和開創(chuàng)者，專注于超低功耗嵌入式無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研發(fā)，通過提供低功耗802.15.4片上系統(tǒng)(SoC)和相關(guān)協(xié)議軟件，為各種無線傳感器應(yīng)用提供解決方案。2011年，Dust Networks被Linear公司收購，自此，Linear公司的電源轉(zhuǎn)換和能量管理產(chǎn)品、信號(hào)調(diào)理及A/D轉(zhuǎn)換器與Dust Networks的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來，可以為無線傳感應(yīng)用提供除傳感器以外的完整的解決方案。
SmartMesh網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)負(fù)責(zé)收集和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的自成形網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)(被稱為“微塵”)與一個(gè)用于監(jiān)視和管理網(wǎng)絡(luò)性能并向主機(jī)應(yīng)用發(fā)送數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)管理器組成。SmartMesh網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)是結(jié)合了時(shí)間分集、頻率分集和物理分集，可確保可靠性、可擴(kuò)展性、無線電源靈活性和易用性。SmartMesh網(wǎng)絡(luò)中的每粒微塵(甚至包括節(jié)點(diǎn)路徑)均可通過電池運(yùn)行數(shù)年，從而可通過低成本的“即撕即貼”型安裝，準(zhǔn)確地安放傳感器以實(shí)現(xiàn)最終的靈活性。時(shí)間同步，每個(gè)節(jié)點(diǎn)平時(shí)為睡眠狀態(tài)，有數(shù)據(jù)傳來時(shí)相鄰節(jié)點(diǎn)會(huì)同時(shí)醒來，這樣保證網(wǎng)絡(luò)同時(shí)有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)處于醒來狀態(tài)，可確保數(shù)據(jù)包不會(huì)丟失，保證信息傳遞的完整和準(zhǔn)確性。跳頻技術(shù)，每次溝通時(shí)自動(dòng)挑選不同的頻率，增加信息傳輸可靠性。
由于采用了Dust Networks獨(dú)有的Eterna超低功耗技術(shù)，SmartMesh網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)與同類網(wǎng)絡(luò)方案相比8倍的功耗降幅，使電池供電型產(chǎn)品工作時(shí)間延長8倍。Eterna的低功耗技術(shù)還可實(shí)現(xiàn)無電池型能量收集，設(shè)備的電源從環(huán)境振動(dòng)、光、熱量或其他收集器所產(chǎn)生的一點(diǎn)點(diǎn)能量搜集而來的。
總的來說，SmartMesh是一種適合工業(yè)應(yīng)用的高性能高可靠性的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。而另一種應(yīng)用較多的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)Zigbee則更適用于大眾和消費(fèi)類應(yīng)用等不需要高性能的低端市場。
Linear公司Dust Networks產(chǎn)品部目前可為無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供完整的無線系統(tǒng)，包括IEEE 802.15.4微塵模塊、片內(nèi)微塵以及網(wǎng)絡(luò)和安全管理軟件與硬件。具體來說，主要包括兩種產(chǎn)品方案，SmartMesh IP和SmartMeshWirelessHART。
SmartMesh IP專為實(shí)現(xiàn)lP兼容性而設(shè)計(jì)，并基于6LoWPAN和802.15.4e標(biāo)準(zhǔn). SmartMesh IP解決方案具有廣泛的適用性和成本效益，并可在嚴(yán)酷和動(dòng)態(tài)變化的射頻(RF)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)作。
SmartMeshWirelessHART產(chǎn)品專為要求工作在極為嚴(yán)苛的工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)，對于此類環(huán)境來說，低功率、可靠性、適應(yīng)性和可擴(kuò)展性是十分關(guān)鍵的，因而這些產(chǎn)品很適合普遍的工業(yè)應(yīng)用以及WirelessHART專屬設(shè)計(jì)。SmartMeshWirelessHART遵循WirelessHART (IEC 62591)標(biāo)準(zhǔn)，可提供同類產(chǎn)品中最低的功耗，并且是最為廣泛使用的WirelessHART產(chǎn)品。
SmartMesh解決方案可應(yīng)用于貨運(yùn)鐵路、泊車管理、數(shù)據(jù)中心能耗管理和工業(yè)過程等場合，目前已在120個(gè)國家部署了20000多個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
圖1 SmartMesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
圖2 SmartMesh IP與SmartMeshWirelessHART
