什么是WiMi-net網(wǎng)絡(luò)
WiMi-net是“Wireless Micro-network”的縮寫。該網(wǎng)絡(luò)將物理層構(gòu)建在433M Hz的射頻之上,可以獲得UHF(Ultra High Frequency:300M Hz至3G Hz)頻帶低端的穿透力強(qiáng),抗衰減能力好等電磁特性,這一特性可以較好的應(yīng)對(duì)建筑物和樓群等復(fù)雜通訊條件下電磁信號(hào)雜化(多路徑效應(yīng))的挑戰(zhàn);在MAC(Media Access Control)層采用了公平對(duì)等的競(jìng)爭(zhēng)接入方案,對(duì)分布式數(shù)據(jù)采集和多點(diǎn)并發(fā)請(qǐng)求提供了鏈路控制;在傳輸層實(shí)現(xiàn)了高緩沖的TCP傳輸控制協(xié)議,在保證了用戶數(shù)據(jù)的正確可靠之外還提供了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的高吞吐率;在最頂層通過(guò)二進(jìn)制流格式的主機(jī)接口和用戶的應(yīng)用層進(jìn)行無(wú)縫連接,完整地提供了一個(gè)主從架構(gòu)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)解決方案,給人們對(duì)于無(wú)線傳輸在數(shù)據(jù)高可靠性領(lǐng)域的應(yīng)用帶來(lái)了全新的體驗(yàn)。
高吞吐率和高覆蓋率的網(wǎng)絡(luò)
一般而言,無(wú)線通訊要獲得高數(shù)據(jù)吞吐率,就需要采用較高的載波頻率和數(shù)據(jù)帶寬;然而高頻信號(hào)的穿透能力和抗衰減能力都低于低頻帶和低數(shù)據(jù)帶寬信號(hào),信號(hào)的傳輸距離將會(huì)縮短,這樣就會(huì)在一定程度上犧牲網(wǎng)絡(luò)的覆蓋半徑。通常情況下,2.4G Hz無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(比如ZigBee)采用250K Hz或者更高的數(shù)據(jù)帶寬來(lái)獲得高的網(wǎng)絡(luò)吞吐率;多數(shù)433M Hz無(wú)線透明傳輸模塊采用了9.6 / 4.8 / 2.4 / 1.2 KHz的數(shù)據(jù)帶寬來(lái)獲得更大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積,數(shù)據(jù)帶寬和網(wǎng)絡(luò)覆蓋半徑始終是一對(duì)矛盾。WiMi-net無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行于38.4KHz的數(shù)據(jù)調(diào)制帶寬,在鏈路層采取較小的定長(zhǎng)報(bào)文,在傳輸層運(yùn)用子包聚合,報(bào)文緩沖,批量確認(rèn)等機(jī)制,在保證了高網(wǎng)絡(luò)覆蓋的同時(shí)還獲得了高的數(shù)據(jù)吞吐率,對(duì)高實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供了很好的支持。
高數(shù)據(jù)保真和高擴(kuò)展性網(wǎng)絡(luò)
對(duì)于一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)而言,可擴(kuò)展性是一個(gè)重要的特征。為了組建一個(gè)較大規(guī)模的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),典型的解決方案是接力傳輸。在接力傳輸中,每一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)都可以對(duì)報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),由于無(wú)線本身易受干擾等原因,在多次轉(zhuǎn)發(fā)的過(guò)程中報(bào)文容易丟失,增加了數(shù)據(jù)破缺的概率,同時(shí)由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)采用了智能路由和多點(diǎn)接力的方式,發(fā)送端對(duì)于傳輸延時(shí)的估算是較為困難的,這樣就難于實(shí)現(xiàn)一個(gè)快速的重傳機(jī)制來(lái)保證數(shù)據(jù)可靠性。WiMi-net采用了增加基站的方案對(duì)于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)展。每一個(gè)基站工作于不同的無(wú)線頻點(diǎn),彼此之間獨(dú)立運(yùn)行,互不干擾,將多個(gè)高覆蓋和高保真的星型子網(wǎng)通過(guò)以太網(wǎng)等有線方式連接到數(shù)據(jù)中心,實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的靈活擴(kuò)展。
低功耗和高用戶容量的網(wǎng)絡(luò)
WiMi-net無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為了獲得短的網(wǎng)絡(luò)接入延時(shí),對(duì)子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了小的群組劃分,在MAC層實(shí)現(xiàn)了可競(jìng)爭(zhēng)的和不可競(jìng)爭(zhēng)兩種時(shí)隙,保證在高用戶容量的情況下將競(jìng)爭(zhēng)失效的概率減到最小,為多用戶的并發(fā)請(qǐng)求提供了平等,快速的接入機(jī)制。
針對(duì)移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò),WiMi-net無(wú)線模塊通過(guò)接收主機(jī)接口的DTR/DSR控制,實(shí)時(shí)對(duì)無(wú)線模塊進(jìn)行休眠和喚醒,降低通訊模塊的功率消耗。在休眠模式下無(wú)線射頻被關(guān)閉,協(xié)議棧處理器運(yùn)行在10KHz,工作電流被限制在1mA以下,在注重電池續(xù)航時(shí)間的手持設(shè)備中有更好表現(xiàn)。
易于部署,維護(hù)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)
WiMi-net無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基站和子節(jié)點(diǎn)都可以自動(dòng)加載其配置參數(shù),而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)分布和通訊對(duì)象等狀態(tài)信息則是受協(xié)議驅(qū)動(dòng)的。其自動(dòng)配置和自動(dòng)學(xué)習(xí)能力把人們從專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中解脫出來(lái),停止基站則關(guān)閉無(wú)線網(wǎng)絡(luò),基站上電則恢復(fù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò);對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的變更,擴(kuò)容,部署和運(yùn)行維護(hù)也要求很低。
WiMi-net是“Wireless Micro-network”的縮寫。該網(wǎng)絡(luò)將物理層構(gòu)建在433M Hz的射頻之上,可以獲得UHF(Ultra High Frequency:300M Hz至3G Hz)頻帶低端的穿透力強(qiáng),抗衰減能力好等電磁特性,這一特性可以較好的應(yīng)對(duì)建筑物和樓群等復(fù)雜通訊條件下電磁信號(hào)雜化(多路徑效應(yīng))的挑戰(zhàn);在MAC(Media Access Control)層采用了公平對(duì)等的競(jìng)爭(zhēng)接入方案,對(duì)分布式數(shù)據(jù)采集和多點(diǎn)并發(fā)請(qǐng)求提供了鏈路控制;在傳輸層實(shí)現(xiàn)了高緩沖的TCP傳輸控制協(xié)議,在保證了用戶數(shù)據(jù)的正確可靠之外還提供了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的高吞吐率;在最頂層通過(guò)二進(jìn)制流格式的主機(jī)接口和用戶的應(yīng)用層進(jìn)行無(wú)縫連接,完整地提供了一個(gè)主從架構(gòu)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)解決方案,給人們對(duì)于無(wú)線傳輸在數(shù)據(jù)高可靠性領(lǐng)域的應(yīng)用帶來(lái)了全新的體驗(yàn)。
高吞吐率和高覆蓋率的網(wǎng)絡(luò)
一般而言,無(wú)線通訊要獲得高數(shù)據(jù)吞吐率,就需要采用較高的載波頻率和數(shù)據(jù)帶寬;然而高頻信號(hào)的穿透能力和抗衰減能力都低于低頻帶和低數(shù)據(jù)帶寬信號(hào),信號(hào)的傳輸距離將會(huì)縮短,這樣就會(huì)在一定程度上犧牲網(wǎng)絡(luò)的覆蓋半徑。通常情況下,2.4G Hz無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(比如ZigBee)采用250K Hz或者更高的數(shù)據(jù)帶寬來(lái)獲得高的網(wǎng)絡(luò)吞吐率;多數(shù)433M Hz無(wú)線透明傳輸模塊采用了9.6 / 4.8 / 2.4 / 1.2 KHz的數(shù)據(jù)帶寬來(lái)獲得更大的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積,數(shù)據(jù)帶寬和網(wǎng)絡(luò)覆蓋半徑始終是一對(duì)矛盾。WiMi-net無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行于38.4KHz的數(shù)據(jù)調(diào)制帶寬,在鏈路層采取較小的定長(zhǎng)報(bào)文,在傳輸層運(yùn)用子包聚合,報(bào)文緩沖,批量確認(rèn)等機(jī)制,在保證了高網(wǎng)絡(luò)覆蓋的同時(shí)還獲得了高的數(shù)據(jù)吞吐率,對(duì)高實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供了很好的支持。
高數(shù)據(jù)保真和高擴(kuò)展性網(wǎng)絡(luò)
對(duì)于一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)而言,可擴(kuò)展性是一個(gè)重要的特征。為了組建一個(gè)較大規(guī)模的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),典型的解決方案是接力傳輸。在接力傳輸中,每一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)都可以對(duì)報(bào)文進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),由于無(wú)線本身易受干擾等原因,在多次轉(zhuǎn)發(fā)的過(guò)程中報(bào)文容易丟失,增加了數(shù)據(jù)破缺的概率,同時(shí)由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)采用了智能路由和多點(diǎn)接力的方式,發(fā)送端對(duì)于傳輸延時(shí)的估算是較為困難的,這樣就難于實(shí)現(xiàn)一個(gè)快速的重傳機(jī)制來(lái)保證數(shù)據(jù)可靠性。WiMi-net采用了增加基站的方案對(duì)于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行擴(kuò)展。每一個(gè)基站工作于不同的無(wú)線頻點(diǎn),彼此之間獨(dú)立運(yùn)行,互不干擾,將多個(gè)高覆蓋和高保真的星型子網(wǎng)通過(guò)以太網(wǎng)等有線方式連接到數(shù)據(jù)中心,實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的靈活擴(kuò)展。
低功耗和高用戶容量的網(wǎng)絡(luò)
WiMi-net無(wú)線網(wǎng)絡(luò)為了獲得短的網(wǎng)絡(luò)接入延時(shí),對(duì)子節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了小的群組劃分,在MAC層實(shí)現(xiàn)了可競(jìng)爭(zhēng)的和不可競(jìng)爭(zhēng)兩種時(shí)隙,保證在高用戶容量的情況下將競(jìng)爭(zhēng)失效的概率減到最小,為多用戶的并發(fā)請(qǐng)求提供了平等,快速的接入機(jī)制。
針對(duì)移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò),WiMi-net無(wú)線模塊通過(guò)接收主機(jī)接口的DTR/DSR控制,實(shí)時(shí)對(duì)無(wú)線模塊進(jìn)行休眠和喚醒,降低通訊模塊的功率消耗。在休眠模式下無(wú)線射頻被關(guān)閉,協(xié)議棧處理器運(yùn)行在10KHz,工作電流被限制在1mA以下,在注重電池續(xù)航時(shí)間的手持設(shè)備中有更好表現(xiàn)。
易于部署,維護(hù)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)
WiMi-net無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的基站和子節(jié)點(diǎn)都可以自動(dòng)加載其配置參數(shù),而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)分布和通訊對(duì)象等狀態(tài)信息則是受協(xié)議驅(qū)動(dòng)的。其自動(dòng)配置和自動(dòng)學(xué)習(xí)能力把人們從專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中解脫出來(lái),停止基站則關(guān)閉無(wú)線網(wǎng)絡(luò),基站上電則恢復(fù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò);對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的變更,擴(kuò)容,部署和運(yùn)行維護(hù)也要求很低。
