SmartMesh是Dust Networks公司為符合不同標準的時間同步、通道跳頻網(wǎng)絡(luò)的一個命名，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)點結(jié)構(gòu)，它的核心是一個用于監(jiān)視和管理網(wǎng)絡(luò)性能并向主機應(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)由一個負責(zé)收集和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的自成形網(wǎng)狀節(jié)點(被稱為“微塵”)與一個用于監(jiān)視和管理網(wǎng)絡(luò)性能并向主機應(yīng)用發(fā)送數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)管理器組成。SmartMesh網(wǎng)絡(luò)的特點是結(jié)合了時間分集、頻率分集和物理分集，可確保可靠性、可擴展性、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)點路徑)均可通過電池運行數(shù)年，從而可通過低成本的“即撕即貼”型安裝，準確地安放傳感器以實現(xiàn)最終的靈活性。時間同步，每個節(jié)點平時為睡眠狀態(tài)，有數(shù)據(jù)傳來時相鄰節(jié)點會同時醒來，這樣保證網(wǎng)絡(luò)同時有兩個節(jié)點處于醒來狀態(tài)，可確保數(shù)據(jù)包不會丟失，保證信息傳遞的完整和準確性。跳頻技術(shù)，每次溝通時自動挑選不同的頻率，增加信息傳輸可靠性。
由于采用了Dust Networks獨有的Eterna超低功耗技術(shù)，SmartMesh網(wǎng)絡(luò)可實現(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)品工作時間延長8倍。Eterna的低功耗技術(shù)還可實現(xiàn)無電池型能量收集，設(shè)備的電源從環(huán)境振動、光、熱量或其他收集器所產(chǎn)生的一點點能量搜集而來的。
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專為實現(xiàn)lP兼容性而設(shè)計，并基于6LoWPAN和802.15.4e標準. SmartMesh IP解決方案具有廣泛的適用性和成本效益，并可在嚴酷和動態(tài)變化的射頻(RF)環(huán)境中實現(xiàn)低功耗運作。
SmartMeshWirelessHART產(chǎn)品專為要求工作在極為嚴苛的工業(yè)環(huán)境而設(shè)計，對于此類環(huán)境來說，低功率、可靠性、適應(yīng)性和可擴展性是十分關(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。SmartMeshWirelessHART遵循WirelessHART (IEC 62591)標準，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個國家部署了20000多個網(wǎng)絡(luò)。
圖1 SmartMesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
圖2 SmartMesh IP與SmartMeshWirelessHART
