标签: 无线组网

     WiMi-net无线网络的OSI（Open System Interconnect）模型   （1） PHY----物理层 （Physical Layer)： 驱动射频芯片，实现硬件的初始化，报文收发，信道切换，频率校准等基础工作。   （2） MAC----链路层 (Media Access Control Layer )：   TDMA时隙的分配，请求，确认，锁定，释放工作，实现大量节点同时访问网络情况下的仲裁，通过排队机制实现有  序接入网络。   （3） NET----网络层 (Net Work Layer)：  实现16位网络地址和64位MAC地址的寻址，翻译和路由；实现任意节点到任意节点的全局网络路径生成，解析和路由切换工作。 （4） TCP----传输层 (Transfer Control Protocol Layer ) ： 建立TCP传输链路，实现数据报文的数字报真，在传输期间信道被锁定，允许用户传输任意长度的任意(数据，命令)数据流。 （5） REP----表示层 (Represent Layer)：  实现数据的加密和解密，需要CPU硬件支持AES加密算法。 （6） TLK----会话层 (Talk Layer)：  会话级别CCITT-CRC32校验,提供端到端的差错控制技术,让发送端和接收端立刻报文是否有差错。 （7）  IOS----接口层 (Input Output Shell Layer)： 实现WiMi-net核心协议栈和用户处理器之间的接口，实现数据的收发，状态的读取和控制操作。  

433MHz是一个开放载波频段，在这个频段到目前为止还没有出现一种国际性大厂商提供的无线自组网方案。由于该频段固有的电磁波特性---较强的穿透性，对环境的适应能力很强。国内很多厂商都验证到ZigBee的弱穿透性，纷纷考虑重新选择该载波频段作为载体进行无线通信。433MHz无线通信的应用层面很广泛，配备成熟的自组网和TCP协议，几乎可以涵盖所有的无线通信领域。如无线电力抄表的，无线工业自动化，现代农业，煤矿，餐饮无线点菜，无线测温，无线语音传输，无线遥控电动车，游戏机计费等。   目前国内很多的433MHz无线模块，之所以在性能上体现不出优势，有以下几点原因： 433MHz无线透传模块集成的产品或应用大多是没有协议栈的，射频芯片上传输的是直接的应用数据 ；；； 433MHz透传模块带宽较低，系统延时较大，用户单片机不能直接通过SPI(12M bps)总线控制射频芯片，而是通过串口(115.2Kbps)来控制射频芯片 433MHz透传模块，在没有协议支持的情况下，是不能组建大型无线网络的，串口上传输的通常是透明数据流，无法传输指令控制射频芯片，实现如信道切换，频率校准等射频通讯专有的操作； 433MHz透传模块不能快速动态改变接收增益和发射功率，导致不能动态的感知对端通讯节点的距离，从而无法同时覆盖很远的距离(低于门限)和很近的距离(饱和阻塞) 433MHz透传模块的射频芯片，由于半导体制程的差异，在运行的过程中通常需要采用PLL锁相环进行频率校准，一旦出现频率漂移，通讯就会失去准星导致质量下降甚至传输失败 433MHz透传模块，所有的工作都必须交给用户应用层解决，验证层面大大延迟，导致数据传输的无线速率低，也无法保证网络安全性。   微网高通WiMi-net推出的433MHz无线模块，克服了上述433MHz无线模块的不足，充分汲取433MHz这个开放载波频段的优点--强穿透性，结合自主研发的 WiMi-net无线自组网 协议和TCP协议，在无线通讯的组网规模、传输距离、无线速率、稳定性、可靠性、信号质量、低功耗、网络安全性等方面都取得了明显的优势。在实际应用中，可组建大型广域网，最大组网规模为65535个节点，实现网络中继深度64级；实现传输大型数据流量（如图片）；实现在信号覆盖范围内无破包情况发生；可实现数据双向对称传输；可适用于开阔地带，也可适用于复杂的建筑物内，对环境的适应能力强，在现代农业、智能楼宇、智能交通、智能电力、智能点餐等领域都有广泛的应用。

  关于ZigBee技术，我们都知道ZigBee是一种技术规范，是一类产品的统称。由于ZigBee本身是一个非常庞大的体系，  不同实现厂家由于编码水平不同，对于ZigBee规范理解的不同，异常处理机制健壮程度不同，在特定的情况下其链路的智能程度也不高，无线通讯效果不够理想。微网高通WiMi-net出于客观考虑，对ZigBee规范在实际应用中的体验进行一些深入的探讨。 通常的ZigBee实现是基于2.4GHz载波实现，属于视距通讯频带，这个频带的频率在建筑物中穿透性不及433MHz载波频段； 市面上很多公司的ZigBee产品都是基于二进制库文件实现的，其改动的空间很小，动态AGC功率控制的实现在没有源码的情况下就无法实现；WiMi-net无线通信产品是自主研发的，改动空间相对大很多； ZigBee技术定义为传感网应用，通常是一种组网模型，实现树状，网状，簇状等网络模型，但是没有独立的TCP传输层，对于大型数据流的处理需要用户自己编写传输控制算法。WiMi-net无线产品都内置TCP协议，可传输大型数据流； ZigBee没有对于用户接口做出详细的定义，如果需要导出来ZigBee的内部网络拓扑结构较为困难，其内部参数开放性弱，且ZigBee以其巨大的灵活性和时变性导致其运行参数变化较快，给网络维护和诊断提供的参考意义较少。WiMi-net无线通信产品就有很全面的网络诊断信息。 ZigBee采用变长的报文结构,导致报文的误码率具有时变特性,不同长度大小的报文其传输成功率不同,不能提供恒定一致的无线传输体验 采用DSSS调制的ZigBee牺牲速度换取距离，通讯速度极慢，改用GFSK调制由于高码率，没有FEC，导致接收灵敏度差，误码率高，速度和距离二者难以兼顾 ZigBee采用CSMA/CA机制，不能外配高增益的接收链路，通讯距离扩展只能靠PA技术，其提升潜力非常有限，没有TDMA机制灵活。基于CSMA/CA方式的MAC层接入，限制了网内节点不能过于频繁的发送数据 ZigBee2.4GHz由于载波很高，其PA增益和LNA增益很难做高，15dB在这个频段已经很高，而且不易控制其稳定性，而433MHz可以轻松的做到25dBm且稳定性好。ZigBee 2.4GHz的射频通讯对于用户电路板的数字噪声较为敏感，RF部分过于靠近噪声源可能导致无法发送数据，或者通讯时断时续，用户体验下降。   微网高通自主研发的 WiMi-net无线自组网 不仅吸收了ZigBee无线自组网的优点，同时也弥补了它不足，其优势简述如下： 环境适应力强   在复杂的建筑物内具有较强的穿透性，对外部环境的适应力强； 传输数据流大   内置的TCP传输层可实现大型数据流处理，使数据传输更便捷； 抗干扰能力强   TDMA机制信道接入，不受噪声影响，提高抗干扰能力 传输稳定 可实现数据双向对称传输，能提供恒定一致的无线传输体验 ； 传输可靠 数据传输可靠性高，可实现在信号覆盖范围内无破包； 无线速率高   可实现高速率，无线速率达到250k ，请求应答往返时间快； 系统功耗低     可实现动态AGC功率控制，节省功耗，加强数据传输的稳定性； 维护方便     可导出网络内部的拓扑结构，开放内部参数，利于网络维护和诊断；  成本可控