適合小型物聯(lián)網的網絡協(xié)議——MiWi協(xié)議
對于短距離間的通信,我們生活中有著很多方式去實現。藍牙,WiFI等等,但是在物聯(lián)網里,對大數量的各個電子設備之間需要低速率的通信時,不難想到用ZigBee協(xié)議來實現工業(yè)自動化,智能家居,物聯(lián)安防等等。但是對于像大學生,或者剛接觸物聯(lián)網的開發(fā)者,甚至小型智能家居開發(fā)商,這個多少還是有點門檻的。下面我將介紹一種小型的協(xié)議,它能夠迅速的讓開發(fā)者組成一個更低功耗更方便的網絡------MiWi協(xié)議網絡。
首先先介紹IEEE 802.15.4標準,很多人肯定不知道這個是什么,但是大家一定都用過WIFI,WLAN,他們是基于無線局域網標準IEEE 802.11而來的。說白了,這是國際組織要求的全世界的WIFI、WLAN都得按這個標準做。而除了IEEE 802.11還有個IEEE 802.15,而這個工作組在做像藍牙這種用于個人區(qū)域的網絡標準,其中第四個任務組就是針對低速無線個人網絡做標準的。
這時候有印象的同學應該能想起來,ZigBee就是基于IEEE 802.15.4標準的。而同樣基于這個標準的還有WirelessHART,MiWi協(xié)議。
當然對于不同的網絡需求我們用不同的網絡協(xié)議。而像我這樣的剛進入物聯(lián)網學習階段的同學可以拿MiWi來練練手。
圖1 傳播距離和速率對比
當然說他比別的網絡協(xié)議簡單是有他的道理的。學過網絡原理的同學應該知道OSI網絡協(xié)議模型。
圖2 OSI模型和MiWi協(xié)議比較
相比之下MiWi協(xié)議沒有了應用層和網絡層之間的一系列協(xié)議,是因為這個小型個人網絡沒有外部的各種應用,不需要像接口這樣的東西來引導數據包。這個協(xié)議的構成已經就決定了他的復雜度不會太高。
雖然它和ZigBee都是基于IEEE 802.15.4標準,但是它不能取代ZigBee,他只能是ZigBee的替代性協(xié)議。
- MiWi協(xié)議的特征有:
- 網狀網絡
- 點對點(P2P)
- IEEE地址搜索
- 套接字
網狀網絡特征使得MiWi協(xié)議允許多條路徑搜索到目標節(jié)點,這個和ZigBee網絡相似。當所需要連接的節(jié)點不在信號范圍的時候,通過協(xié)調器做橋梁轉發(fā)至所需連接的節(jié)點,這個滿足了以最快的方式將虛擬網絡連接的需求。這個協(xié)議也滿足讓不符合這個網絡的IEEE接入設備強制退出。
圖3 網狀網絡
這個網絡里最重要的是PAN協(xié)調器,可以理解為中央大腦,同一網絡里對多允許8個,而子協(xié)調器可以容納127個,這也是這個協(xié)議無法取代ZigBee協(xié)議的原因。
圖4 MiWi協(xié)議短地址結構
和ZigBee相比MiWi有著自己的優(yōu)點,也有著無法和ZigBee相比的缺點。所以針對適合的場景使用適合的網絡協(xié)議至關重要。
圖5 MiWi協(xié)議和ZigBee協(xié)議的對比