無線自組網技術VBee及其應用實例
一、華奧通的無線短距自組網項目研發
我公司是一家專注于ODM無線數據通信模塊的研發與銷售的高科技企業,自2006年開始研發短距自組網無線模塊,現已投入量產的自組網無線模塊分為二種,一種是基于ZigBee技術的 2.4GHz 無線模塊,另一種是基于VBee自組網技術的470MHz頻段的無線模塊。
ZigBee是由ZigBee聯盟推出的一種短距離、低功耗、低成本的無線通信技術。華奧通采用ZigBee技術的主要產品有HAC-uBee、HAC-LBee等,華奧通的ZigBee模塊已在物流、建筑節能、數據采集等多種項目中獲得成功應用。
VBee是經過二年多的研發、華奧通擁有自主知識產權的一種無線自組網技術,采用VBee技術的產品為HAC-uNet,華奧通的VBee模塊已開始應用于工業控制、數據采集等項目。VBee正是為了彌補2.4GHz頻段的RF模塊的穿透力差,應用于有密集阻擋環境(如集抄項目和其它工業控制項目)時通信效果不理想而設計的,VBee模塊選擇了較低的國家開放的公用頻段。
二、Vbee簡介
VBee采用MESH結構的網絡,每個VBee網絡中有一個主節點(稱為AP)和帶路由功能的子節點(稱為NP)及無路由功能的末端可休眠節點(稱為EP)組成,AP到NP或AP到EP間的數據傳輸稱為下傳,NP、EP到AP間的數據傳輸稱為上傳。
VBee網絡有如下特點:
自動組網、自動路由
一個VBee網絡由AP開始組建,其網絡組建無需外界干預,由網絡節點上電后自動完成。
網絡中的節點能根據自己的位置與相鄰節點的位置自動確定自己在網絡中的跳數,例如圖1中所示,節點02遠于節點01,但由于節點02可直接與AP進行可靠通訊,因此,節點02與節點01同為1跳,在與AP通訊時,節點02無需通過01而可與AP直接通訊。
除了自動組網,網絡中的數據傳輸也是自動路由并且是智能選擇***傳輸路徑。
自動選擇最短路徑是VBee的另一大特點,例如圖1中所示,節點09的上傳數據既可以通過節點07->節點03的路徑到達AP,也可以通過節點08到達AP,前者的路徑需3跳,而后者的路徑只需2跳,因此,節點09的上傳數據會自動選擇通過節點08傳輸上行數據。
網絡容量大,覆蓋范圍廣
一個VBee網絡最多可達1000個節點,加之網絡跳數大(***跳數可達8跳),因此, VBee的通信覆蓋范圍將大大超出傳統的點對點與點對多點模式的覆蓋范圍。
網絡ID設計,避免相互干擾
網絡ID其中包含有RF模塊的物理信道號,這樣既可以保證同一VBee網絡中的所有RF模塊在同一信道上工作,也排除了在同一區域工作的不同VBee網絡間的RF模塊相互干擾的問題。
數據傳輸碰撞退避設計與數據重發設計,提高了網絡數據傳輸成功率
根據計算與測試,若不采用碰撞退避與重發技術,若網絡中單跳的成功率為90%,那么,8跳后,數據傳輸的成功率只有43%,即使單跳成功率為99%,8跳后也只有92%。
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