作者 | 范德陽(yáng)，單位：中國(guó)移動(dòng)智慧家庭運(yùn)營(yíng)中心

Labs 導(dǎo)讀

近年來(lái)，越來(lái)越多的智能家居設(shè)備涌入尋常百姓家庭，隨著家庭智能設(shè)備的增多，像音響、電視、洗衣機(jī)、監(jiān)控?cái)z像頭、照明燈、自動(dòng)窗簾等等一同接入一個(gè)家庭IoT網(wǎng)絡(luò)，常常容易導(dǎo)致設(shè)備網(wǎng)絡(luò)加載困難甚至網(wǎng)絡(luò)異常，無(wú)法完成遠(yuǎn)程控制，那這是怎么一回事呢？看完本文，可能會(huì)有答案。

Part 01 Wi-Fi Mesh的機(jī)遇 

家庭IoT網(wǎng)絡(luò)中加入越來(lái)越多的智能家居設(shè)備，常常導(dǎo)致設(shè)備網(wǎng)絡(luò)異常，從而出現(xiàn)無(wú)法遠(yuǎn)程控制、查看設(shè)備狀態(tài)等問(wèn)題，其原因是：傳統(tǒng)的家庭IoT網(wǎng)絡(luò)大都是采用星狀結(jié)構(gòu)，只用一個(gè)普通的路由器，末端連接有N個(gè)獨(dú)立智能設(shè)備節(jié)點(diǎn)，而IoT網(wǎng)關(guān)所能連接的設(shè)備數(shù)量卻是有上限的。如圖1所示，當(dāng)設(shè)備節(jié)點(diǎn)數(shù)量多，且運(yùn)行在同一頻率下，可能會(huì)造成信號(hào)沖突；此外，當(dāng)設(shè)備節(jié)點(diǎn)因?yàn)槟骋徽系K無(wú)法訪問(wèn)網(wǎng)關(guān)，則設(shè)備將失去連接，無(wú)法上傳數(shù)據(jù)，也無(wú)法對(duì)其進(jìn)行控制。

圖1

Part 02 什么是Wi-Fi Mesh網(wǎng)絡(luò) 

所謂的Wi-Fi Mesh網(wǎng)絡(luò)顧名思義就是無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，也稱多跳網(wǎng)絡(luò)。如圖2所示，在Wi-Fi Mesh網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)之間采用無(wú)線方式進(jìn)行相互連接，每個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)都可同時(shí)作為路由，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可將數(shù)據(jù)接收或中繼到下一連接節(jié)點(diǎn)上，每個(gè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)都可與一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。因此，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不依賴于某一單獨(dú)設(shè)備節(jié)點(diǎn)，即使某一節(jié)點(diǎn)因?yàn)楣收蠠o(wú)法直接訪問(wèn)，還可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中其他連通鏈路進(jìn)行訪問(wèn)，這大大提高了網(wǎng)絡(luò)的魯棒性。

圖2

Part 03 Wi-Fi Mesh網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

1. 網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸遵循特定的路徑，通常使用自我修復(fù)算法（最短路徑橋接，SPB）。也就是說(shuō)數(shù)據(jù)發(fā)送到一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，只有當(dāng)前節(jié)點(diǎn)不可用，網(wǎng)絡(luò)才會(huì)自動(dòng)選擇其他最優(yōu)可用節(jié)點(diǎn)，極大程度保證了網(wǎng)絡(luò)的工作穩(wěn)定，對(duì)應(yīng)的找尋故障節(jié)點(diǎn)耗時(shí)也較長(zhǎng)。
2. 網(wǎng)絡(luò)易于配置和管理，新加入的節(jié)點(diǎn)自動(dòng)連接到網(wǎng)絡(luò)。
3. 添加設(shè)備數(shù)量不會(huì)影響網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸效率，可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫漫游。
4. 靈活且易于擴(kuò)展。
5. 為更好的發(fā)揮網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)性能，節(jié)點(diǎn)須足夠智能，即能夠手機(jī)相鄰節(jié)點(diǎn)信息，能夠構(gòu)建路線，節(jié)點(diǎn)無(wú)響應(yīng)時(shí)可以更改路由。
6. 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成本較高。

Part 04  結(jié)束語(yǔ)

雖然Wi-Fi Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前還有一些不足，例如市面上廠商的Wi-Fi Mesh網(wǎng)絡(luò)方案都是各自定義和設(shè)計(jì)，還沒(méi)有較為統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使得不同廠商間的路由在構(gòu)建Mesh網(wǎng)絡(luò)時(shí)無(wú)法兼容連接，但鑒于它的優(yōu)勢(shì)，且隨著Wi-Fi Mesh技術(shù)的不斷更迭，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不斷規(guī)范，期待Wi-Fi Mesh在家庭IoT應(yīng)用中涌現(xiàn)出越來(lái)越多的成熟解決方案。