?深度解讀 | 針對IoT應用設計的Mesh網絡選擇

前言

隨著5g+aiot緊密結合，物聯網行業的“春風”讓人民生活變得更便利，多種智能設備在功能和實用性上，持續帶給客戶最好的智能化體驗。iot設備是智能家居行業發展的核心產品，通過技術不斷更新，突破了傳統的多種束縛，iot產品在外觀、功能和便捷程度上，改變了智能家居產業的發展趨勢，迎合了消費者需求，解決了眾多智能家居發展的痛點和難題。

iot設備在研發過程中，mesh網絡是關鍵的組成部分。由于智能家居在安全、節能、舒適等方面優勢明顯，使得用戶對智能設備的接受程度比過去更高，但用戶也對智能產品提出了更高的要求，包含對智能產品的需求程度、功能多樣化和售后服務等。iot設備通過多年的研發后，在產業結構中扮演了舉足輕重的角色。

在智能家居系統構成中，mesh網絡隨著行業變化，在持續更新和優化，zigbee協議、ble mesh、wi-fi mesh、lora組網和基于ieee 802.11等是智能家居發展很重要的協議。由于智能家居系統的節點數在不斷增加，導致網絡要做到負載平衡，需要合理創建路由和選擇路由，mesh網絡的選擇和搭建也要持續優化。本文將針對iot應用設計的mesh網絡，分析不同協議下mesh組網技術的優勢和劣勢，結合iot mesh系統解決方案企業案例，解讀適合不同iot場景中的mesh網絡，分析應用mesh網絡產品的創新趨勢。

概念認知：

從wi-fi mesh到matter

無線mesh網絡由路由器和客戶端組成，通過互相連接、通信的路由器和終端組成的網狀結構。簡單來說，它使用最可靠的通信鏈路，實現從一個設備到另一個設備完成的信息傳遞過程。與傳統無線網絡相比，無線mesh網絡屬于新型無線網絡技術。wi-fi mesh網絡是一種基于多跳路由和對等網絡的技術，最早在物聯網領域內被廣泛應用，但由于不同廠商的路由器不兼容，導致wi-fi mesh產品無法得到大面積推廣和應用。

ble mesh是iot設備中較為重要的全球通用無線標準，作為一種低功耗無線網絡技術，它是基于ble的星形網狀拓撲結構，每一個ble設備都是節點，通過采用多對多的通信方式，讓數據在節點之間進行傳遞，從而具備構建大范圍網絡覆蓋的通信效能。比如瑞瀛物聯ble mesh模組rex3t250，它為客戶提供完整、高性能、低功耗和低成本的2.4ghz ble系統，擁有出色的鏈路預算，最高可達110dbm，還具有豐富的存儲資源，可運用在智能家居產品上，讓企業智能家居成品在行業市場中提高競爭力。

zigbee協議是一種低功耗、短時延、可容納大量節點的無線網上協議，在iot設備中得到了廣泛應用，同時也具有廣闊的使用前景。zigbee協議主要有星形、樹形、環形等組網方式，mesh網絡是zigbee協議常采用的一種類型。瑞瀛物聯是國內首批研究zigbee協議的企業之一，在zigbee技術上有著深厚的經驗，是行業內知名的zigbee產品解決方案提供商。其著重解決zigbee技術模組成本高、穩定性、互操作性等問題，在zigbee普及上，瑞瀛物聯推出rexbee zigbee快速開發套件，可以提供一整套應用代碼，適合應用市場各類主流zigbee芯片，讓zigbee設備智能化變簡單，讓客戶具備zigbee研發能力，為推動國內智能家居zigbee技術做出了重大貢獻。

lora mesh網絡是物聯網應用中的技術之一，它是一種單跳星形拓撲網絡結構，是基于非授權頻譜的廣域網通信技術。matter協議是一種基于ipv6 的智能家居互聯協議，實現兼容不同的物理介質和數據鏈路標準，對國內廠商來說，目前大多數公司還處于研究階段。

利與弊：

針對iot設備應用側重點不同

針對iot設備應用的無線協議，各有利弊，使用場景和應用范圍不同，側重點也有區別。wi-fi mesh網絡在穩定性、高帶寬和非視距傳輸等方面優勢大，而且安裝便捷度高，無需通過復雜網絡布局即可實現通訊，但wi-fi mesh網絡缺點也明顯，在通訊延遲、安全性和網絡節點容量限制等問題上，讓wi-fi mesh網絡無法在iot設備中得到深度拓展。

ble mesh網絡在iot設備應用中，具有數據丟失率低、延遲低、低成本和安全性等優勢，得到了廠家的反復驗證，弊端在于ble mesh網絡應用場景有限，在低功耗領域應用市場上開拓程度不深。

zigbee協議的優勢在于低速、低功耗、支持大量網上節點，可滿足無線傳感器的低能量、高容錯性等要求，由于zigbee協議無法直接連接到互聯網，需要通過網關“中轉”，這在一定方面上阻礙了zigbee的推廣。

lora mesh網絡在數字擴頻、數字信號處理和長距離通訊技術等方面優勢大，性能提升明顯，但在安全性、抗干擾性和有效負載等方面劣勢明顯。matter協議在特性和基本構想上，還需要經過研究和市場的佐證，但matter協議可以讓不同協議的智能家居設備互相通信，在概念和標準上的先進性，使其成為未來智能家居領域主流協議之一，市場前景廣闊。瑞瀛物聯matter協議也在持續研究中，致力于為客戶提供最好的網絡服務。

適合不同iot場景中的mesh網絡：

性能、功耗、成本是關鍵指標

在行業市場中，由于無線技術和mesh網絡眾多，如何選擇契合智能家居發展的協議，成為多個廠商考量的方向。同時，選擇適合不同iot場景中使用的mesh網絡，對企業在產品的性能、可靠性、延遲性、成本和覆蓋范圍等方面有重大意義。在產品應用場景上，智能照明是iot設備技術的先驅應用場景，后來，隨著市場需求擴大，應用場景更豐富，b端和c端需求增強之后，mesh網絡在iot中的地位變得更高。

隨著物聯網快速發展，平臺、廠商和服務商在廣闊的市場中如魚得水，設備之間互聯互通的趨勢更加明顯，也保持了高速增長。在aiot場景下，iot設備需要包括多場景、多繁雜化的需求，不僅要滿足實時數據的處理要求，還需要有本地時延性需求，同時，在產品的安全性和便捷性上，對mesh網絡提出了更高的要求。瑞瀛物聯通過多年的創新與努力，打造以zigbee為核心的無線通信領域，拓展bluetooth協議和技術，同時，瑞瀛物聯利用自身mesh網絡優勢，將zigbee協議和ble mesh網絡應用到iot設備中，推出的全屋智能智能網關，它支持接入zigbee、ble mesh、wi-fi mesh等多個主流物聯網協議，并實現產品間的互聯互通。

由于iot設備網絡拓撲通?；谛切位驑湫螛嫿?，但隨著物聯網持續應用，愈發復雜的網絡拓撲結構成為趨勢，mesh網絡憑借多對多通信的優勢，可以有效地將數據從通用源路由到通用目的地，極大地提升數據傳輸效率，成為行業市場內廠商重點發展的方向。針對市場中出現的多個mesh網絡，根據企業多年的適配經驗，在綜合考慮多種因素之后，適合不同iot場景的mesh網絡主要包含ble mesh網絡、zigbee協議和未來具備廣闊前景的matter協議。

總之，性能、功耗、成本是iot設備快速應用和普及的重要指標因素。

產品創新趨勢：

高性能、低功耗和低成本

隨著物聯網市場逐步擴大，企業之間的合作力度增強，基于ble mesh網絡、zigbee協議和其它網絡協議的產品投入到市場中，一些高性能、低功耗和低成本的模組得到了市場用戶的認可，這些產品可互操作和可擴展性強，產品內部提供了一個靈活的中間層，從而解決了用戶諸多痛點，通過自主創新的方式，用創新型的產品助推行業市場發展。瑞瀛物聯積極抓住行業發展趨勢，創新產品，推出的rex3tp zigbee/藍牙雙無線模塊，它是一款可以提供完整、高性能、低功耗和低成本的無線通信系統，符合 ieee802.15.4規范和zigbee 3.0標準，在智能家居、樓宇與自動化監控和可穿戴設備上具備廣闊的應用前景。

產品是智能家居發展的核心，由于行業市場的競爭力逐年提高，如何提升產品的綜合創新力？如何更好地提供服務給客戶？在mesh網絡產品的構建中，需要企業用實力說話。瑞瀛物聯秉著iot mesh系統解決方案專家的初心，持續賦能產品，通過構建系統體系化方式，搭載物聯網互聯新生態，利用瑞瀛物聯核芯技術，讓智能家居單品走出孤島，構建智慧家庭智能生態鏈體系。

總 結

目前市場中存在各種不同的無線技術，不同的協議和網絡技術基本上解決了設備連接需求，滿足用戶對智能化的要求。未來mesh網絡可實現隨時伸縮，將廣泛應用于多個智慧場景之中。同時，安全是mesh網絡一直重視的問題，在iot設備中，需要構建安全標準，保證用戶信息安全，同時加強安全防衛機制，讓智能家居領域的“蛋糕”越做越大。

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