物聯網的迅速發展對通信技術也提出了新的要求。2016年6月13日,ZigBee聯盟在成員大會上發布了低功耗工業物聯網無線網狀網JupiterMesh技術。新發布的JupiterMesh有何特性?未來發展面臨哪些挑戰?
JupiterMesh技術的開發
JupiterMesh在ZigBee聯盟的利益相關者共識標準開發過程中誕生,開發工作由ZigBee聯盟的相關成員公司完成,包括模擬器件(Analog Devices)、ARM、愛特梅爾(Atmel)(微芯科技(Microchip Technology)的子公司)、Exegin、艾創(Itron)、克羅格(Kroger)、蘭吉爾(Landis+Gyr)、恩智浦半導體(NXP(R))、瑞薩電子(Renesas Electronics)、芯科(Silicon Labs)、德州儀器(Texas Instruments)、Trilliant和Vencore Labs(又名Applied Communication Sciences (ACS))。
JupiterMesh技術是什么?
JupiterMesh是強大的低功耗工業物聯網無線網狀網,技術概要規范建立在開放的IETF和IEEE標準基礎上,涉及IPv6、跳頻、多頻段操作、認證、加密和密鑰管理等先進技術,有靈活的數據傳輸率,為公用事業及部署智能電網和智慧城市解決方案的城市提供鄰域和場區通信。
JupiterMesh提供完整的解決方案包,包括:
·技術概要規范,詳述對OSI第一至第四層現有開放標準的要求,包括:
針對介質訪問控制(MAC)和物理層(PHY)的IEEE 802.15.4e和IEEE 802.15.4g,包括CSMA或TSCH操作模式,確保不同用例有最佳性能;
IETF網絡與應用協議,如IPv6、6LoWPAN、UDP、TCP、RPL、CoAP以及其他有多播功能的協議,確保網狀網上的互聯網式機器對機器性能;
ETF安全協議,如針對網絡訪問認證和密鑰分配的PANA、EAP-TLS和HIP-DEX,以及基于AES-128-CCM的消息認證與加密;
Sub-1 Gigahertz和2.4 GHz ISM頻段及多重調制技術(FSK、O-QPSK、OFDM),確保全球合規與認可。
·規范驗證、一致性測試、互操作性驗證、認證計劃和全球測試機構網絡。
·針對利益相關者推廣活動的品牌標識和商業擔保
JupiterMesh定義了開放系統互連(OSI)模型第一至第四層,提供標準IPv6接口層,能傳輸現有計量通信協議(如IEC TC13全球部署和高度互操作的DLMS/COSEM、ANSI C12、OpenADR、GOOSE、IEC 61850和DNP3)以及針對具體解決方案的基于IP的應用。
JupiterMesh滿足了行業需求,為智能電表提供了更高數據傳輸率,為高要求智能電網應用提供了更低延遲和帶寬管理,為關鍵行業需求提供了安全性和可靠性,還支持電池供電的終端節點。
JupiterMesh相關的關鍵技術
無線Mesh網絡(無線網狀網絡)也稱為“多跳(multi-hop)”網絡,由mesh routers(路由器)和mesh clients(客戶端)組成,其中mesh routers構成骨干網絡,并和有線的 internet網相連接,負責為mesh clients提供多跳的無線internet連接。無線網狀網是一種基于多跳路由、對等網絡技術的新型網絡結構,具有移動寬帶的特性,同時它本身可以動態地不斷擴展,自組網、自管理,自動修復、自我平衡。
IEEE 802.15.4e是2012年批準的核心標準,支持信道跳躍和可變時隙選擇,以提供更穩定的連結,主要的目標是應用在工業領域。
IEEE 802.15.4g為Smart Utility Networks(SUN)設計,是Wi-SUN聯盟的名字的首字母縮寫。該802.15.4g主要是針對那些可能擁有數百萬節點的部署,在點對點的自動修復mesh網絡中實現最大范圍的部署和最少基礎設施的使用。
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