什么是网状无线技术?


任何使用网状网络传输数据的无线网络都称为无线网状网络。也就是说,节点不仅发送和接收数据,而且还充当其他节点的中继,每个节点协同工作以在网络中传播数据。

无线网状网络包含节点,每个网状节点也充当路由器。相比之下,WiFi接入点只能在其信号范围内提供服务,一旦信号中断,连接就会丢失。网状节点的工作方式独特,将数据重新路由到与其连接的另一个跳点,从而避免节点可能关闭的空隙。

网状网络是一个概念,可以应用于物理网络和无线网络;然而,由于物理架构相关的电缆成本,它在无线网络中更为常见。

网状节点在协作增益系统中工作,这意味着活跃的节点越多,可用的带宽就越多。考虑一下传统网络中的这个类比:当行驶在大路上的一群车(数据)驶近一座狭窄的桥时,它们都必须减速排队。

要增加通过的汽车数量,必须建造一座更大的桥(更多带宽),但在交通流量较小时,这是一种浪费。想象一群人走到一条河边,每个人都必须扔下一块石头来建一座便桥才能继续前进。随着通过的人数增加,投入的石头也越来越多。但是,如果用户数量少,只需要几块石头就够了。换句话说,带宽会根据用户数量自动缩放。

它们是如何工作的?

网状网络由节点、网状客户端和网关组成。

具有多个无线电系统的WAP设备被称为网状节点。节点提供网状路由器和端点。固件使它们能够与其他网络节点共享数据。

无线设备,如笔记本电脑、手机和平板电脑是网状客户端。

在WMN中,每个节点至少有一条,但通常有多条到其他节点的路径,从而为成对的用户提供多条信息路由。这使得网络更具弹性,即使WAP或连接失败,信息仍然可以到达其他节点。

无线网状网络的网络拓扑结构可以是全网状或部分网状。在全网状网络中,每个节点都与其他每个节点通信。在部分网状结构中,节点只与其附近的节点通信。当数据在两个不直接通信的节点之间发送时,它会从一个节点跳到下一个节点,直到到达客户端。自适应路由算法被嵌入到节点中,以不断确定节点之间数据传输的最佳路由。

无线网状网络中的每个节点从前一个节点获取数据,同时将其转发到下一个节点。连接设备的网络被称为网状云。更多的节点扩展了网络的范围,允许网状客户端设备连接到互联网。为了连接,只需要一个节点充当到互联网的网关即可。

使用WiFi网状网络的优势是什么?

网状无线网络是将家庭或办公室的WiFi覆盖范围扩展到更大区域的绝佳方式。网状无线网络之所以流行,原因有很多。当用于较大房屋和办公室时,这些通常被证明是有利的。让我们来看看一些优点。

网状WiFi网络包含智能技术。

21世纪的技术可以使智能家居、社区甚至农业受益。网状WiFi网络非常适合改善停车场、学校、大学校园、商业园区和其他可以通过节点和无线路由器扩展网络的区域的无线电信号。

从任何地方连接的启用网状WiFi的节点可以控制您的家里的灯光和空调。另一方面,无线网状网络在农业工作中非常有用。农民可以使用分布在农田上的启用网状的节点来追踪农作物的日照和水位。

无线网状克服了有线网状的局限性

WiFi网状网络的一个显著优势是消除了繁琐的局域网应用,如电线、连接和网卡。例如,要通过局域网连接八台PC,需要各种网卡、电缆、交换机和连接。别忘了这些实施需要花钱。

网状WiFi网络更可靠。

如果任何节点端出现问题,整个网络都会受到影响。在其余节点上,可能会产生轻微的影响。网状WiFi网络改进的能力使这种拓扑结构更具吸引力。用户可以继续使用互联网,而不必担心个人或官方数据在传输过程中丢失。在节点发生故障的区域可能会中断。好消息是,附近的另一个节点将立即或一段时间后恢复覆盖。

健壮性

除非所有连接的节点都出现故障,否则网状网络将保持运行。只要网络中只有一个或两个有问题的节点,网状无线网络就可以重新路由并从缺陷中恢复。

提供良好的覆盖范围

网状网络的设备可以重新传输信号并相互连接,以确保信号强度不会受到影响。节点可以在较大区域内连接多个传感器,并确定将数据发送到网络上新设备的最高效方式。

无线网状网络的缺点是什么?

虽然网状拓扑网络性能高,易于维护,但它可以变得更加复杂和更有优势。以下是用户可能遇到的最常见的网状WiFi网络缺点。

设置困难

添加、配置和删除节点很简单,但从头开始构建网状网络要困难得多。与其他标准网络相比,设置网状WiFi网络需要时间和智慧。

规划问题

网状网络具有高度可扩展性,向网络添加节点通常是一个简单的过程。在建立网状网络时,规划至关重要。需要在具有较高延迟的较广范围内安装节点。

延迟是网络延迟的衡量标准;数据从源到目的地在网络中传输需要时间。例如,您可能需要比现在更快的开灯速度。这将需要另一个专门转发消息的节点。但是,如果您添加另一种通信方式,则需要新设备才能仅转发消息。

延迟

延迟是消息从源到目的地传输所需的时间。在电源、带宽和内存有限的较小场所,延迟可能是一个问题。内存不足可能会导致节点难以在网络中传递消息,从而导致高延迟。

每个节点都需要使用电力。

每个节点都充当端点,在网络中发送和接收消息。常规工作负载需要大量的电力才能使节点全天候运行。如果节点没有直接连接到电网,这个问题可能会非常严重。

工作负载增加

当网络中的一个节点发生故障时,整个网状网络必须支持网络。这意味着另一个节点上的压力超过了平均水平。每个网络节点都有大量的操作要完成。

每个节点都充当路由器并发送消息,使系统更复杂。当一个节点发生故障时,通过它的数据量会成倍增加。

在开发智能家居(如谷歌家居)时,“无线网状网络”一词最近变得流行起来。网状网络有很多优点,您可能会在您附近找到这种网络技术的实际例子。但是,网状WiFi网络也有一些缺点。如果您决定在您的房屋或办公室安装网状网络,请首先制定一个全面的策略、电源机制和成本估算。

更新于:2022年3月16日

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