DigiOWLS MESH
Как работает самоорганизующаяся одноранговая MESH-сеть
Как должна работать надёжная M2M сеть
Мы считаем, что хорошая сеть для межмашинного общения должна удовлетворять следующим требованиям:
1
Живучесть сети
Сеть должна работать при любом составе сети: без роутеров и других спец. устройств. Любые два модуля должны смочь общаться напрямую.
2
Надёжность доставки
В главе угла должна быть надёжность доставки, а не скорость и другие параметры. Т.к. если сигнал не дошёл или был повреждён, неважно, на какой это было скорости.
3
Энергоэкономичность
Необходимо минимизировать количество передаваемой информации, чтобы не засорять эфир и не тратить энергию устройства.
4
Уметь делать ретрансляцию
Чтобы аккумуляторы работали дольше, нужно использовать менее мощный сигнал, но уметь работать с ретрансляторами. Каждый модуль должен уметь быть ретранслятором.
5
Поиск оптимального маршрута данных
Каждый модуль должен уметь автоматически находить оптимальный путь для передачи данных до адресата: создавать MESH-сеть.
6
Ручная маршрутизация
В случаях, когда нужно работать в "ручном" режиме (когда программист лучше знает, что нужно делать), не должно возникать конфликтов с алгоритмами поиска маршрута.
7
Отложенная передача
Модули должны уметь работать с "отложенными" доставками: если в данный момент адресата нет, но скоро он появится (напр. движущиеся абоненты).
8
Интеграция
Протокол должен позволять легко преобразовать данные для выхода в другие сети, например, Internet.
Реализация
Мы разработали серию устройств, специально созданных для встраивания в оборудование, которому требуется устойчивая передача данных на небольшой скорости (до 500 Кб/c) на расстояниях до 1500м.
Связь точка-точка
Самый простой пример связи - прямая передача.
Во всех примерах модуль 1 передаёт данные модулю 3.
Связь с ретрансляцией
Модуль 3 находится вне зоны уверенного приёма модуля 1 (внутренний радиус).
Модуль 1 пытается передать пакет, но в его зоне действия ничего нет до тех пор, пока не появится модуль 2.
При прохождении модуля 2 быстро происходит обмен сведениями о соседях и построение маршрута.
Связь с несколькими ретрансляторами
В системе используется вариант дистантно-векторного алгоритма, где при построении маршрута модули сравнивают "веса" всех возможных маршрутов, основываясь на качестве сигнала и количестве ретрансляций. Для построения маршрута рассылаются служебные пакеты (синего цвета).
Когда путь уже найден
Когда путь найден, идёт обмен только полезными пакетами (зелёного цвета).
Когда много модулей рядом
Каждый модуль хранит информацию о своих соседях, поэтому при построении маршрута каждый модуль проверяет свою таблицу маршрутизации и делает вывод о необходимости её обновления актуальными данными.
Когда нужны мощные ретрансляторы
Для экономии энергии есть смысл использовать несколько мощных ретрансляторов, которые могут передавать данные на большие расстояния.
В данном эксперименте мощные передатчики 4 и 5.
Устройства
Подробнее о выпускаемых нами IoT устройствах с поддержкой MESH-сетей можно ознакомиться на специальной странице на нашем сайте.