SmartMesh：优质高效的无线传感网络

SmartMesh是Dust Networks公司为符合不同标准的时间同步、通道跳频网络的一个命名，这是一种收集和转发周期性数据 (双向) 的自组建网状节点结构，它的核心是一个用于监视和管理网络性能并向主机应用程序发送数据的网络管理器（网关）。SmartMesh是部署智能无线传感器的一种简单方法。

Dust Networks公司是低功耗时间同步无线传感网络协议的先驱和开创者，专注于超低功耗嵌入式无线传感器网络的研发，通过提供低功耗802.15.4片上系统（SoC）和相关协议软件，为各种无线传感器应用提供解决方案。2011年，Dust Networks被Linear公司收购，自此，Linear公司的电源转换和能量管理产品、信号调理及A/D转换器与Dust Networks的无线网络技术结合起来，可以为无线传感应用提供除传感器以外的完整的解决方案。

SmartMesh网络由一个负责收集和转发数据的自成形网状节点（被称为“微尘”）与一个用于监视和管理网络性能并向主机应用发送数据的网络管理器组成。SmartMesh网络的特点是结合了时间分集、频率分集和物理分集，可确保可靠性、可扩展性、无线电源灵活性和易用性。SmartMesh网络中的每粒微尘（甚至包括节点路径）均可通过电池运行数年，从而可通过低成本的“即撕即贴”型安装，准确地安放传感器以实现最终的灵活性。时间同步，每个节点平时为睡眠状态，有数据传来时相邻节点会同时醒来，这样保证网络同时有两个节点处于醒来状态，可确保数据包不会丢失，保证信息传递的完整和准确性。跳频技术，每次沟通时自动挑选不同的频率，增加信息传输可靠性。

由于采用了Dust Networks独有的Eterna超低功耗技术，SmartMesh网络可实现与同类网络方案相比8倍的功耗降幅，使电池供电型产品工作时间延长8倍。Eterna的低功耗技术还可实现无电池型能量收集，设备的电源从环境振动、光、热量或其他收集器所产生的一点点能量搜集而来的。

总的来说，SmartMesh是一种适合工业应用的高性能高可靠性的无线传感器网络。而另一种应用较多的无线网络技术Zigbee则更适用于大众和消费类应用等不需要高性能的低端市场。

Linear公司Dust Networks产品部目前可为无线传感网络应用提供完整的无线系统，包括IEEE 802.15.4微尘模块、片内微尘以及网络和安全管理软件与硬件。具体来说，主要包括两种产品方案，SmartMesh IP和SmartMeshWirelessHART。

SmartMesh IP专为实现lP兼容性而设计，并基于6LoWPAN和802.15.4e标准. SmartMesh IP解决方案具有广泛的适用性和成本效益，并可在严酷和动态变化的射频(RF)环境中实现低功耗运作。

SmartMeshWirelessHART产品专为要求工作在极为严苛的工业环境而设计，对于此类环境来说，低功率、可靠性、适应性和可扩展性是十分关键的，因而这些产品很适合普遍的工业应用以及WirelessHART专属设计。SmartMeshWirelessHART遵循WirelessHART (IEC 62591)标准，可提供同类产品中最低的功耗，并且是最为广泛使用的WirelessHART产品。

SmartMesh解决方案可应用于货运铁路、泊车管理、数据中心能耗管理和工业过程等场合，目前已在120个国家部署了20000多个网络。

图1 SmartMesh网络架构

图2 SmartMesh IP与SmartMeshWirelessHART

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