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WiFine通信与Wi-sun通信对比

1.调制速率

WiFine通信:(G)FSK 50Kbps~500Kbps LoRa 5Kbps~37.5Kbps

Wi-Sun通信:(G)FSK 50Kbps~300Kbps QPSK/OFDM 计划中…

2、协议简介

WiFine通信:为低成本、低功耗、移动设备倾力打造 的轻量级、分布式无线移动自组网协 议族。采用通用 RF 芯片,开放硬件设 计,汇编语言实现,追求的网络体 验,具有性价比,可以满足绝大部 分物联网应用的需求。

Wi-Sun通信:物理层:IEEE 802.15.4G MAC 层:IEEE 802.15.4/4E 网络层:6LowPAN/IPv6 路由协议:网络层 RPL “标准”协议的堆叠,没有太多创新,不 追求性能,只是说能用。

3、网络拓扑

WiFine通信:节点可以和所有的邻居节点建立联 系,充分发挥网络节点之间的冗余连 接。其路由数量是 Wi-Sun 网络的几何 倍数,网络极为健壮,多径并发,网络 吞吐量可以大于物理层无线速率。

 

Wi-Sun通信:网络仅仅实现基本的节点之间联 通,没有发挥网络节点之间的冗余连 接。网络健壮性差,吞吐量极低。

 

 

4路由协议

WiFine通信:分布式移动网络,路由协议在链路层 实现,不需要网络路由建立过程,所 有节点独立负责自己的路由,上下行 采用相同的路由方式,根节点不是网 络中心。路由的发现和维护在数据传 输过程中同时进行,不需要额外开 销。节点会维护尽可能多动态实时路 由,可以在多跳路由并行发送报文。 节点可以在网络中任意移动,数据流 可以在新老路由之间平滑切换。

Wi-Sun通信:集中式网络,采用 RPL 协议在网络层 上实现,需要网络路由建立过程,每 个节点都需要寻找某个节点作为自己 的父节点,并把父节点信息报告给网 关/根节点。根节点会计算到达每个 节点的路径,下行采用源路由方式。 路由更新和维护与数据传输过程独 立,在路由失效时才会寻找新的路 由,在数据传输中不能更新路由。节 点位置需要保持固定。

5、路由级数

WiFine通信:分布式路由,路由级数受报文长度的 限制。路由的维护开销和路由级数、 节点数量无关。实际应用中可以支持 255 级路由,网络覆盖范围大。

Wi-Sun通信:由于下行采用源路由的方式,路由级 数受报文长度的限制。路由的维护开 销会随着级数、节点数量的增加迅速 上升。实际应用中仅有 10 级以下。

6、碰撞算法

WiFine通信:基于多点对多点并发模型设计,不依 赖信号强度检测,自动感知并根据同 时发送节点数量进行计算,在相邻节 点数量 2~256 点并发情况下,带宽有效利用率达到 90%以上。 碰撞算法和路由协议紧密结合,在碰 撞处理过程中交换路由、广播等信息, 对路由变换敏感,节点可以任意移动

Wi-Sun通信:IEEE 802.15.4/4E(CSMA-CA),基于星 型单点对多点的模型设计,在尝试发 送报文期间不接收新的报文,不感知 并发的节点数量。带宽有效利用率随着并发节点数量急剧下降,甚至无法 传输。 MAC 层碰撞算法和路由协议无关,在 碰撞处理过程中不交换路由等信息。

 

7、网络规模

WiFine通信:分布式网络,节点硬件资源开销基本 与节点数量无关。网络中可以有多个 /网关节点,网络规模可以无限扩展

Wi-Sun通信:FFD 需要消耗很多的资源存放路由 表,一个网络容量大该为 5000 点

8、休眠

WiFine通信:多种休眠方式,所有节点都可以休眠, 可以单点、全网唤醒和查询方式

Wi-Sun通信:路由节点不能休眠,仅叶子节点可以 休眠,有 CSL(唤醒)/RIT(查询)方式

9、可靠性

WiFine通信:单播 5 次握手,广播采用 4 次握手, 不休眠可以保证可靠传输

Wi-Sun通信:不保证可靠性,国外的实际应用灯光 控制案例,成功率才~85%

10、全网集抄

WiFine通信:可以在数秒内进行路由建立、同时采 集全网所有节点的数据。任意拓扑结 构上千点规模的网络采集时间~10 秒

Wi-Sun通信:不支持

 

11吞吐量

WiFine通信:单物理信道网络吞吐量可以达到物理 带宽的 90%,多个物理信道并发吞吐量 不受物理带宽限制,可以无限扩展

Wi-Sun通信:由于不追求性能,网络吞吐量要远低 于物理带宽。

12传输延时

WiFine通信:路由协议基本无开销,每级转发仅需 要物理层传输延时,网络延时很小

Wi-Sun通信:网络分簇/层设计,报文在簇之间转发 效率很低,网络延时很大

13、发包频率

WiFine通信:~几十毫秒

Wi-Sun通信:~10 秒

 

14、建网时间

WiFine通信:网络不需要建立过程,整个网络上电 可以进行数据发送。在数据的传 输过程中可以不断优化和更新路由信 息,非常适合低功耗、实时性要求高的 应用场景。

Wi-Sun通信:网络在使用前需要用 RPL 路由协议建 立网关到所有节点的路由表,节点也 要找到各自父节点。加上网络分簇设 计,整个过程非常耗时。根据网络规 模一般需要几十分钟到几个小时。

15、OTA

WiFine通信:全网所有节点可以同时进行 OTA,采 用可靠分发方式,时间根节点数量基 本没有关系,在数秒内即可实现所有 节点 OTA。

Wi-Sun通信:网络吞吐量很低,OTA 耗时很惊人, 据现场测试 30 个节点 OTA 需要几十 分钟;如果增加节点数量,OTA 甚至 变得不现实。

 

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