关于连接的问答：网状网络与物联网设备的发展

无线连接与物联网 (IoT) 已融为一体。据国际数据公司 (IDC) 估计，到 2025 年，将有 416 亿台互联的物联网设备或“物体”，产生 79.4 ZB 的数据。网状网络将成为家庭、城市和企业环境中的物联网设备使用这些海量数据的关键机制。所有这些在我们的世界中如何环环相扣（一语双关）？而 Qorvo 又发挥了怎样的积极作用？Tony Testa 对此提供了一些相关的见解。

Q：Tony，请问什么是网状网络？

A: 网状网络是一种拓扑结构，其中各节点都实现连接。它可以使用单个互联网接入网关，连接到各个网络节点；或者让这些节点自身相互连接并通信。网状网络可以轻松地将无线设备的范围扩大到整个区域，例如办公室、家庭，甚至户外。

网络中的每个设备都有两种收发信息的方式。整个网络的通信不依赖于某一个设备，因此，如果其中一个节点无法通信，网络仍可通过其他节点继续工作。每个网络节点及互连设备（例如灯泡、电视、平板电脑、电器等）都可使用多种无线标准往返通信。

Q:网状网络节点如何与家里的物联网设备一起使用？

A: 当今的网状网络设备不受宽带信号的限制。它们可通过多种标准进行通信，用来扩展 Wi-Fi、蜂窝、Bluetooth®Low Energy、ZigBee、Thread等网络的覆盖范围。

在全网状网络中，所有设备都相互连接并且可相互通信。这样可以提供完全冗余，并最大程度地提升网络性能。网状网络能够有效地将信号范围扩大到覆盖整个家庭，也是一种经济可行的解决方案。这样提高了可靠性，并且确保与所有设备实现实时通信。

此外，它们中一些设备可以存储数据。这些存储的数据可以节省网络用户的成本，进一步提高网络可靠性，并且支持更智能的数据驱动应用。

Q:网状网络为家居物联网带来什么好处？

A: 网状网络提供了一种自修复算法，即使某些节点意外失去连接，该算法也能自动选择最佳路径来发送数据。

该算法仅支持有效可用的连接。即使某些设备不工作，整个网络也仍然可以工作。网状网络还允许设备彼此直接通信，无需返回网关。网状网络始终可接入，始终在线且高度可靠，为物联网应用带来了切实的优势。

此外还有以下优点：

对于集线器发出的各无线电信号，不要求其强度足以到达网络边缘。这意味着，每个节点无需发送强信号到各集线器，这对于尺寸和功耗受限的物联网应用而言是一大优势。 网络中的所有节点都可直接相互通信，而无需网关的干预。这样可以减少延迟和网关负担。 当物体阻碍无线电信号传输时，集线器节点的点对点连接可以绕过障碍物，因此不会有任何节点隔离。

Q:您能否可以提供一些有关当今网状网络用例的见解？

A: 网状网络为家庭、企业或城市带来了许多好处。对于楼宇内自动化，网状网络可以连接成百上千个节点，诸如传感器、执行器和其他网关。这样就为企业提供了一种可以自修复的连接能力，因此，如果其中一个节点发生故障，可以马上找到另一个节点来代替它。

使用网状网络拓扑可实现楼宇自动化，无需担心将来布局发生变化。网状网络与物联网结合也为人工智能 (AI) 带来了契机，而人工智能是一个即将爆发的庞大市场。

Q:当今最新的技术进步是超宽带 (UWB)。关于 UWB 如何融入家庭网状网络系统，您能否提供一些详细的信息？

A: 超宽带，或称 UWB，是专门为定位系统而设计的。 这项技术早已存在了一段时间，但是最近才引起人们极大的兴趣，这主要是由于 Apple 在 iPhone 11 中集成了该技术(https://www.engadget.com/2019-09-10-iphone-11-u1-ultra-wideband-chip.html)。

苹果的 UWB 技术实现了空间感知功能，使手机能够识别周围的环境以及附近的其他 iPhone 11 用户。此类位置感知技术可以即时映射网络拓扑，并且各节点都可以提供精确的空间识别功能，有助于构建更高效的网状网络。

UWB 技术可达到厘米级定位精度，这对于空间识别或其他高精度应用都至关重要。高吞吐量 Wi-Fi 6 网格（作为回程）与高精度 UWB 相结合，能够实现可扩展的网络设计。

结语

无线连接正在融入我们生活的方方面面。网状网络和物联网更是与我们形影不离。我提供了家庭网状网络和物联网中使用的技术标准的简短快照。Qorvo 为所有这些无线技术标准（如 Wi-Fi、UWB、Thread、ZigBee、Bluetooth Low Energy）以及其他未提及的标准（如蜂窝、电缆和光纤网络）提供内容。

我们的解决方案旨在提供具有高性能、高可靠性且结构紧凑的终端产品，以实现快速数据传输和较大信号范围，使我们每个人都能享用即时连接且不会中断。

声明：本文出自公众号【Qorvo半导体】，转载目的在于信息传递，版权归原作者所有，如涉及侵权，请联系删除。