Mesh сети
Сети с топологией Mesh принципиально ориентированы на асинхронную передачу данных (Not Beacon-enabled PAN), к примеру, команд включения выключения в сетях управления.
Пример использования сети управления с топологией Mesh приведен на рис. 6-10. В этой сети доставка сообщения по сети осуществляется совместными усилиями многих равных в правах маршрутизаторов без централизованного координирования сетью со стороны некоторого выделенного устройства. Сеть используется для доставки команд управления бытовыми приборами (оконечными устройствами ZigBee). Заметим, что выключатель (оконечное устройство ZigBee) на физическом уровне представляет собой полнофункциональное устройство стандарта IEEE 802.15.4. Со стороны этого устройства поступает команда включения удалённого бытового прибора (рис.8). При сбое внутри сети (рис.9) маршрутизаторы совместными усилиями находят новый маршрут доставки команды включения (рис.10).
Рис. 6 Сетевые узлы: маршрутизаторы ZigBee (зеленые кружки) и оконечные устройства ZigBee (выключатель и бытовые приборы)
Рис. 7 Сеть управления домашней электроникой с топологией Mesh
Рис. 8 Передача команды включения лампы. Маршрут команды отмечен красным цветом
Рис. 9 Сбой в двух маршрутизаторах ZigBee
Рис. 8 Выбор нового маршрута команды включения лампы. По отношению к маршруту на рис. 9, новый маршрут сделал Zигзаг
Преимущества:
Пространственная масштабируемость – количество узлов сети можно увеличивать до тысяч и более.
Легкость установки и наладки – конечные устройства сети сами объявляют о предоставляемых ими сервисах и возможностях и через координатора находят устройства с которыми они должны взаимодействовать для выполнения целевых задач управления.
Решение проблем живучести сети – при потере связи с узлами сети сеть перестраивается меняя структуру и маршрутизацию.
Функциональная масштабируемость – одна сеть может использоваться во многих системах управления одновременно и их количество и разнообразие можно легко наращивать без изменения программного обеспечения и перенастройки роутеров и координатора сети.
Решение проблем качества связи – при недостаточном качестве связи можно устанавливать дополнительные маршрутизаторы.
Высокая защищенность информации – криптографическая защита на трех уровнях стека. Аутентификация узлов сети.
Применение
Протоколы ZigBee разработаны для использования во встроенных приложениях, требующих низкую скорость передачи данных и низкое энергопотребление.
Цель ZigBee — это создание недорогой, самоорганизующейся сети с ячеистой топологией предназначенной для решения широкого круга задач. Сеть может использоваться в промышленном контроле, встроенных датчиках, сборе медицинских данных, оповещении о вторжении или задымлении, строительной и домашней автоматизации и т. д. Созданная в итоге сеть потребляет очень мало энергии — индивидуальные устройства согласно данным сертификации ZigBee позволяют энергобатареям АА работать до двух лет.