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,追求极致的网络体验,具有最佳性价比,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:网络仅仅实现最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。网络中可以有多个根/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,一个网络最大容量大该为 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100%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~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 可以立即进行数据发送。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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