典型情况下,使用Phantom mesh的无线开关,使用一节纽扣电池可以正常工作5年 。即使是需要低延时唤醒的应用,Phantom mesh同样出色 。例如,完全由纽扣电池供电、瓶盖大小的红外遥控转发模块,可以连续工作6个月以上,红外转发平均延时小于1秒 。在对高密度设备和高可靠通讯的权衡上,Phantom mesh使用了精心优化的可控泛洪式路由算法,可在设备密集、数据量接近极限的情况下避免拥塞 。
与泛洪式路由算法相比,单播的路由算法,看似高效,但需要付出维护路由表的通讯开销和存储资源开销,硬件、软件复杂度高,单个网络节点数少 。这使其无法适配住宅与商业地产的应用 。另一些采用树形或星形的路由算法,以经典Zigbee和WIFI为例,更是依赖唯一路径上所有节点都正常工作,这恐怕只有精心布置的实验室能达到 。
高密度 高稳定的双向加持,支撑大区级智能化实施Phantom mesh采用类似蓝牙mesh的预分配的地址,使用32bit的地址空间,能够在实践中达到几乎无上限的大规模网络 。这让幻腾智能在对旭辉北京26街区实施智能化升级的过程中,让整个项目智能设备的密度达到了每2平米一个的程度 。在面积不大的Loft小户型中,会有多达40个智能设备 。
而一个小规模的四层办公楼中,可能有多达1500个物联网设备 。与Phantom mesh所能支持的网络相比,Zigbee的动态地址分配方式,虽然有16bit地址空间,但由于对芯片存储资源的高需求,实际的设备量通常不超过数百个 。此外,WIFI等星型网络,也无法承载大规模的网络 。而家用的WIFI路由器,通常受限于硬件资源,只支持十几个同时连接的设备 。
不仅如此,Phantom mesh还支持自适应的心跳算法,保证不论设备密度的高低,都能稳定地保持节点之间的邻居关系,进而释放协议超强的寻址能力 。这让Phantom mesh在高设备密度情况下,能够保障每个设备周围既不会被全功能设备占满资源,导致低功耗设备无法接入;也不会被低功耗设备占满资源,导致全功能设备无法形成骨干网络 。
无中心设计,打造媲美有线的稳定性Phantom mesh采用无中心的设计,任意两个节点之间可以直接通讯 。在实际项目中,通常需要网关设备来桥接Phantom mesh和互联网 。而通过部署冗余的网关设备,Phantom mesh可以自适应选择合适的网关连接互联网,并实现负载均衡 。这样的设计,让Phantom mesh在后装项目中,即使遭遇个别网关由于打扫卫生或急需插座等情况而意外下线时,也能自适应切换到仍然在线的网关上,进而让上下行双向数据均不受影响 。
与之相反,包括Zigbee、蓝牙mesh、WIFI、LoRA在内的几乎所有的其它无线协议,因为带有很强的“一带多”逻辑(即一个网关或AP下带若干个设备),所以当遇到网关意外下线等情况时,其下所有的设备就会随之下线,无法自动恢复 。跨越边缘网关,让控制策略下沉至末端,实现极速响应基于Phantom mesh的数字人居系统,具有越过边缘网关,将策略下沉到末端设备的能力 。
这样的设计,不仅能够完全发挥出mesh网络在任意两个设备之间的通讯能力,将策略延时缩短到极限,更能将可靠性提高到让用户可以放弃传统控制方式的程度 。此外,经过测试我们还发现,利用Phantom mesh,复杂逻辑的控制延时平均为69ms,最低可低于30ms 。而使用传统边缘网关执行策略方式的竞品,即使网关处于单跳通讯距离内,平均延时高达179ms,最佳情况也需120ms 。
基于普通单片机的巧妙设计,让无线更“低耗”Phantom mesh不要求精确的无线时序,通常单片机的定时器即可满足要求 。Phantom mesh包含链路层和网络层协议,可以基于任何单帧数据长度超过38字节的无线收发器芯片 。此外,通讯协议栈的实现,通常对于系统的内存(RAM)要求很高,而Phantom mesh精巧的设计,则使得使用普通低端单片机作为主控芯片成为了可能 。
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