​深度解读丨针对IOT应用设计的MESH网络选择

前言

随着5G+AIoT紧密结合，物联网行业的“春风”让人民生活变得更便利，多种智能设备在功能和实用性上，持续带给客户最好的智能化体验。IoT设备是智能家居行业发展的核心产品，通过技术不断更新，突破了传统的多种束缚，IoT产品在外观、功能和便捷程度上，改变了智能家居产业的发展趋势，迎合了消费者需求，解决了众多智能家居发展的痛点和难题。

IoT设备在研发过程中，Mesh网络是关键的组成部分。由于智能家居在安全、节能、舒适等方面优势明显，使得用户对智能设备的接受程度比过去更高，但用户也对智能产品提出了更高的要求，包含对智能产品的需求程度、功能多样化和售后服务等。IoT设备通过多年的研发后，在产业结构中扮演了举足轻重的角色。

在智能家居系统构成中，Mesh网络随着行业变化，在持续更新和优化，Zigbee协议、BLE Mesh、Wi-Fi Mesh、LoRa组网和基于IEEE802. 11 等是智能家居发展很重要的协议。由于智能家居系统的节点数在不断增加，导致网络要做到负载平衡，需要合理创建路由和选择路由，Mesh网络的选择和搭建也要持续优化。本文将针对IoT应用设计的Mesh网络，分析不同协议下Mesh组网技术的优势和劣势，结合IoT Mesh系统解决方案企业案例，解读适合不同IoT场景中的Mesh网络，分析应用Mesh网络产品的创新趋势。

概念认知:从Wi-Fi Mesh到Matter

无线Mesh网络由路由器和客户端组成，通过互相连接、通信的路由器和终端组成的网状结构。简单来说，它使用最可靠的通信链路，实现从一个设备到另一个设备完成的信息传递过程。与传统无线网络相比，无线Mesh网络属于新型无线网络技术。Wi-Fi Mesh网络是一种基于多跳路由和对等网络的技术，最早在物联网领域内被广泛应用，但由于不同厂商的路由器不兼容，导致Wi-Fi Mesh产品无法得到大面积推广和应用。

BLE Mesh是IoT设备中较为重要的全球通用无线标准，作为一种低功耗无线网络技术，它是基于BLE的星形网状拓扑结构，每一个BLE设备都是节点，通过采用多对多的通信方式，让数据在节点之间进行传递，从而具备构建大范围网络覆盖的通信效能。比如瑞瀛物联BLE Mesh模组REX3T250，它为客户提供完整、高性能、低功耗和低成本的2.4GHz BLE系统，拥有出色的链路预算，最高可达110dBm，还具有丰富的存储资源，可运用在智能家居产品上，让企业智能家居成品在行业市场中提高竞争力。

Zigbee协议是一种低功耗、短时延、可容纳大量节点的无线网上协议，在IoT设备中得到了广泛应用，同时也具有广阔的使用前景。Zigbee协议主要有星形、树形、环形等组网方式，Mesh网络是Zigbee协议常采用的一种类型。瑞瀛物联是国内首批研究Zigbee协议的企业之一，在Zigbee技术上有着深厚的经验，是行业内知名的Zigbee产品解决方案提供商。其着重解决Zigbee技术模组成本高、稳定性、互操作性等问题，在Zigbee普及上，瑞瀛物联推出REXBEE Zigbee快速开发套件，可以提供一整套应用代码，适合应用市场各类主流Zigbee芯片，让Zigbee设备智能化变简单，让客户具备Zigbee研发能力，为推动国内智能家居Zigbee技术做出了重大贡献。

LoRa Mesh网络是物联网应用中的技术之一，它是一种单跳星形拓扑网络结构，是基于非授权频谱的广域网通信技术。Matter协议是一种基于IPv6 的智能家居互联协议，实现兼容不同的物理介质和数据链路标准，对国内厂商来说，目前大多数公司还处于研究阶段。

利与弊:针对IoT设备应用侧重点不同

针对IoT设备应用的无线协议，各有利弊，使用场景和应用范围不同，侧重点也有区别。Wi-Fi Mesh网络在稳定性、高带宽和非视距传输等方面优势大，而且安装便捷度高，无需通过复杂网络布局即可实现通讯，但Wi-Fi Mesh网络缺点也明显，在通讯延迟、安全性和网络节点容量限制等问题上，让Wi-Fi Mesh网络无法在IoT设备中得到深度拓展。

BLE Mesh网络在IoT设备应用中，具有数据丢失率低、延迟低、低成本和安全性等优势，得到了厂家的反复验证，弊端在于BLE Mesh网络应用场景有限，在低功耗领域应用市场上开拓程度不深。

Zigbee协议的优势在于低速、低功耗、支持大量网上节点，可满足无线传感器的低能量、高容错性等要求，由于Zigbee协议无法直接连接到互联网，需要通过网关“中转”，这在一定方面上阻碍了Zigbee的推广。

LoRa Mesh网络在数字扩频、数字信号处理和长距离通讯技术等方面优势大，性能提升明显，但在安全性、抗干扰性和有效负载等方面劣势明显。Matter协议在特性和基本构想上，还需要经过研究和市场的佐证，但Matter协议可以让不同协议的智能家居设备互相通信，在概念和标准上的先进性，使其成为未来智能家居领域主流协议之一，市场前景广阔。瑞瀛物联Matter协议也在持续研究中，致力于为客户提供最好的网络服务。

适合不同IoT场景中的Mesh网络:性能、功耗、成本是关键指标

在行业市场中，由于无线技术和Mesh网络众多，如何选择契合智能家居发展的协议，成为多个厂商考量的方向。同时，选择适合不同IoT场景中使用的Mesh网络，对企业在产品的性能、可靠性、延迟性、成本和覆盖范围等方面有重大意义。在产品应用场景上，智能照明是IoT设备技术的先驱应用场景，后来，随着市场需求扩大，应用场景更丰富，B端和C端需求增强之后，Mesh网络在IoT中的地位变得更高。

随着物联网快速发展，平台、厂商和服务商在广阔的市场中如鱼得水，设备之间互联互通的趋势更加明显，也保持了高速增长。在AIoT场景下，IoT设备需要包括多场景、多繁杂化的需求，不仅要满足实时数据的处理要求，还需要有本地时延性需求，同时，在产品的安全性和便捷性上，对Mesh网络提出了更高的要求。瑞瀛物联通过多年的创新与努力，打造以Zigbee为核心的无线通信领域，拓展Bluetooth协议和技术，同时，瑞瀛物联利用自身Mesh网络优势，将Zigbee协议和BLE Mesh网络应用到IoT设备中，推出的全屋智能智能网关，它支持接入Zigbee、BLE Mesh、Wi-Fi Mesh等多个主流物联网协议，并实现产品间的互联互通。

由于IoT设备网络拓扑通常基于星形或树形构建，但随着物联网持续应用，愈发复杂的网络拓扑结构成为趋势，Mesh网络凭借多对多通信的优势，可以有效地将数据从通用源路由到通用目的地，极大地提升数据传输效率，成为行业市场内厂商重点发展的方向。针对市场中出现的多个Mesh网络，根据企业多年的适配经验，在综合考虑多种因素之后，适合不同IoT场景的Mesh网络主要包含BLE Mesh网络、Zigbee协议和未来具备广阔前景的Matter协议。

总之，性能、功耗、成本是IoT设备快速应用和普及的重要指标因素。

产品创新趋势:高性能、低功耗和低成本

随着物联网市场逐步扩大，企业之间的合作力度增强，基于BLE Mesh网络、Zigbee协议和其它网络协议的产品投入到市场中，一些高性能、低功耗和低成本的模组得到了市场用户的认可，这些产品可互操作和可扩展性强，产品内部提供了一个灵活的中间层，从而解决了用户诸多痛点，通过自主创新的方式，用创新型的产品助推行业市场发展。瑞瀛物联积极抓住行业发展趋势，创新产品，推出的REX3TP Zigbee/蓝牙双无线模块，它是一款可以提供完整、高性能、低功耗和低成本的无线通信系统，符合 IEEE802.15. 4 规范和Zigbee3. 0 标准，在智能家居、楼宇与自动化监控和可穿戴设备上具备广阔的应用前景。

产品是智能家居发展的核心，由于行业市场的竞争力逐年提高，如何提升产品的综合创新力?如何更好地提供服务给客户?在Mesh网络产品的构建中，需要企业用实力说话。瑞瀛物联秉着IoT Mesh系统解决方案专家的初心，持续赋能产品，通过构建系统体系化方式，搭载物联网互联新生态，利用瑞瀛物联核芯技术，让智能家居单品走出孤岛，构建智慧家庭智能生态链体系。

总 结

目前市场中存在各种不同的无线技术，不同的协议和网络技术基本上解决了设备连接需求，满足用户对智能化的要求。未来Mesh网络可实现随时伸缩，将广泛应用于多个智慧场景之中。同时，安全是Mesh网络一直重视的问题，在IoT设备中，需要构建安全标准，保证用户信息安全，同时加强安全防卫机制，让智能家居领域的“蛋糕”越做越大。