一种新型组网技术方案：有线+无线的双模融合

本文根据深圳市力合微电子股份有限公司董事长刘鲲在“2017中国智慧家庭高峰论坛”上的演讲内容整理，未经本人确认。 网络建设、网络质量作为物联网、智慧家庭应用的基础设施，往往制约了具体的应用体验。设备的持续联网、数据的稳定传输，都要以优质网络为前提，否则，再好的场景应用也只能存在于展台上。作为一家提供智慧物联通信连接、数据信息处理专用芯片及应用方案的专业公司，深圳力合微带来了一种新型的双模网络技术方案dMesh，为组网建设这一基础工程开拓了新的思路。现有网络的基本架构及面临的组网难题 在智能家居等物联网应用方面无非是两种通用的网络架构，一种是端到端IP连接，通过运营商网络从用户控制端直接到设备端；第二种是通过本地网关将设备联结成一个本地网络，本地网络通过网关与运营商网络发生信息交互。

当引入本地网关后，就变成了两部分网络，一部分是有运营商的公网部分，一部分是本地网络，本地网络在很多情况下是一个私有网。本地网络技术本身是连接所有的智能设备、智能终端的最后100米、50米，非常关键。

在只有对家电远程控制的智能家居初级阶段，第一种网络架构较为普遍。但随着智慧产业不断演进，越来越强调设备联动，第一种架构逐渐被淘汰，以智能网关为核心的第二种架构成为必然。 在这个架构下，虽然很多功能能实现，也出现了很多产品，但是总体制约行业发展有两大方面，第一是应用层协议标准化，第二是本地网络技术及协议，这两个问题是目前存在的，也制约了智慧家庭的发展。 本地网络的问题、挑战在哪里？总体来说，今天连接的所有智能终端、智能设备在更通用的物联网下，与移动互联网连接手机的场景有很大的不同。一是多样化的智能设备使得单一技术很难适用于所有设备，二是应用场景的多样化使得单一网络传输技术很难满足所有应用场景。

典型的本地组网技术主要包括各种无线协议，如WIFI、ZigBee、蓝牙、433，以及有线的电力线载波技术（PLC）。总体来说，无线技术的优势是无需布线、安装方便；缺点也很明显，传输易受建筑物阻挡而衰减，角落覆盖性不好，易中断，这是先天的技术特质，无法完全规避。有线PLC技术的优势是可以利用现有的电力线网络，覆盖到各个房间。

为了支撑智能家居数量众多的不同节点，任何单一技术不可能解决所有的问题，这是技术现实，所以需要推出多模融合的解决方案。力合微的混合双模新方案 力合微推出的新方案是有线+无线的混合双模的局域网技术——dMesh，它既支持窄带电力线载波通信（gPLC），同时也支持微功率无线传输。 其中，gPLC采用全球领先的过零传输正交多载波技术（Z-OFDM），符合国家最新颁布的低压电力线通信标准GB31983-31。与传统的单载波简单调制PLC技术相比，具有抗电网干扰和噪声能力强、通信可靠、稳定、通信速率高等特点，典型通信速率为5-10kbps。其无线模式工作在433MHz频段，具有较强的穿透性，支持无线智能硬件入网。 这种有线+无线的混合双模方案，无需额外布线，不受墙壁等建筑物阻挡，不受金属外壳屏蔽，较好地解决了无线通信存在的覆盖死角、盲点等问题。 在实际工作时，该方案会自动地建立Mesh网络，每个节点互相成为中继点，从一个节点到下一个节点是走电力载波还是走无线，会根据现场实际情况自主选择最佳路径，即自动组网，自动路由。这保障了节点不论处于何种环境，楼上还是楼下，都会有良好稳定的网络连接。

在真正的产品当中，为了更好的应用于智慧家庭领域，它还同时支持Wi-Fi，也就是Wi-Fi、电力线载波，再加上433，三模混合，在这样的多模式覆盖网络当中可以照顾到终端节点的各种模式，终端节点可以选择其中一个模式。

以上是dMesh的架构，在这个网络当中有一个主节点，一般是在网关中实现。在各终端节点上，力合微提供一个集成gPLC和无线通信功能的芯片。芯片既能支持两种模式的通信，又能实现CPU的控制和一系列的接口。基本上，在简单的终端里，一个芯片就能完成所有的工作。典型应用包括：智能电网/智能电表，自动抄表系统、智能家居控制、智能家电、智能楼宇、能源管理、智慧城市，以及其它数据通信、数据采集、物联网应用等。

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