Mesh мережі

Інформаційні мережі, організовані по топології Mesh, що отримали останнім часом велике визнання. Mesh-мережі представляють найбільш цікаві рішення, що інтегрують різні мережеві і радіотехнології, і тому в повній мірі відповідають зростаючим вимогам користувачів. Можливість організації за допомогою Mesh-топології локальних (LAN) і міські (MAN) мереж, які легко будуть інтегруватися в глобальні мережі (WAN), є привабливим чинником. Існуючі в даний час Mesh-мережі побудовані з використанням найбільш поширеного бездротового стандарту Wi-Fi. Переваги такого рішення очевидні – широкий спектр дешевих стандартних абонентських пристроїв визначає комерційну успішність проектів.

Визначення Mesh-мереж

Перші згадки про Mesh для вирішення завдань передачі інформації слід шукати у військових програмах (втім, це стосується практично всіх технологій, що використовуються в сучасних системах безпроводового доступу). На базі технології Mesh створені системи для організації мобільного зв'язку з одиничними об'єктами у зоні військових дій. Подібні системи забезпечують високошвидкісну передачу цифрової інформації, відео - і мовний зв'язок, а також визначають місце розташування об'єктів. Найбільш загальне визначення для Mesh-мережі звучить як: «Mesh – мережева топологія, в якій пристрої об'єднуються численними (часто надлишковими) сполуками, що вводяться з стратегічних міркувань. «В першу чергу поняття Mesh визначає принцип побудови мережі, відмінною особливістю якої є самоорганізована архітектура, реалізує наступні можливості:

створення зон суцільного інформаційного покриття великої площі;
масштабованість мережі (збільшення площі зони покриття і щільності інформаційного забезпечення) у режимі самоорганізації;
використання бездротових транспортних каналів для зв'язку точок доступу в режимі «кожен з кожним»;
стійкість мережі до втрати окремих елементів.

Архітектура Mesh-мережі

Топологія Mesh заснована на децентралізованою схемою організації мережі, що дає високу ступінь надійності. Мережу можна представити у вигляді вузлів, які не тільки надають можливість зв'язку з мережею, але і виконують функції маршрутизаторів / ретрансляторів для інших вузлів мережі. Завдяки цьому з'являється можливість створення самоустановлювальні і самовосстанавливающейся мережі.

Mesh-мережі будуються як сукупність кластерів. Територія покриття поділяється на зони, число яких теоретично не обмежена. В залежності від конкретного рішення вузли мережі можуть виступати в ролі ретранслятора (транспортний канал) або ретранслятора і абонентської точки доступу. Особливістю Mesh є використання спеціальних протоколів, що дозволяють кожній точці доступу створювати таблиці абонентів мережі з контролем стану транспортного каналу і підтримкою динамічної маршрутизації трафіку по оптимальному маршруту між сусідніми точками. При відмові будь-якого з вузлів, відбувається автоматичне перенаправлення трафіку по іншому маршруту, що гарантує не просто доставку трафіку адресату, а доставку за мінімальний час. Процедура розширення мережі обмежується встановленням нових вузлів, інтеграція яких в існуючу мережу відбувається автоматично. Недолік подібних мереж полягає в тому, що вони використовують проміжні пункти для передачі даних; це може викликати затримку при пересиланні інформації і, як наслідок, знизити якість трафіку реального часу.

Mesh-мережа Z-Wave складається з двох різних типів вузлів:

вузли (cоntrollers), які можуть здійснювати маршрутизацію;
вузли (slave), які можуть посилати або приймати і виконувати команди, але не мають функції маршрутизації. У той же час slave-вузли можуть працювати в мережі Z-Wave як ретранслятори сигналу.
Оба типа узлов могут быть использованы в различных устройствах. Максимальное количество узлов сети, определяемое протоколом Z-Wave составляет 232 узла. Контроллеры и slave-узлы в зависимости от назначения и применения бывают разных видов. Для идентификации устройств в сети, а также различия Z-Wave-сетей существуют понятия Home ID и Node ID. В пределах одной сети Home ID у всех устройств должен быть одинаков, в то время как Node ID используется для однозначной идентификации конкретного узла, поэтому Node ID для каждого устройства должен быть уникален. У процесі конфігурування мережі встановлені при виробництві пристроїв значення ідентифікаторів Home ID Node ID можуть бути змінені.