无线自组网通信设备介绍

无线自组网通信设备是一种基于无线传输技术的网络组网方式,具有自组织和自愈能力。其核心原理是通过多个节点之间的相互连接,形成一个覆盖范围广泛、动态、无中心化的网络环境。每个节点既可以作为终端,也可以充当路由器或中继,发送和接收信号,实现数据的多跳传输。

  无线自组网设备种类丰富,包括手持式、背负式、车载式、机载式等多种形态,适用于不同的应用场景。例如,NexFi MP系列和MM-WB系列采用无线宽带自组网技术,能够提供大功率、远距离的专网通信服务,支持视频、语音、数据等上层应用的IP透明传输通道。此外,AnyMESH系列设备也具备高吞吐量、多功能的特点,适用于应急通信、特种机器人控制等多种复杂环境下的通信需求。

  这些设备通常无需依赖基础通信设施,无需人工配置,开机即可自动组网,快速搭建可靠的无线链路。例如,E-pack100数字无线自组网转发台采用背负式便携设计,可以在全天候、全地形状况下使用,为应急现场提供安全可靠的语音通信组网覆盖。

  无线自组网通信设备以其独特的自组织、自愈能力和广泛的适用性,在应急通信、特种机器人控制、部队协同作战等领域得到了广泛应用。

  一、 无线自组网通信设备的最新技术进展是什么?

  无线自组网通信设备的最新技术进展主要集中在以下几个方面:

  • MESH技术的发展:MESH自组网技术是一种动态地建立新的链接和其他节点相连的技术,具有自组网、自修复、多跳级联、节点自我管理等优点,可以大幅提高传输能力和网络的灵活性和可靠性。未来,MESH技术将继续提升带宽和传输距离,并与人工智能、AI识别、区块链等先进技术融合,实现更智能的自组织和优化能力。
  • 跨区域组网技术:跨区域组网技术是无线自组网的重要发展方向之一,能够实现更大范围内的网络覆盖和通信。
  • 芯片技术的进步:国外的芯片大厂正在推出2.4GHz的ZigBee芯片和Sub-1GHz的射频芯片技术,这些技术虽然还在发展完善,但已经为无线自组网提供了更多的选择和灵活性。
  • 分布式计算和异步变频通讯技术:这些技术结合了TDMA和FDMA的多址接入机制,提供了高带宽、低延时、大容量的组网特性,完美统一了局域网和广域网,传感网和传输网的异构难题。
  • 应用场景的拓展:MESH无线自组网系统在应急通信、军事通信、物联网等领域得到了广泛应用,并有望成为未来智能城市、工业4.0等应用场景的关键通信基础设施。

  二、 如何评估无线自组网通信设备在特定应用场景下的性能和可靠性?

  评估无线自组网通信设备在特定应用场景下的性能和可靠性需要综合考虑多个方面的因素和方法。以下是详细的评估步骤:

  首先,对待测无线Mesh自组网通信产品进行室内的基础通信功能和性能检测,确保其基本的通信能力符合要求。

  对通过基础通信功能和性能检测的产品,进行各衰落测试,得到分别与各衰落测试对应的传输距离和信号强度的曲线关系。这些测试可以帮助了解在不同环境条件下设备的通信性能表现。

  根据具体的应用场景(如典型多径场景、典型视距场景、典型空间选择性场景和典型频率选择性场景),分析衰落曲线,得到指定应用场景下待测无线Mesh自组网通信产品的通信性能指标。

  参考《通信设备可靠性通用试验方法》(Yd/T 282-2000)和《数据通信设备的可靠性要求和试验方法》(GB/T 13426),这些标准规定了通信设备进行可靠性试验的一般原则、程序和试验方法。这些方法适用于预期寿命服从指数分布或近似指数分布的通信设备,以平均故障间隔时间(MTBD)或平均无故障工作时间(MTBF)为指标进行可靠性验证试验。

  评估自组网非视距通信设备在不同环境下的性能表现,综合考虑环境适应性、性能指标体系、具体性能指标、多跳延时、资源分配机制以及标准等因素。

  三、 哪些无线自组网通信设备品牌在市场上受欢迎

  在市场上最受欢迎的无线自组网通信设备品牌包括TP-Link、华为(HUAWEI)、中兴(ZTE)和小米。此外,还有华硕、网件、领势和普联等品牌也在市场上有很高的知名度。

  这些品牌的无线自组网通信设备具有以下主要特点:

  • 自组织性:无线自组网设备可以自动形成无中心化的同频组网,支持多个节点,并且可以根据需要灵活部署。
  • 高可靠性:自组网网络具有自愈和自平衡功能,能够提供更大的冗余机制和通信负载平衡功能,从而大大提高网络的可靠性。
  • 灵活性:自组网网络拓扑结构可以随意设计,如点对点、点对多点,组网拓扑可分为链状组网、星状组网、网状组网、混合组网等特点。
  • 广泛的应用场景:这种宽带的MESH自组网系统主要应用在警队、消防、电力、石油、水利、林业、广电、医疗、水上及空中通信等部门领域。
  • 无需基础设施支持:自组网设备可以根据需要灵活部署,而无需基础设施支持,例如计算机室和传输网络。

  四、 无线自组网通信设备在未来发展中面临的主要挑战和解决方案

  无线自组网通信设备在未来发展中面临的主要挑战和解决方案如下:

  1. 主要挑战

  • 带宽优化和功率控制:由于无线自组织网络具有多跳特性,如何在动态的网络环境中进行有效的带宽优化和功率控制是一个重大挑战。
  • 传输质量提高:在复杂的网络拓扑结构中,如何保证数据传输的质量也是一个关键问题。
  • 拓扑维护:网络配置的动态性导致节点之间的连接和断开频繁,拓扑维护的更新信息节点之间动态链接是一个重大挑战。
  • 设备小型化和便携化:随着应用场景的多样化,设备需要具备小型化、便携化的特性,以适应不同的使用环境。

  2. 解决方案

  • 新的研究主题:针对带宽优化、功率控制和传输质量提高等问题,可以开展新的研究主题,例如维护、寻址和自动路由等。
  • 窄带自组网技术:利用窄带自组网技术,可以实现多基站无线自动组网,并根据网络情况自动修复拓扑结构,从而提高系统的可靠性和灵活性。
  • MESH无线自组网系统:MESH无线自组网系统采用无中心自组网的分布式网络构架,所有节点可以在非视距、随机快速移动条件下,实现多路语音、数据、图像等多媒体信息的实时交互。
  • 多网融合的应用:结合便携式通信指挥箱、调度指挥管理系统、应急布控球、5G多卡聚合网关等多网融合的应用,可以为不同场景提供完善的无线通信技术解决方案。

  五、 在应急通信领域,无线自组网通信设备的实际应用案例

  在应急通信领域,无线自组网通信设备的实际应用案例非常广泛,涵盖了多种场景和需求。以下是一些具体的应用案例:

  • 地质灾害和突发事故应急救援:汉华高科提供的无线宽带自组网设备在地质灾害和突发事故的应急救援系统中得到了应用,能够实现无线专网信号的延伸与覆盖。
  • 城市综合消防应急现场:北峰BF-TR925D便携式数字双频无线自组网设备在城市综合消防应急现场中使用,满足了后方基指、前指、单兵分队语音和数据的通信网络需求,特别是在高层大厦、小区及多层地下室等复杂环境中。
  • 森林防火应急通信:万蓝通信的AnyMESH自组网通信系统在森林防火应急通信中得到了应用,能够承载语音、视频图像和数据,提供统一的应急指挥平台。
  • 灾难现场应急救援指挥:anymesh自组网解决方案在灾难现场应急救援指挥中应用,实现了最大通信距离达160公里,系统带宽最大达80M,能够实时处理态势、视频、图像、语音、定位和报文等信息,并与现有数字超短波、卫星通信和语音对讲系统实现横向连通。
  • 山林区域应急语音通信:窄带无线自组网技术在山林区域的应急语音通信中得到了实践性应用,满足了该环境下应急通信的需求。

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