物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展對(duì)通信技術(shù)也提出了新的要求。2016年6月13日，ZigBee聯(lián)盟在成員大會(huì)上發(fā)布了低功耗工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)狀網(wǎng)JupiterMesh技術(shù)。新發(fā)布的JupiterMesh有何特性？未來發(fā)展面臨哪些挑戰(zhàn)？

　　JupiterMesh技術(shù)的開發(fā)

　　JupiterMesh在ZigBee聯(lián)盟的利益相關(guān)者共識(shí)標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)過程中誕生，開發(fā)工作由ZigBee聯(lián)盟的相關(guān)成員公司完成，包括模擬器件（Analog Devices）、ARM、愛特梅爾（Atmel）（微芯科技（Microchip Technology）的子公司）、Exegin、艾創(chuàng)（Itron）、克羅格（Kroger）、蘭吉爾（Landis+Gyr）、恩智浦半導(dǎo)體（NXP（R））、瑞薩電子（Renesas Electronics）、芯科（Silicon Labs）、德州儀器（Texas Instruments）、Trilliant和Vencore Labs（又名Applied Communication Sciences （ACS））。

　　JupiterMesh技術(shù)是什么？

　　JupiterMesh是強(qiáng)大的低功耗工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)無線網(wǎng)狀網(wǎng)，技術(shù)概要規(guī)范建立在開放的IETF和IEEE標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，涉及IPv6、跳頻、多頻段操作、認(rèn)證、加密和密鑰管理等先進(jìn)技術(shù)，有靈活的數(shù)據(jù)傳輸率，為公用事業(yè)及部署智能電網(wǎng)和智慧城市解決方案的城市提供鄰域和場(chǎng)區(qū)通信。

　　JupiterMesh提供完整的解決方案包，包括：

　　·技術(shù)概要規(guī)范，詳述對(duì)OSI第一至第四層現(xiàn)有開放標(biāo)準(zhǔn)的要求，包括：

　　針對(duì)介質(zhì)訪問控制（MAC）和物理層（PHY）的IEEE 802.15.4e和IEEE 802.15.4g，包括CSMA或TSCH操作模式，確保不同用例有最佳性能;

　　IETF網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用協(xié)議，如IPv6、6LoWPAN、UDP、TCP、RPL、CoAP以及其他有多播功能的協(xié)議，確保網(wǎng)狀網(wǎng)上的互聯(lián)網(wǎng)式機(jī)器對(duì)機(jī)器性能;

　　ETF安全協(xié)議，如針對(duì)網(wǎng)絡(luò)訪問認(rèn)證和密鑰分配的PANA、EAP-TLS和HIP-DEX，以及基于AES-128-CCM的消息認(rèn)證與加密;

　　Sub-1 Gigahertz和2.4 GHz ISM頻段及多重調(diào)制技術(shù)（FSK、O-QPSK、OFDM），確保全球合規(guī)與認(rèn)可。

　　·規(guī)范驗(yàn)證、一致性測(cè)試、互操作性驗(yàn)證、認(rèn)證計(jì)劃和全球測(cè)試機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。

　　·針對(duì)利益相關(guān)者推廣活動(dòng)的品牌標(biāo)識(shí)和商業(yè)擔(dān)保

　　JupiterMesh定義了開放系統(tǒng)互連（OSI）模型第一至第四層，提供標(biāo)準(zhǔn)IPv6接口層，能傳輸現(xiàn)有計(jì)量通信協(xié)議（如IEC TC13全球部署和高度互操作的DLMS/COSEM、ANSI C12、OpenADR、GOOSE、IEC 61850和DNP3）以及針對(duì)具體解決方案的基于IP的應(yīng)用。

　　JupiterMesh滿足了行業(yè)需求，為智能電表提供了更高數(shù)據(jù)傳輸率，為高要求智能電網(wǎng)應(yīng)用提供了更低延遲和帶寬管理，為關(guān)鍵行業(yè)需求提供了安全性和可靠性，還支持電池供電的終端節(jié)點(diǎn)。

　　JupiterMesh相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)

　　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)（無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)）也稱為“多跳（multi-hop）”網(wǎng)絡(luò)，由mesh routers（路由器）和mesh clients（客戶端）組成，其中mesh routers構(gòu)成骨干網(wǎng)絡(luò)，并和有線的 internet網(wǎng)相連接，負(fù)責(zé)為mesh clients提供多跳的無線internet連接。無線網(wǎng)狀網(wǎng)是一種基于多跳路由、對(duì)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有移動(dòng)寬帶的特性，同時(shí)它本身可以動(dòng)態(tài)地不斷擴(kuò)展，自組網(wǎng)、自管理，自動(dòng)修復(fù)、自我平衡。

　　IEEE 802.15.4e是2012年批準(zhǔn)的核心標(biāo)準(zhǔn)，支持信道跳躍和可變時(shí)隙選擇，以提供更穩(wěn)定的連結(jié)，主要的目標(biāo)是應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域。

　　IEEE 802.15.4g為Smart Utility Networks（SUN）設(shè)計(jì)，是Wi-SUN聯(lián)盟的名字的首字母縮寫。該802.15.4g主要是針對(duì)那些可能擁有數(shù)百萬節(jié)點(diǎn)的部署，在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的自動(dòng)修復(fù)mesh網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)最大范圍的部署和最少基礎(chǔ)設(shè)施的使用。

　　ZigBee聯(lián)盟對(duì)JupiterMesh的期待

　　艾創(chuàng)（Itron）標(biāo)準(zhǔn)總監(jiān)、ZigBee聯(lián)盟董事Ed Eckert表示：“JupiterMesh提供了增強(qiáng)的通信能力，支持水電煤氣公司和智慧城市的新應(yīng)用和用例。這些應(yīng)用涉及提高電網(wǎng)和煤氣管線的安全性、效率和可靠性;提供可再生和分布式發(fā)電的整合；以及改進(jìn)面向用戶的應(yīng)用，如需求響應(yīng)、能效和節(jié)能等。”

　　ZigBee聯(lián)盟總裁兼首席執(zhí)行官Tobin Richardson表示：“JupiterMesh是一個(gè)由智能電網(wǎng)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專家組成的強(qiáng)大生態(tài)系統(tǒng)創(chuàng)造的，致力于提供真正的多廠商互操作性。JupiterMesh還為未來進(jìn)化做好了準(zhǔn)備，如IEEE和IETF目前正在開發(fā)的確定性聯(lián)網(wǎng)及有效頻譜共享。”

　　JupiterMesh的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手FAN規(guī)范

　　就在JupiterMesh發(fā)布前的一個(gè)月，Wi-SUN Alliance 5月16日宣布發(fā)布其 Field Area Networks（場(chǎng)域網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱 FAN）規(guī)范。該規(guī)范為企業(yè)、服務(wù)供應(yīng)商和各市提供了互操作性、多廠商智能泛在網(wǎng)絡(luò)（SUN），可滿足高級(jí)計(jì)量架構(gòu)（AMI）、配電自動(dòng)化、基礎(chǔ)設(shè)施管理、智能交通系統(tǒng)和智能路燈等各種應(yīng)用對(duì)基于開放標(biāo)準(zhǔn)的卓越網(wǎng)絡(luò)解決方案的需求。

　　Wi-SUN Alliance FAN 解決方案采用全球無線通信標(biāo)準(zhǔn) IEEE 802.15.4g、UDP/TCP 等 IETF IPv6 協(xié)議、6LoWPAN 自適應(yīng)+報(bào)頭壓縮、采用 RPL 的路由和 IEEE 802.1x 企業(yè)級(jí)安全，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高性能且低功耗的長(zhǎng)距離網(wǎng)絡(luò)。

　　Wi-SUN Alliance SUN 解決方案提供靈活、安全且具成本和能源效益的無線網(wǎng)狀連接，廣泛覆蓋密集城市社區(qū)和農(nóng)村地區(qū)等各種地質(zhì)環(huán)境，最大程度上減少了對(duì)更多基礎(chǔ)設(shè)施的需求。Wi-SUN 解決方案不是采用針對(duì)室內(nèi)應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)，能夠滿足公用設(shè)施、智能城市以及基礎(chǔ)設(shè)施管理和控制更加苛刻的需求，包括支持資源豐富和資源有限的設(shè)備

　　JupiterMesh與FAN未來走向

　　無論是ZigBee聯(lián)盟的JupiterMesh還是Wi-Sun聯(lián)盟的FAN，都是在看到了智能城市和穩(wěn)定、安全的物聯(lián)網(wǎng)部署需求的增長(zhǎng)，從封閉的專用協(xié)議轉(zhuǎn)移到采用國際公認(rèn)的開放標(biāo)準(zhǔn)的解決方案顯得愈發(fā)必要的背景下誕生。

　　對(duì)剛發(fā)布的JupiterMesh來說，主要面臨兩方面的挑戰(zhàn)：首先是許多OEM廠商已經(jīng)確定了產(chǎn)品策略，即便硬件規(guī)格適合組裝線切換，但要說服廠商采納新標(biāo)準(zhǔn)并不容易。其次，雖然JupiterMesh支持sub-GHz的ISM頻帶，以及2.4GHz頻帶，采用FSK，O-QPSK和OFDM調(diào)制方案，但是從理論上講，想要成為全球兼容的標(biāo)準(zhǔn)，來自當(dāng)?shù)氐?a target="_blank">射頻干擾是最有可能的攔路虎。

　　兩個(gè)技術(shù)之間的競(jìng)爭(zhēng)很大程度上跟聯(lián)盟成員有關(guān)。Wi-SUN成員包括ADI，思科，村田，NICT，歐姆龍，瑞薩，羅姆半導(dǎo)體，銀泉網(wǎng)絡(luò)和東芝。ZigBee聯(lián)盟發(fā)起人是康卡斯特，成員包括Itron，克羅格公司，蘭吉爾，羅格朗，NXP，飛利浦，施耐德電氣，Silicon Labs，SmartThings，TI。

　　其中同時(shí)屬于兩個(gè)聯(lián)盟的公司有：ADI，Atmel（愛特梅爾），埃爾斯特，ETRI，Exegin，Itron，蘭吉爾，羅姆半導(dǎo)體，村田，NTT，松下，Silicon Labs，瑞薩和銀泉網(wǎng)絡(luò)。

　　未來，兩個(gè)聯(lián)盟關(guān)系是否會(huì)更近一步還尚待觀察。在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，技術(shù)和商業(yè)的融合越來越多的通過并購?fù)瓿桑珮?biāo)準(zhǔn)的并不是簡(jiǎn)單融合的結(jié)果。