Cobweb協定

開發背景

隨著單片機、無線通信、數字電子學的發展和進步使得人們能夠開發低成本、低功耗、多功能、體積小、短距離無線通信的感測器節點。這種微型感測器節點包括感知、數據處理、通信等組成等部分。大量無線感測器節點共同協作便組成了無線感測器網路（WSN），它是物聯網關鍵組成之一。

無線感測器網路（WSN）有著十分廣泛的套用前景，它不僅在工業、農業、軍事、環境、醫療等傳統領域有具有巨大的運用價值，在未來還將在許多新興領域體現其優越性，如家用、保健、交通等領域。將來無線感測器網路將無處不在，將完全融入我們的生活。比如，WSN最終可能將家用電器、個人電腦和其他日常用品同網際網路相連，實現遠距離跟蹤，家庭採用WSN負責安全調控、節電等。又比如，WSN可以實現無線抄表，路燈控制，數據採集等套用。無線感測器網路將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網路，其套用可以涉及到人類日常生活和社會生產活動的所有領域。

但是，無線感測器網路才剛剛開始發展，它的技術、套用都才剛剛起步，國家也積極推動整個行業的發展，還有很大的發展空間。無線感測器網路（WSN）的設計受許多因素的影響，包括容錯、擴展性、產品成本、工作環境、WSN拓撲、硬體限制、傳輸媒介、功耗等。研究開發人員需要對這些因素進行深入研究，才能開發出一款實用性強、性能穩定、硬體成本低廉的無線感測器網路協定。

協定介紹

Cobweb協定（中文名：蜘蛛網協定）是一種基於Ad Hoc自組織的MESH網路結構特徵的集中式無線感測網路協定棧，由於該協定組網的組成拓撲效果類似蜘蛛網，故取名蜘蛛網協定，該協定結合時分同步與跳頻多址通信技術，具有較高的頻率利用效率和網路健壯性。該系統可保證端到端低傳輸時延，同時，在大規模、高密度節點布置場景下具備高可靠通信能力。系統採用通道跳頻通信技術，巧妙地利用不同的跳頻序列及信道網路識別技術，具備很強的避免網內、外射頻干擾的能力。同時，終端節點具備路由中繼功能，支持跳數達16級，具備大面積覆蓋的套用需求。

本產品具有網路覆蓋率高、結構靈活、可靠性高、通用性強、施工鋪設簡單、維護方便等特點，適用於電力行業無線抄表、交通/能源行業自動採集數據傳輸、工業遙控遙測、區域安防監控、智慧型家居等各種套用領域。

目前Cobweb協定典型套用於：

1．水、電、燃氣，暖氣自動抄表收費系統
2．鐵路、油田、碼頭及部隊的數據通信
3．醫療和電子儀器儀表自動化控制
4．行車和起重機等的工業遙控
5．數據採集系統
6．燈光無線智慧型控制
7．銀行排隊管理系統
8．家庭智慧型控制、酒店、機房設備無線監控
9．路燈控制
10．停車場信息採集系統

Cobweb協定組網示意圖

對比

Cobweb協定與同類產品

序號	項目	同類產品	Cobweb產品
1	協定棧	絕大部分基於點對點的星型網路結構，少部分基於ZigBee	自主開發的專用網路協定，充分考慮了無線透傳和自組網特性
2	信道數	8-16信道，受干擾時切換到備用信道，用戶需設定備用信道	200個信道，自動跳頻，自動重傳，超強抗干擾能力，無需用戶再進行設定
3	網路容量	少於255個。部分廠家產品只支持32個子站	無子站數量限制
4	網路拓撲	部分產品需要用戶制定中繼，節點層次等設定。設定複雜且無法適應環境的變化	各數據節點間自動組網，可以隨環境變化自動重新組網，具有很強的環境適應性。可支持16級的中繼深度
5	工作頻段	大部分工作在433MHz頻段，部分工作在2.4G。	470-510MHz頻段，高達40MHz的頻頻寬度，充分避免頻率衝突
6	可靠性	需要用戶套用軟體設定支持，基本沒有重傳機制	如果傳輸失敗由協定底層進行自動重傳，保證數據的可靠性
7	硬體成本	硬體成本較高	硬體成本低

Cobweb協定

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