Wi-Fi R-MESH
Wi-Fi R-MESH
应用选择
概览
Wi-Fi R-Mesh 是一种创新的树形 Mesh 网络架构，专为扩展 Wi-Fi 覆盖范围而设计。它通过多级节点协作，有效解决传统网络中的信号死角问题，让远离接入点（AP）的设备也能享受稳定高速的网络连接。
如右图所示，网络支持多个根节点，以满足更大的覆盖范围，由根节点 STA1、STA2 向下延申出 STA1-0~STA1-3、STA2-0~STA2-3 等多级子节点，形成层次分明的树状拓扑。
该技术特别适用于别墅、多层办公楼等大范围场景，通过多跳中继实现信号的无缝延伸，彻底告别网络盲区。
转发高效
Wi-Fi R-Mesh 凭借其创新技术，直接在 Wi-Fi 底层实现数据转发，绕过了传统 TCP/IP 协议栈的复杂处理流程，对 Wi-Fi Driver 层也做了极大的简化（区别于传统 MESH 中间节点需要起热点并做 Wi-Fi 连线）。这种设计大幅降低了对 SRAM 内存和 MCU 算力的资源消耗。
如左下图所示，两侧设备的数据通讯对 R-MESH 转发无感，中间的转发节点通过"Wi-Fi MAC"实现节点间的底层转发。而传统 Mesh 网络的转发过程（右下图）需要中继节点开启热点（SoftAP），且需要更上层的 NAT 协议帮助转发。
环路避免
传统的 Mesh 网络允许任意两个节点之间形成链接，如右图中的 STA1、STA2、STA3 彼此皆有链接，形成环路。STA3 通往 STA1 存在多条路径，需要额外开销来选择最佳路径，并且依赖 Time To Live（TTL）等机制防止封包在环路内无限传播，等待一个包的 TTL 降为 0 也会浪费大量时间。
而 Wi-Fi R-Mesh 采用树状结构，从根源上避免了环路的形成。如右图中，STA3 和 STA1 之间已经建立了一条路径（STA3-STA2-STA1），便不会再建立额外的路径。每一对节点之间都沿着唯一的路径一次性传递封包，简单高效。
免路由管理
传统的 Mesh 网络通常需要在每个节点的上层软件中都维护一份路由表，在转发封包时由软件查询该路由表以寻找下一跳节点。
R-Mesh 则将父节点、子节点等路由信息直接记录在各节点的寄存器中，并设计了专门的电路用于识别、转发需要中继的封包，省去了软件维护、查询路由表的开销。
数据延时小
Wi-Fi R-Mesh 的极简架构设计显著提升了实时性效能，即使经过几跳的节点，仍可实现较高的吞吐量与极低的数据延时(RTT)，特别适用于对低功耗与高效率要求严格的物联网及智能家居场景。
如图所示，随着数据包大小增加，不同跳数（1 hop 至 5 hop）的往返延迟增长极为平缓，即使数据经过 5 跳传输（绿色曲线），其延迟仍显著低于传统 Mesh 网络。
配套 App
Wi-Fi R-Mesh 拥有 Android 和 PC 端的配套 App，可用于实时监测各个 R-Mesh 节点形成的网络拓扑、网络连接的信号强度、以及各个节点的 MAC 地址、IP 地址等信息。
App 还可以对节点进行 ping 测试，通过 OTA 为节点更新固件等。用户也可以此 App 为参考，重新开发适合自己应用场景的 App。
方案优势
所有 Mesh 协议都在 Wi-Fi 驱动层实现，无论根节点还是子节点，应用层都可以将当前节点视为一个和 AP 连接的 Wi-Fi Station
子节点可以快速切换父节点，切换过程不影响数据通信。一个节点可以携带其所有子节点一起切换到另一个父节点，所有节点的数据通信不受影响
R-Mesh 数据转发都在底层驱动高效完成，软件处理时间极短，即使经过数跳的设备也具备较高的吞吐量
不需要算法维护路由表，整个网络非常稳定，传统 Mesh 网络的环路问题也不会发生
典型应用
- 智慧照明: 将灯具自动组网，无需中心网关即可联动，实现全屋灯光智能调控
- 智慧农业: 将土壤温湿度传感器、虫情摄像头等设备自动组网，突破农田复杂地形限制，实现广域农田环境数据同步采集与智能喷灌联动控制
- 光伏微逆: 将微逆设备自动组网，有效解决复杂建筑环境中信号覆盖难题，实现对分布式光伏单元的实时监控与远程控制
智慧照明
将灯具自动组网，无需中心网关即可联动，实现全屋灯光智能调控。
智慧农业
将土壤温湿度传感器、虫情摄像头等设备自动组网，突破农田复杂地形限制，实现广域农田环境数据同步采集与智能喷灌联动控制。
光伏微逆
将微逆设备自动组网，有效解决复杂建筑环境中信号覆盖难题，实现对分布式光伏单元的实时监控与远程控制。
