高效物流体系，需要“量体裁衣”的Mesh网络

电子发烧友网报道（文/周凯扬）多对多的Mesh网络拓扑问世以来就备受关注，如今越来越多的无线通信技术、IoT应用开始借助这一方案，高效地将数据传输到尽可能多的设备节点上。随着无线物联网设备数量的大规模扩充和Mesh网络技术的不断完善，无论是智能家居还是工业自动化，都正在逐步导入Mesh网络这种各个节点互联互通的方案。

在智能家居场景中，无线信号即便受到阻隔也可以通过最短路径的节点中继，构成一个局域网络，且即便单一节点失效，也可以寻找另一条替代的路径进行信号传输，这就是Mesh网络的最大优势之一，自我修复能力。 而在物流领域，小型化、低功耗的智能传感器和易搭建易管理的物流IoT平台也早已被提上日程。但在本地组网方案上，相较常见的智能家居场景，物流场景的特性对Mesh网络提出了额外的要求。为物流Mesh网络选择合适的通信协议，也成了令智慧物流行业困扰的问题。

Bluetooth Mesh与Wi-Fi Mesh

  目前主流的支持Mesh组网的协议有很多，常见的诸如蓝牙、Wi-Fi、Zigbee和Thread等，他们也具备各自的优势。蓝牙技术联盟在2017年推出的蓝牙mesh，采用多对多的拓扑架构和双向传输的设计，由于其部署快速、硬件成本较低以及可连接设备多等优势，蓝牙mesh被广泛应用至各种智能物联网场景中，如智能家居照明、商业照明、仓储照明等。

另一个被广泛应用的Mesh技术是Wi-Fi Mesh，相较于蓝牙Mesh而言，Wi-Fi Mesh拥有更快的传输速率，可以用来传输多媒体文件等大型数据。虽然Wi-Fi是最常用的无线技术之一，但它的缺点也较为明显，一是传输距离还是相对较短，而是针对一些电池供电的IoT应用而言，这并不算一个节能的组网方案。

物流领域缺少完美的Mesh方案

  智慧物流是指以物联网技术为基础，综合运用大数据、云计算、区块链及相关信息技术，通过全面感知、识别、跟踪物流作业状态，实现实时应对、智能优化决策的物流服务系统。

智慧物流仓储涉及行业众多，例如产品制造商，从原材料采购、运输、仓储、供应中，对于仓储供应都有着必不可少的硬性需求。仓储行业可在生产制造商需要原材料时，进行及时的配送，因此将为生产制造商提供稳定的供给需求，使其产线可以正常运行。而生产制造商自己本身对于仓储运营有着很高的需求，为避免产品大量囤积，智能化设备的介入都将助力构建仓库内合理运营、智能化运营，有效提高产线综合能力。再到下游经销商与商铺，仓储行业上的需求，将更为简便，主要设计出库、入库、分拣、码垛等，为需要产品的企业、客户及时有效的提供产品，在包装产品流正常流通时，也可以提供更加全面的物流信息流。以保证在各环节上都有着相应的数据信息，确保产品安全可控、可追溯。

图源网络

从各个角度来看，在物流仓储和取件等细分领域，蓝牙Mesh很适合作为低成本大规模部署的Mesh网络技术推广，尤其是解决“最后一公里”痛点的驿站等物流站点中，时常会用到智能电子标签。对于这类应用来说，蓝牙Mesh技术还存在着不少痛点，首先就是功耗。尽管相较于Wi-Fi和Zigbee，基于BLE技术打造的蓝牙mesh确实可以说是低功耗的解决方案，不过这样的低功耗其实仍有其场景局限性。

相较智能家居、商业照明和物流照明系统这类场景而言，虽然通信频次相对较低，但为了实现多对多的通信，依然需要持续扫描，所以功耗很难降下来。开发者只能通过外部唤醒策略来实现功耗降低，比如利用低功耗传感器和LPN节点，不过这样又带来了额外的成本开销。所以我们看到蓝牙Mesh基本多被用于智能灯具这样无需考虑供电的产品，而不会用在电池供电的产品上。 而在配送物流站点中，往往登记、入库、出库和配送就是其主要工作了，如果智能灯条这类产品需要频繁更换电池的话，不免会严重拖慢其效率。所以要想真正的减少物流站点的人力投入并实现智能物流，低功耗的Mesh方案是必不可少的。

其次是抗干扰能力，由于Zigbee、蓝牙和部分Wi-Fi都在2.4GHz的频段上，信号干扰较大。而在Mesh网络上往往存在更多的2.4GHz频段设备，且需要时刻通信，所以必须做好抗干扰的设计。有的Wi-Fi模组具备数字滤波功能，或者通过外接滤波器来抑制干扰。 还有的组网方案具备跳频技术，自动切换到干扰相对较少的信道，Wi-Fi更是可以选择5GHz或者6GHz这两个相对干扰较少的频段。反观蓝牙无线技术中，只有LE ACL可以实现自适应调频，但这一技术主要用于TWS真无线蓝牙耳机的多设备连接，且连接设备数有限。

而在物流站点中，若是给标签类物联网设备采用Mesh组网的方式，一旦货品数量一多，难免就会遇到干扰过大，甚至数据传输丢失的情况。更何况在618或双11这样的购物旺季期间，很容易出现货物堆积、人员爆满的窘况，此时Mesh网络受到的干扰更强。 最后是响应时间，在最后一公里的物流配送中，无论是上门派送还是站点自取，即时找到所需快件都是决定物流效率的关键因素。这对Mesh网络的响应速度和并发性能就提出了足够高的要求。

传统的Wi-Fi Mesh以及蓝牙mesh响应时间均不理想，Wi-Fi Mesh虽然能做到无缝连接，但无线信号仍不算稳定。而蓝牙mesh由于其遍历广播的特性，在设备接入量增大后会发生网络风暴，进一步延长了响应时间，还可能缩短电池寿命。

直击智慧物流痛点，Spider Mesh应运而生

  为了解决以上在物流领域实现Mesh组网的痛点，奉加科技基于其PHY62系列芯片，推出了自研的私有Mesh协议，Phyplus Spider Mesh。该方案采用了一对多的拓扑接口，支持双向同步的数据传输。PHY62系列的收发峰值功耗只有4.6/4mA，Phyplus Spider Mesh的平均功耗更是可以做到10uA以下，对于智能灯条这类物流标签设备来说，极大降低了更换电池的频率。 在配网速度和规模上，Phyplus Spider Mesh可以做到数秒入网，且支持超大规模的网络扩展。抗干扰方面，Phyplus Spider Mesh支持自适应跳频，会自动更新干扰较低的信道。且由于其双向同步和一对多的特性，只需在2秒内就能完成所有设备数据的交互。所以Phyplus Spider Mesh可以做到秒入网、秒控制和秒回应。

PHY62系列芯片还支持BLE、Zigbee等通信协议，奉加科技还基于“多主多从的多连接技术”推出了多直连解决方案，通过“Mesh组网+BLE直连+Zigbee”三种方式实现对智能设备的多主机控制。消费者通过IoT云平台、厂商定制app和本地无线开关，都可以对集成PHY62系列芯片智能设备进行实时控制，实现了真正意义上的跨平台互通。 此外，奉加PHY62系列芯片拥有自主知识产权的全协议栈，实现单芯片支持多种无线通信协议，这意味着集成了PHY62系列芯片的设备具备超高兼容性，可以兼容多种Mesh网络，同时接入Spider Mesh和其他主流Mesh，进一步完善物流领域的组网功能。

奉加Spider Mesh对于其他组网协议的功能补充

写在最后

  对于追求高效的物流行业而言，一个稳定可靠且易于大规模部署的Mesh组网方案是必不可少的，尤其是越来越多物流公司开始走向智能网联化的当下，Mesh网络与其物流网络结合，可以节省可观的人力物力资源，却只需极小的硬件部署成本。

各大Mesh组网协议在不同的应用领域各有优势，比如SIG Mesh更适合智能照明控制，Wi-Fi Mesh更适合智能家居、智能楼宇等应用，而奉加科技的Phyplus Spider Mesh正好就是这样一个补全物流领域大规模组网需求的Mesh协议。

奉加科技是一家国际领先的高性能射频与混合信号芯片设计公司，具备完善的设计、量产、质量体系，在28nm/55nm/180nm工艺独立开发了完备的自主知识产权高性能混合信号IP体系，拥有自主知识产权多标准通信协议栈、高性能低功耗射频电路、高性能ADC/DAC、超高速 SerDes和时钟、灵活安全系统级芯片架构、数字信号处理算法等核心技术，专注于为智能家居、工业控制、物流管理、智慧照明等领域提供提供高性能低功耗无线通信芯片和自主可控的系统性解决方案。奉加低功耗无线通信系统级芯片获得国际蓝牙联盟BLE 5.2、SIG-Mesh、CSA兼容平台、苹果MFi、腾讯云等认证，已大规模导入超百家海内外物联网领域客户，据全球电子领域专业调查公司TSR统计，公司2022年BLE出货量达到全球第5位。

9月20日至9月22日，在深圳国际会展中心（宝安）的IOTE展会10号馆10A5-2展台，奉加科技也将携PHY62系列芯片展示其创新的Spider Mesh和其他物联网/物流解决方案。