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                解決方案
                无人系统远程控制方案

                自组网车辆载具远程传▓输控制方案

                作者:腾远智拓    来源:深圳市腾远智拓电子有√限公司   时间:2021 -09-28

                senling.jpg

                一、 项目背景

                随着科技时代的进步,对通信的实时要求越来越高。传统的方式由于受到通信技术的壁垒,信息采集以及控制无法做到实时,采集回来后在做数据分析,很大程度降低了办事效率,也无法真正发挥信息采集端的意义,现在采用最新一代专网Mesh自组网的技术,做到无缝通信〒〒,满足实时需求。

                二、 需求〓示意图

                mesh

                三、方案解读

                如图:在5Km范围内,有4辆野外宿营车,每辆车上安装一台mesh自组网@ 设备,车辆间可△通过mesh设备实现无线网络互联,构建网状通信链路。当车辆外出作业时,4号车可作为指挥车辆在作业区停下后,1-3号车可在4号车周围5Km范围内♀移动,同时提供mesh自组网设备将车辆①上采集的视频以及车辆控制信◆号传输至4号车。现场指挥人员可通过□ 无线信号接收并观看视频,也可通过该无线网络控制1-3号车上的相关设备。


                四、技术讲解

                1.mesh自组网技术

                mesh自组网是︻一种与传统无线网络完全不同的◣新型无线网络。它是一种动态地建立新的链接和其他节点相连的一项技术,它具有自组网、自修复、多跳级联、节点自我管理等优〇点,可以大幅降低网络部署的成本∴和复杂程度。

                mesh自组网

                2.技术优势

                该方案采用全新的“无线▲网状网”概念设计¤的移动网络组网通信系统。使用设备采用无中心、分布式网络架构,支持随机网络拓扑动态组网,多跳中继,动态路由,抗毁性强。所有节点能够在快速▃移动、非视距阻挡环境下实现实时的√网络数据交互。具备自我组织与自我设定的动态多跳网络,网络架构中的每一个节点,即MESH Point(MP),一个MP它既是网关(Gateway)也是路由(Router)也是客▲户端(Client)。所以每个节点MP皆可担任⌒ 三重角色。不像其他MESH网络通常分成三々种:MESH Gateway, MESH Router 和 MESH Client。整个网络◥中,节点角色简单而对称,特别适合移动网格化的部署应用。

                在使用时任意一台均可实现自组网络功能,在群组「内任意一台设备掉线,在有效的天线覆盖范围内均会有对应的设备▼继续通信,保证网络不掉线。在实际应用当中,我们可以采用环状网络设计而不用担心『环网堵塞的问题。


                五、设备功能

                系〗统主要特征

                1、无中心同◥频组网

                MESH 无线自㊣组网系统为无中心同频系统,所有节点地位对等,单一频点支持具备双向通信,频率管理简单,频谱利用率高。任意︼节点设备在网络中均可作为末端节点、中继】节点或指挥节点使用。在任何时间任何地点,不依任何其它的固定通信网络设施(如光纤、铜缆等),可迅速建立无线通信网络。所有无中心同频自组〓网设备,包括室外固◎定台、应急布控台、车载台及车载便携∩台等,只需开机上电就可自动组成⊙无线▲网状网,相互之间实时通信。

                2、多节点快速灵活组网

                MESH 无线自」组网系统目前同频组网可支持 32 个节点,可快速部◢署、灵活组网。在各个节点快速∩移动时,系统可根据多个节点之间的信道质量、数据业务速率、误码率等各项指标,随着拓扑结构变化信息,自动重新计↑算多个节点之间的路由关系并快◤速生成新的路由表,网络拓扑ζ随之实时更新。此时,语音、数据和视频业★务不会因系统拓扑结构变化而受影响。

                3、快速入网

                节点在开机上电后即可“秒级”注册组网,简单实用。保证系统节点在脱网后重新入网时,能够迅速建立通信。如下 所示,车载 4 由于移→动造成脱网,当◣其向已有网络靠近时,可重新迅速入网。

                mesh车载自组网

                4、路由快速更新

                如下图左边Ψ 所示∏∏ 7 个车载形成最多ㄨ 3 跳拓扑结构,由※于车载移动,网络拓扑结构发生变化至时,系统能快速响应拓扑结构变化,并迅速重新构建路由系统,保障信息畅通。

                mesh组网

                5、智能路由↙选择

                MESH 无线自组网如果发生某〇条最优路径链路剩余带宽不够,可自动选择次优进行信息传输。如下图左所示,当实线无线链∑路被占满,最左边车载要发起业●务给最右边车载时,可通过右图所示上边的链路建立传输路径。

                无线自组网

                 

                6、多小组快速合并

                如下图所示,7 个车辆小组由于地理隔离因素分拆成两个小组:A 组和 B 组。A 组成员和 B组成员之㊣ 间暂时无法进行通信。当两个小@组需要本地协同,重新靠近时,可在 2s~4s 时间内重新融合成一个 7 车辆大组,所有 7 车辆成员间可以进行正常的通信,新的网络拓扑不影响原有业务传输。

                车载↓联动组网方案

                7、任意网络拓扑结♀构

                MESH 无线自组ω网系统支持任意网络拓扑结构,如点对多点、链状中继、网状网络及混合网络等。如下图所示为在MESH终端系统软件上显示的各种应用过的多种网络拓扑结构图。

                 

                mesh组网方案

                8、高数据带宽快速移①动

                MESH 无线自组网系统的峰值数据带♀宽为 70Mbps(基于20MHz载波带宽)。节点具备非固定移动传输能力,且快速移动也不影响高数据带宽业务,如语音、数据和视频的业务不会受到系统拓扑结构快速变化以☉及终端高速运动的制约影响。

                9、抗干扰性

                通过外接滤波器,有效抑制带外谐波干◆扰,提高信号的抗干扰性及信噪比。同时,采用ARQ(自动▆重传请求)传输机制,降低数据传输丢失率,提升数据传输可靠性。此外,自带扫∴频功能,可根据所配中心》频点扫频结果,手动配置选取受干扰影响较小频率设置中心频点,

                实现干扰频率躲避。

                10、抗多〖径能力

                MESH 无线自组网系统抗多径能ㄨ力强,且支№持自动无线中继传输,系统内所有节点卐支持多跳中继(接力)通信,可适应多种地形和应用场景。尤其在山区地貌、密集城区或植被覆盖、建筑高层或纵深、地下室、地铁、隧道∑ 等传统无线电设备难以覆盖或弱覆盖的场景区域,针对╱上述障碍物遮蔽非通视(NLOS)、地表与地下通信等需求场景,可凭借卓越的绕射反射多径传输及穿透能力,再依托中继台进行有效覆盖延伸,很好地实现抗多径接☆力传输。

                11、抗毁容灾』性

                MESH 无线自组网系统在单个节点▼设备故障时不影响整个网络的使用。无线 MESH 网络是一个网状组网结构,因而当网络中某个节点发生故障时,原本经由该节点进行的转发任务将在路由协议的引导下,通过其他节点并选择最佳〖的传输路径进行中继∏传输,整个网络仍可自

                愈正常工作,这极大地提升了无线 MESH 网络的容ω 灾可靠性,同时具有较〓好的容错性能。

                12、安全保密性

                系统通过设】置工作频点,载波带宽、扰码(即 MESHID)、通信距离及组网模式等“多把锁”的编组加密,可有效防止非法用户入侵网络,只有当上述多项完全吻合一致时,才能确ぷ保合法入网;该系〓统为全自主研发,传输协议为全自定义协议,空口传输采用 64bit 密钥,可动态生成加扰序列,实现信道□加密,确保信息传输的高度安全【;此外,系统还支持▲AES128/AES256的√信源加密。

                13、全IP组网互联互通

                MESH 无线自组网系统采用全 IP 的设计理念,目前支持各种数据的无▂差异化透传,易于与其他异构通信系统(如公网、专网、卫通及微◤波等)互联互通,实现多媒体业务实↑时交互。

                14、支持多种业务

                MESH 无线自组网系统支持语音、图像、数据和定位信息(GPS/北斗)的实时▆传输。所有节点均可与控制〒终端配合使用,通过配置的 MESH 自组网终端系统软件实■现各种管理调度功能。也可利用 MESH 自组网终端系统软件配置的移动交互平台与手机终端进行实时业务传输。


                六、设备安装 

                设备ξ 接口说明

                mesh设备

                注意:安装设备时,先要安ㄨ装天线,然后才能通电。该设备需使用12V~36V直流电源,设备网线接口可通过网线连接电脑、网络摄像头、交换□ 机等网络设备。通电后打开电源开关◆,然后通过电脑登录设备,调试完成后即可组成一个mesh组网链路。

                车载自组网设备


                成功案例
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