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本文來自 Qorvo半導(dǎo)體
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本月 Tony 將為您解答：網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/a>和超寬帶技術(shù)相結(jié)合正以哪些新奇的方式拓展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用？?
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無線連接與物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 已融為一體。據(jù)國際數(shù)據(jù)公司 (IDC) 估計，到 2025 年，將有 416 億臺互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或“物體”，產(chǎn)生 79.4 ZB 的數(shù)據(jù)。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)將成為家庭、城市和企業(yè)環(huán)境中的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用這些海量數(shù)據(jù)的關(guān)鍵機(jī)制。所有這些在我們的世界中如何環(huán)環(huán)相扣（一語雙關(guān)）？而 Qorvo 又發(fā)揮了怎樣的積極作用？Tony Testa 對此提供了一些相關(guān)的見解。?
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Q：Tony，請問什么是網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)？
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A：網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)是一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中各節(jié)點都實現(xiàn)連接。它可以使用單個互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)，連接到各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點；或者讓這些節(jié)點自身相互連接并通信。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以輕松地將無線設(shè)備的范圍擴(kuò)大到整個區(qū)域，例如辦公室、家庭，甚至戶外。?
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網(wǎng)絡(luò)中的每個設(shè)備都有兩種收發(fā)信息的方式。整個網(wǎng)絡(luò)的通信不依賴于某一個設(shè)備，因此，如果其中一個節(jié)點無法通信，網(wǎng)絡(luò)仍可通過其他節(jié)點繼續(xù)工作。每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點及互連設(shè)備（例如燈泡、電視、平板電腦、電器等）都可使用多種無線標(biāo)準(zhǔn)往返通信。?
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Q：網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點如何與家里的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備一起使用？
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A：當(dāng)今的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不受寬帶信號的限制。它們可通過多種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行通信，用來擴(kuò)展 Wi-Fi、蜂窩、Bluetooth?Low Energy、ZigBee、Thread等網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。
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在全網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，所有設(shè)備都相互連接并且可相互通信。這樣可以提供完全冗余，并最大程度地提升網(wǎng)絡(luò)性能。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)能夠有效地將信號范圍擴(kuò)大到覆蓋整個家庭，也是一種經(jīng)濟(jì)可行的解決方案。這樣提高了可靠性，并且確保與所有設(shè)備實現(xiàn)實時通信。
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此外，它們中一些設(shè)備可以存儲數(shù)據(jù)。這些存儲的數(shù)據(jù)可以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)用戶的成本，進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)可靠性，并且支持更智能的數(shù)據(jù)驅(qū)動應(yīng)用。
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Q：網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)為家居物聯(lián)網(wǎng)帶來什么好處？
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A：網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)提供了一種自修復(fù)算法，即使某些節(jié)點意外失去連接，該算法也能自動選擇最佳路徑來發(fā)送數(shù)據(jù)。
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該算法僅支持有效可用的連接。即使某些設(shè)備不工作，整個網(wǎng)絡(luò)也仍然可以工作。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)還允許設(shè)備彼此直接通信，無需返回網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)始終可接入，始終在線且高度可靠，為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用帶來了切實的優(yōu)勢。?
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此外還有以下優(yōu)點：?
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對于集線器發(fā)出的各無線電信號，不要求其強(qiáng)度足以到達(dá)網(wǎng)絡(luò)邊緣。這意味著，每個節(jié)點無需發(fā)送強(qiáng)信號到各集線器，這對于尺寸和功耗受限的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而言是一大優(yōu)勢。
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網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點都可直接相互通信，而無需網(wǎng)關(guān)的干預(yù)。這樣可以減少延遲和網(wǎng)關(guān)負(fù)擔(dān)。?
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當(dāng)物體阻礙無線電信號傳輸時，集線器節(jié)點的點對點連接可以繞過障礙物，因此不會有任何節(jié)點隔離。
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Wi-Fi 技術(shù)和趨勢
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如欲獲得 Wi-Fi 專家 Tony Testa 給出的切實可行的設(shè)計建議，請閱讀該系列其他博客。
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關(guān)于連接的問答：利用 Wi-Fi 網(wǎng)格系統(tǒng)增強(qiáng)智能家居設(shè)計
https://www.qorvo.com/design-hub/blog/connectivity-q-and-a-mesh-wifi-systems
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關(guān)于連接的問答：減少 Wi-Fi 干擾
https://www.qorvo.com/design-hub/blog/connectivity-q-and-a-reducing-wifi-interference
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Q：您能否可以提供一些有關(guān)當(dāng)今網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)用例的見解？
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A：網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)為家庭、企業(yè)或城市帶來了許多好處。對于樓宇內(nèi)自動化，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以連接成百上千個節(jié)點，諸如傳感器、執(zhí)行器和其他網(wǎng)關(guān)。這樣就為企業(yè)提供了一種可以自修復(fù)的連接能力，因此，如果其中一個節(jié)點發(fā)生故障，可以馬上找到另一個節(jié)點來代替它。
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使用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇蓪崿F(xiàn)樓宇自動化，無需擔(dān)心將來布局發(fā)生變化。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)結(jié)合也為人工智能 (AI) 帶來了契機(jī)，而人工智能是一個即將爆發(fā)的龐大市場。
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Q：當(dāng)今最新的技術(shù)進(jìn)步是超寬帶 (UWB)。關(guān)于 UWB 如何融入家庭網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，您能否提供一些詳細(xì)的信息？
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A：超寬帶，或稱 UWB，是專門為定位系統(tǒng)而設(shè)計的。 這項技術(shù)早已存在了一段時間，但是最近才引起人們極大的興趣，這主要是由于 Apple 在 iPhone 11 中集成了該技術(shù)(https://www.engadget.com/2019-09-10-iphone-11-u1-ultra-wideband-chip.html)。?
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蘋果的 UWB 技術(shù)實現(xiàn)了空間感知功能，使手機(jī)能夠識別周圍的環(huán)境以及附近的其他 iPhone 11 用戶。此類位置感知技術(shù)可以即時映射網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，并且各?jié)點都可以提供精確的空間識別功能，有助于構(gòu)建更高效的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。
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UWB 技術(shù)可達(dá)到厘米級定位精度，這對于空間識別或其他高精度應(yīng)用都至關(guān)重要。高吞吐量 Wi-Fi 6 網(wǎng)格（作為回程）與高精度 UWB 相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)可擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。?
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Tony 的結(jié)語
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無線連接正在融入我們生活的方方面面。網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)更是與我們形影不離。我提供了家庭網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)中使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的簡短快照。Qorvo 為所有這些無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（如 Wi-Fi、UWB、Thread、ZigBee、Bluetooth Low Energy）以及其他未提及的標(biāo)準(zhǔn)（如蜂窩、電纜和光纖網(wǎng)絡(luò)）提供內(nèi)容。?
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我們的解決方案旨在提供具有高性能、高可靠性且結(jié)構(gòu)緊湊的終端產(chǎn)品，以實現(xiàn)快速數(shù)據(jù)傳輸和較大信號范圍，使我們每個人都能享用即時連接且不會中斷。?
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Bluetooth? 字標(biāo)和標(biāo)識是 Bluetooth SIG, Inc. 的注冊商標(biāo)，Qorvo US, Inc. 在獲得許可的情況下使用這些標(biāo)識。其他商標(biāo)和商號分別歸屬于各自所有者。?
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希望 Qorvo 專家談?wù)撈渌掝}？請將您的建議以電子郵件的形式發(fā)送給 Qorvo 博客團(tuán)隊(qorvo.blog@qorvo.com)，我們可能會在后面的博文中進(jìn)行討論。請在郵件正文中留下您的聯(lián)系信息。
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關(guān)于作者
Tony Testa
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營銷、無線連接業(yè)務(wù)部總監(jiān)
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Tony Testa 引領(lǐng) Qorvo 進(jìn)行無線連接產(chǎn)品創(chuàng)新。憑借 20 多年為行業(yè)聯(lián)盟活動和客戶提供支持的經(jīng)驗，Tony 幫助工程師構(gòu)建先進(jìn)的 RF 解決方案，對我們的日常生活產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
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