Zigbee联盟新推出JupiterMesh协议，终于开始向IPv6迈进 - 全文

　　物联网的迅速发展对通信技术也提出了新的要求。2016年6月13日，ZigBee联盟在成员大会上发布了低功耗工业物联网无线网状网JupiterMesh技术。新发布的JupiterMesh有何特性？未来发展面临哪些挑战？

　　JupiterMesh技术的开发

　　JupiterMesh在ZigBee联盟的利益相关者共识标准开发过程中诞生，开发工作由ZigBee联盟的相关成员公司完成，包括模拟器件（Analog Devices）、ARM、爱特梅尔（Atmel）（微芯科技（Microchip Technology）的子公司）、Exegin、艾创（Itron）、克罗格（Kroger）、兰吉尔（Landis+Gyr）、恩智浦半导体（NXP（R））、瑞萨电子（Renesas Electronics）、芯科（Silicon Labs）、德州仪器（Texas Instruments）、Trilliant和Vencore Labs（又名Applied Communication Sciences （ACS））。

　　JupiterMesh技术是什么？

　　JupiterMesh是强大的低功耗工业物联网无线网状网，技术概要规范建立在开放的IETF和IEEE标准基础上，涉及IPv6、跳频、多频段操作、认证、加密和密钥管理等先进技术，有灵活的数据传输率，为公用事业及部署智能电网和智慧城市解决方案的城市提供邻域和场区通信。

　　JupiterMesh提供完整的解决方案包，包括：

　　·技术概要规范，详述对OSI第一至第四层现有开放标准的要求，包括：

　　针对介质访问控制（MAC）和物理层（PHY）的IEEE 802.15.4e和IEEE 802.15.4g，包括CSMA或TSCH操作模式，确保不同用例有最佳性能;

　　IETF网络与应用协议，如IPv6、6LoWPAN、UDP、TCP、RPL、CoAP以及其他有多播功能的协议，确保网状网上的互联网式机器对机器性能;

　　ETF安全协议，如针对网络访问认证和密钥分配的PANA、EAP-TLS和HIP-DEX，以及基于AES-128-CCM的消息认证与加密;

　　Sub-1 Gigahertz和2.4 GHz ISM频段及多重调制技术（FSK、O-QPSK、OFDM），确保全球合规与认可。

　　·规范验证、一致性测试、互操作性验证、认证计划和全球测试机构网络。

　　·针对利益相关者推广活动的品牌标识和商业担保

　　JupiterMesh定义了开放系统互连（OSI）模型第一至第四层，提供标准IPv6接口层，能传输现有计量通信协议（如IEC TC13全球部署和高度互操作的DLMS/COSEM、ANSI C12、OpenADR、GOOSE、IEC 61850和DNP3）以及针对具体解决方案的基于IP的应用。

　　JupiterMesh满足了行业需求，为智能电表提供了更高数据传输率，为高要求智能电网应用提供了更低延迟和带宽管理，为关键行业需求提供了安全性和可靠性，还支持电池供电的终端节点。

　　JupiterMesh相关的关键技术

　　无线Mesh网络（无线网状网络）也称为“多跳（multi-hop）”网络，由mesh routers（路由器）和mesh clients（客户端）组成，其中mesh routers构成骨干网络，并和有线的 internet网相连接，负责为mesh clients提供多跳的无线internet连接。无线网状网是一种基于多跳路由、对等网络技术的新型网络结构，具有移动宽带的特性，同时它本身可以动态地不断扩展，自组网、自管理，自动修复、自我平衡。

　　IEEE 802.15.4e是2012年批准的核心标准，支持信道跳跃和可变时隙选择，以提供更稳定的连结，主要的目标是应用在工业领域。

　　IEEE 802.15.4g为Smart Utility Networks（SUN）设计，是Wi-SUN联盟的名字的首字母缩写。该802.15.4g主要是针对那些可能拥有数百万节点的部署，在点对点的自动修复mesh网络中实现最大范围的部署和最少基础设施的使用。

　　ZigBee联盟对JupiterMesh的期待

　　艾创（Itron）标准总监、ZigBee联盟董事Ed Eckert表示：“JupiterMesh提供了增强的通信能力，支持水电煤气公司和智慧城市的新应用和用例。这些应用涉及提高电网和煤气管线的安全性、效率和可靠性;提供可再生和分布式发电的整合；以及改进面向用户的应用，如需求响应、能效和节能等。”

　　ZigBee联盟总裁兼首席执行官Tobin Richardson表示：“JupiterMesh是一个由智能电网和工业物联网专家组成的强大生态系统创造的，致力于提供真正的多厂商互操作性。JupiterMesh还为未来进化做好了准备，如IEEE和IETF目前正在开发的确定性联网及有效频谱共享。”

　　JupiterMesh的竞争对手FAN规范

　　就在JupiterMesh发布前的一个月，Wi-SUN Alliance 5月16日宣布发布其 Field Area Networks（场域网络，简称 FAN）规范。该规范为企业、服务供应商和各市提供了互操作性、多厂商智能泛在网络（SUN），可满足高级计量架构（AMI）、配电自动化、基础设施管理、智能交通系统和智能路灯等各种应用对基于开放标准的卓越网络解决方案的需求。

　　Wi-SUN Alliance FAN 解决方案采用全球无线通信标准 IEEE 802.15.4g、UDP/TCP 等 IETF IPv6 协议、6LoWPAN 自适应+报头压缩、采用 RPL 的路由和 IEEE 802.1x 企业级安全，可实现稳定、高性能且低功耗的长距离网络。

　　Wi-SUN Alliance SUN 解决方案提供灵活、安全且具成本和能源效益的无线网状连接，广泛覆盖密集城市社区和农村地区等各种地质环境，最大程度上减少了对更多基础设施的需求。Wi-SUN 解决方案不是采用针对室内应用的网络，能够满足公用设施、智能城市以及基础设施管理和控制更加苛刻的需求，包括支持资源丰富和资源有限的设备

　　JupiterMesh与FAN未来走向

　　无论是ZigBee联盟的JupiterMesh还是Wi-Sun联盟的FAN，都是在看到了智能城市和稳定、安全的物联网部署需求的增长，从封闭的专用协议转移到采用国际公认的开放标准的解决方案显得愈发必要的背景下诞生。

　　对刚发布的JupiterMesh来说，主要面临两方面的挑战：首先是许多OEM厂商已经确定了产品策略，即便硬件规格适合组装线切换，但要说服厂商采纳新标准并不容易。其次，虽然JupiterMesh支持sub-GHz的ISM频带，以及2.4GHz频带，采用FSK，O-QPSK和OFDM调制方案，但是从理论上讲，想要成为全球兼容的标准，来自当地的射频干扰是最有可能的拦路虎。

　　两个技术之间的竞争很大程度上跟联盟成员有关。Wi-SUN成员包括ADI，思科，村田，NICT，欧姆龙，瑞萨，罗姆半导体，银泉网络和东芝。ZigBee联盟发起人是康卡斯特，成员包括Itron，克罗格公司，兰吉尔，罗格朗，NXP，飞利浦，施耐德电气，Silicon Labs，SmartThings，TI。

　　其中同时属于两个联盟的公司有：ADI，Atmel（爱特梅尔），埃尔斯特，ETRI，Exegin，Itron，兰吉尔，罗姆半导体，村田，NTT，松下，Silicon Labs，瑞萨和银泉网络。

　　未来，两个联盟关系是否会更近一步还尚待观察。在物联网领域，技术和商业的融合越来越多的通过并购完成，但标准的并不是简单融合的结果。