Qu'est-ce que la topologie de maillage ? [Une définition]

La topologie maillée est un type de réseau où tous les nœuds coopèrent pour répartir les données entre eux. Cette topologie a été développée à l'origine il y a plus de 30 ans pour des applications militaires, mais aujourd'hui, elle est généralement utilisée pour des choses comme la domotique, le contrôle CVC intelligent et les bâtiments intelligents. Dans cet article, nous fournirons un aperçu général du fonctionnement de la topologie maillée, des avantages et des considérations associés aux réseaux maillés, des normes de l'industrie et des alternatives.

Voici un exemple de produit WiFi qui utilise un réseau maillé.

Comment fonctionnent les topologies de maillage ?

De nombreux réseaux maillés permettent aux radios de s'organiser spontanément en utilisant ce qu'on appelle la vectorisation à distance à la demande ad hoc . Ceci est un réactif protocole utilisant certaines caractéristiques du routage proactif, ce qui signifie que le développeur crée certaines des routes et identifie les nœuds pour jouer différents rôles, comme un nœud final ou un répéteur. En termes simplifiés, un endpoint n'agit pas seulement comme destination et source de données, mais aussi comme point relais .

Les systèmes maillés reposent généralement sur une table de routage , qui indique à chaque nœud (a) comment communiquer avec le point d'accès et (b) comment un nœud doit diriger le trafic qui essaie d'aller quelque part. La table de routage suppose qu'il n'y a pas de communication directe n'importe où dans le réseau, sauf par les nœuds qui ont une route vers le point d'accès. C'est comme un grand jeu de téléphone :si vous ne connaissez pas l'itinéraire, vous envoyez le message à quelqu'un qui a établi l'itinéraire. Les tables de routage sont composées de :

• Identifiant source
• Identifiant de destination
• Numéro de séquence source
• Numéro de séquence de destination
• Identifiant de diffusion
• Le temps de vivre

(Ce sont des sujets assez techniques, et nous ne les aborderons pas en détail ici.)

Les réseaux maillés fonctionnent de deux manières :soit par routage les données ou inondation les données. Lorsque vous êtes en routage un message dans un réseau maillé, il se propage le long d'un chemin prédéfini, sautant de nœud en nœud jusqu'à ce qu'il atteigne sa destination. Afin d'établir ces routes et de s'assurer que les chemins sont disponibles, le réseau doit être connecté en permanence et se configurer lui-même. En d'autres termes, il doit constamment travailler pour trouver des chemins cassés et créer des algorithmes d'auto-guérison pour construire des tables de routage. Parce qu'il y a beaucoup de trafic de couche deux (MAC) circulant sur le réseau pour établir cette route, les réseaux maillés peuvent être moins efficaces que les réseaux en étoile (que nous aborderons dans un instant).

Un réseau maillé plus simple prend une inondation approche, où les données circulent en continu à travers le réseau. Si un module voit des données avec son adresse, il les saisit simplement. Cela fonctionne en raison de la valeur de durée de vie, ou TTL, où les messages sont autorisés à se propager à travers le maillage uniquement pour un nombre fixe de sauts avant d'être supprimés.

Avantages

• Vous pouvez déplacer beaucoup de données sur le réseau si le maillage fonctionne correctement.
• Il est relativement économe en énergie et permet donc une autonomie de batterie décente.
• Il existe de nombreux matériels radio maillés à bas prix, comme ZigBee.
• Il y a moins de délai d'établissement de connexion avec les réseaux maillés.

Considérations

• Si vous n'avez pas de nœuds distribués dans un bâtiment (ou partout où vous essayez d'aller), vous pouvez vous retrouver avec des points d'étranglement et des problèmes de liaison. ZigBee, par exemple, ne peut transmettre qu'environ 30 à 50 pieds d'un nœud à l'autre. Cela peut être un problème si vous n'avez pas un déploiement de capteurs vraiment dense dans tout le bâtiment.
• Les réseaux maillés sont par nature à très courte portée. Nous avons discuté avec un installateur CVC qui a admis avoir ajouté des thermostats supplémentaires dans un bâtiment juste pour que les liens puissent être établis correctement.

Normes de l'industrie concernant les topologies de maillage sans fil

L'un des réseaux maillés les plus populaires et les plus connus est ZigBee. D'autres topologies de maillage bien connues incluent :

• Z-Wave
• 802.15.4
• DASH7
• 6LoWPAN
• ANT
• One-Net
• MiWi
• Sans filHART
• Wibree

Une alternative à la topologie maillée

Les réseaux maillés ne sont pas le seul moyen de répondre aux besoins des réseaux à faible consommation pour les applications intelligentes d'entreprise et industrielles. En fait, une grande majorité des technologies de réseau étendu à faible consommation (LPWAN) utilisent un réseau à topologie en étoile , où les points de terminaison sont connectés directement au point d'accès. Assurez-vous de faire preuve de diligence raisonnable sur tous les types de réseaux avant de déterminer quelle topologie vous convient le mieux.