採用私有多径路由协定，能充分利用网路中的冗余路由，数据链路具有优异的自愈性的稳定性。网路不需要初始化节点上电可以立即进行无线通信，支持规模大、拓扑结构变化快的行动网路，是无线移动自组网的理想协定。所有节点都是平等的，都可以休眠。网路性能优异，易于部署，可裁剪性好、自愈性好。协定栈代码尺寸小、容错性高，即使出现供电等硬体故障也会在极短时间内自我恢复。凭藉在诸多网路特性上的绝对优势，WaveMesh协定已经在很多行业中得到套用。

WaveMesh移动自组网协定诞生于2007年，经过很多年的实际套用、经验积累，已经日趋完善成熟，形成了一系列完备的协定族和专业解决方案，其特点如下所述：

·分散式对等网路

整个网路没有中心节点，每个节点独立维护自己的路由信息，不需要节点之间进行路由绑定。网路中允许有多个集中器/网关设备。相对于集中式自主网路，分散式网路具有健壮性好、组网速度快、网路拓扑变化敏感、网路容量大、成本低廉等明显优势。

·网路容量大

协定栈所需资源开销与网路节点个数无关，网路规模没有理论上限，支持几万点的网路。节点地址长度为1～16位元组，支持IPV6协定。

·255级路由

255级路由深度，能满足几乎所有的套用。不会由于路由深度的增加而牺牲网路的稳定性和準确性，更不会产生路由迴路。

·节点任意移动

採用私有多径路由协定，可以充分利用无线信号的冗余，最大限度减小路由建立和维护过程的开销，能够在多条路径并行进行数据报文的传送，时时刻刻进行新路由的发现，对网路拓扑结构的变化敏感并对路由进行更新不需要进行洪泛，可以在不同路由之见无缝切换。

·网路初始化时间为0

整个网路完全没有初始化的过程，节点上电后可以立即进行通信，节点可以随时加入、离开网路。该特性使得WaveMesh成为理想的低功耗移动无线网路协定。

·功耗低

多种休眠模式 （同步、异步、混合和自主休眠），并且可以在不同休眠模式之间灵活切换，以满足不同低功耗套用场合。休眠节点之间可以进行双向可靠通信。採用重複传送报文方式安全迅速全网异步唤醒，节点被误唤醒的机率为0，唤醒延时固定。进行全网数据採集时採用全网集抄代替逐点轮抄，可以在极短的时间内得到全网所有节点的数据，比逐点轮抄方式节省时间、功耗近千倍，适用于低功耗数据採集套用场合。

·可靠数据传输

所有数据传输都是按照点对点5次握手的方式进行，採用可靠的单播实现广播、多播。採用多次尝试、碰撞避免和拥塞控制机制保证所有的报文都安全可靠抵达目的节点。

·自适应速率

节点之间的数据传输可以根据链路质量和传输错误次数协商出最佳的传输速率，在兼顾吞吐量和传输距离的同时获得极佳的网路稳定性。

·高吞吐量

空间、时间和频域的三个维度分集的巧妙结合，数据流能在多条路径、多个物理信道并行传送。链路层能够根据网路的密集程度採用智慧型的碰撞避免算法，将报文碰撞机率降低至最低，经过多级中继之后的吞吐量仍然可以达到物理频宽的极限。可以通过多个网关同时与异构网路之间建立连线，无限制扩大网路出口频宽。

·抗干扰能力强

数据传输採用多个无线信道：一个主信道和多个辅助信道。在多个辅助信道之间採用跳频方式进行数据传输。当主信道受到干扰或者冲突时，无线网路可以自动选择新的比较乾净的信道作为主信道，整个切换过程速度很快，不需要套用层进行干预。主信道的切换也可以由AT指令强制进行。

·健壮和自愈性好

多径路由协定可以时刻感知网路的拓扑变化，在儘可能多的路径上平滑切换路由，有效抵抗部分节点故障、外来干扰、拓扑变化。

·安全性好

可以有效抵抗虚假、纂改报文攻击，数据传输採用AES-128位加密有效防止数据报文被监听的可能。

·免二次开发

完备的协定栈，网路维护、路由发现等完全不需要套用层进行任何干预。对模组进行简单配置即可实现开发的工作，不需要用户修改现有协定、进行任何二次编程开发工作，节省大量的开发时间和成本。

·多种地址机制

可以採用外设/套用层地址或者模组MAC地址进行路由，其中MAC地址为6位元组，外设/套用层地址为1～16位元组，模组可以自动获得外设/套用层地址，用户不需要考虑外设/套用层地址与模组MAC地址之间的转换，更不需要对现有协定做任何修改。

·可无限扩展

网路允许同时存在多个网关设备，下行数据报文可以由任意网关传送给网路中的节点；上行数据报文会自动选择距离节点最近的网关传送。通过增加网关的数量可以对网路进行无限制地扩展，突破255级路由的限制。

·多个外设

一个节点模组可以挂载0个到多个外设。挂载0个外设时，模组作为纯中继节点参与组网；挂载1个外设时，模组与外设地址进行绑定；挂载多个外设时，模组可以连线一条485汇流排或者作为一个子网的网关。

·设备成本低

协定栈经过精心的设计和最佳化，其代码尺寸非常小，仅需要4k～8k位元组的程式空间和几百位元组记忆体空间，可以被移植到非常廉价的MCU上。集中器/网关和终端节点模组可以採用相同的硬体设计，大幅降低了系统设备成本。

·安装简单、免维护

现场安装不需要任何手工设定。协定充分考虑了无线设备在长期使用中的晶体老化、温度变化带来的频飘问题，节点在数据传输过程中会自动纠正永久频偏向网关/集中器模组对齐，确保网路长期可靠稳定运行，完全免维护。

经过很多年的实际套用和经验积累，WaveMesh协定针对不同的典型行业套用进行了最佳化，形成了一个协定族，如下文所述:

WaveMesh AMR（Automatically Meter Read）是针对于无线抄表、感测网路、智慧型农业、工业控制等行业套用推出的最佳化版本。协定定义了2种节点类型：集中器/网关（ROOT）和节点设备（NODE）。这类套用的主要特点：网路由数量众多的NODE和一到多个ROOT组成，在任意NODE和ROOT之间可以进行双向实时数据通信，数据报文可以在NODE之间进行多次中继转发并最终到达目地节点。网路拓扑为以ROOT为根的树状结构，对于多ROOT的网路树的根为多个。数据流有两个主要方向：上行和下行。由ROOT到NODE的数据流为下行，反之为上行。下行数据传输方式为单播、多播和广播；上行数据传输方式为单播。

WaveMesh AMR又分为PRO，STD和BASIC三个版本以满足不同客户的需要：其中PRO和STD版本支持休眠，而BASIC不支持休眠；另外，PRO支持下行路由。在下行路由的支持下，PRO版本会更有效的支持下行单播数据传送，可以做到精确路由转发以便获得更低的节点功耗。STD和BASIC版本对下行单播数据报文传送採用广播的方式，可以在广播的过程中重建路由，对网路拓扑的变化更敏感、网路更健壮。

WaveMesh CSN (Cluster Sensor Network)分簇感测网路是针对大规模超低功耗的移动感测节点的数据採集套用设计的最佳化版本协定，协定定义了3种设备类型：集中器/网关（ROOT）、中继路由节点（NODE）和终端设备（END DEVICE）。这类套用的主要特点：对END DEVICE的功耗要求非常苛刻，电流为几十微安甚至是几个微安，在不更换电池的情况下可以工作几年甚至几十年；在ROOT和END DEVICE之间实现双向可靠数据通信；NODE组成网路的骨干，实现对上下行的数据报文的路由、中继和转发；为了减小上行数据传输延时，只允许NODE和ROOT进行很短暂的异步休眠或者不休眠；END DEVICE不需要对其它节点的数据报文进行中继转发，可以进行长时间的自主休眠获得极低的功耗。网路拓扑为以ROOT为根的树状结构，对于多ROOT的网路树的根为多个。数据流有两个主要方向：上行和下行。由ROOT到END DEVICE的数据流为下行，反之为上行。下行数据传输方式为单播、多播和广播；上行数据传输方式为单播。

相对于全网所有节点都可以休眠的WaveMesh AMR网路来说，WaveMesh CSN网路在牺牲少数骨干NODE的功耗的前提下，使得END DEVICE的功耗比WaveMesh AMR网路中的休眠节点的功耗要低上接近千倍。

WaveMesh BUS协定的设计目标是利用对等无线自组网路代替现485等汇流排的套用，数据可以从任意节点发出，广播到网路中的其它所有节点。将支持485接口的WaveMesh BUS无线模组直接驳接在原有的485汇流排接口上即可，不需要任何二次开发工作。该网路只有单一类型设备，数据传输採用统一的广播机制，没有上行和下行之分，网关也只是网路中的普通节点。网路拓扑为全连线的网状网路，所有的节点都可以休眠。WaveMesh BUS协定最大的特点是支持可靠的广播：

1.数据传输仅在两个建立连线的节点之间，不存在一点同时传送给多点的情况，也就是说基于单播的方式实现可靠广播；

2.节点以主动的方式去获得广播报文，数据传输採用4次握手机制，其传输过程为单播，确保每个节点都可以可靠接收到广播报文；

3.採用私有的碰撞避免算法，广播效率高、速率快。

WaveMesh BUS协定可以轻鬆对点对点、点对多点的星型无线网路（无线透明传输协定模组）进行升级，大幅提高网路的健壮性、覆盖範围和数据传输的可靠性，并且降低开发成本。

WaveMesh HOME是针对没有中心节点的智慧型家居、智慧型楼宇等行业套用的最佳化协定版本。这类套用的主要特点：网路中有多个移动且功耗受限的控制设备如控制器、遥控器和网关；网路中有数量众多的受控设备；网路必须有保证有绝对的安全性和易用性。多个控制设备可以随时向网路中的受控设备传送控制命令，受控设备状态变化要同时上报给多个控制设备。秉承分散式组网的设计理念，WaveMesh HOME网路中的所有设备都是平等的，没有中心节点，控制设备可以任意移动并且随时休眠，网路不需要进行初始化。网路拓扑为以控制设备为根的多棵树的重叠结构，并且根节点位置不固定。可以双向进行数据通信：控制设备传送给受控设备的数据流向称为下行；受控设备传送给控制设备的数据流向称为上行。下行数据传输方式为单播、多播和广播；上行数据传输方式为单播、多播和广播。

WaveMesh HOME协定不仅仅能实现多个移动点对网路其它节点的控制，其设计理念是打造一个安全可靠、覆盖到任何一个角落的无线自组数据传输网路，可以承载更多的套用。比如，遥控器之间语音对讲、通过遥控器拨打电话，甚至实现网际网路接入等。

WaveMesh HOME协定连续两个下行命令之间需要有一定的时间间隔才能确保前一条命令不会被后一条命令所淹盖或者产生顺序颠倒，下行报文的处理时间可以达到秒级。

WaveMesh BUILD是针对超大规模网路的智慧型楼宇等套用设计的专业版本，可以对网路中的任意节点进行精準安全控制。该网路在分散式移动自组网的基础之上增加了一个数据服务中心，实现对所有节点设备的认证、授权和控制等服务。移动控制设备如遥控器不能直接对网路中的受控节点传送命令，需要将命令传送给数据服务中心，经过数据服务中心的认证和授权后，再将控制命令下达给受控节点。网路拓扑为全连线的网状网路，数据服务中心和所有受控节点之间会建立精确路由。节点设备传送给数据服务中心的数据流向称为上行，反之为下行。下行数据传输方式为单播、多播和广播；上行数据传输方式为单播。

WaveMesh BUILD协定可以向网路中连续传送下行命令，下行命令的处理时间为实际数据报文的传送时间可以达到毫秒级。相对WaveMesh HOME协定，WaveMesh BUILD协定的下行数据吞吐量提高了近千倍。

WaveMesh RTLS是针对大规模人员定位、仓储物流等套用推出实时定位协定，定位基于RSSI算法。由固定位置的无线节点构成网路的骨干，移动节点的位置通过到达多个固定节点的无线信号强度矢量进行计算。该解决方案的特点：实时性高，定位速度快，移动节点仅需要传送一条报文就可以完成定位(1～5ms)；网路覆盖範围大，可以通过安放多个网关突破255级路由深度的限制；网路规模大，对移动节点和固定节点的数量没有理论限制，支持几十万点的庞大网路；定位精度高，如果一个移动节点无线信号覆盖範围内有3个以上的固定节点，就能够精确地计算出该移动节点的位置；移动节点的功耗极低，满负荷工作电流只有几微安，用纽扣电池能工作十年以上。网路拓扑为以网关/集中器为根的多根节点的树状结构。移动节点可以与网关/集中器实现双向通信，不仅仅是定位网路：上行数据报文可以由固定节点立即传送给网关，实时性好；下行数据报文可以被固定节点所快取，在移动节点醒来时再对其传送。

WaveMesh MOB是针对应急通信、单兵战时通信等套用推出的最佳化协定，可以在任意两点之间建立路由链路进行点对点的数据通信，也可以进行群组或者广播通信。这类套用的主要特点：所有的节点都可以任意移动，任意两节点、多个节点之间可以进行双向和集群数据通信，网路中的所有节点是完全对等的。网路拓扑为全连线的网状网路，每个节点都会在需要时建立并维护到任意节点的路由。相对于点对多点有中心节点的星型网路，如公共移动通信网路基站+手机，WaveMesh MOB网路中的数据报文可以根据需要在移动节点之间进行自动路由和数据转发，提高了网路的覆盖範围和健壮性，同时降低了移动节点的发射功率使得通信有更好的保密性。

WaveMesh ONE协定的目标是将不同版本的WaveMesh协定功能集成到一起，使得其能够有更好的通用性，覆盖更多的套用。WaveMeshONE协定仅定义一种设备类型，通过对协定的参数进行设定实现不同的行为模式，能解决更为複杂的实际套用。WaveMeshONE协定目前包括WaveMesh AMR、WaveMeshCSN、WaveMesh BUS、WaveMesh HOME和WaveMesh RTLS协定的功能，以后可能会将WaveMesh BUILD和WaveMesh MOB协定也会集成进来。

通用版本WaveMesh ONE协定在配置上比其它专用版本协定要複杂，协定栈的体积也会更大，因此设备成本会高一些，不适合初级用户。对于比较複杂的套用，往往需要将不同的专业版本协定的功能集成到一张网路中，选择单一专用版本协定不能很好的满足要求，这种情况下推荐选择WaveMesh ONE版本协定。另外，WaveMesh ONE版本协定需要兼顾不同的套用场景的需求，在某些性能指标上可能不如其它专用版本协定。因此简单来说，在能使用专用版本协定的场景儘可能採用专用版本。

WaveMesh ITS（Intelligent Transportation System）是针对智慧型公交设计的分散式超大规模自组网路协定。网路的骨干由智慧型无线站牌组成，无线站牌分布在每个公车站。这些无线站牌之间可以自动进行网路组建，在每条公交路线的上行和下行路线上的所有站点以及调度室之间建立带冗余路由的健壮数据链路。对于相邻车站之间的距离较远的情况，可能会超出无线信号的覆盖範围，这时网路会自动选择介于两车站之间的其它可能的无线站牌进行路由。採用WaveMesh特有的多径路由协定，充分利用无线网路的冗余在源节点和目的节点之间建立儘可能多的路由，并且路由可以自动旁路失效的无线站牌节点，因此整个网路会非常健壮。整个WaveMesh公交网路没有中心节点，也不需要对网路进行全网初始化，部分网路瘫痪基本不会对剩余的网路产生影响。