Vergleich von Mesh-, Stern- und Punkt-zu-Punkt-Topologie in IoT-Netzwerken

Es gibt verschiedene Arten von IoT-Topologien für Netzwerke, die gängigsten sind Maschentopologie, Sterntopologie und Punkt-zu-Punkt-Topologie. Um zu entscheiden, welches Netzwerk für Ihre intelligente Anwendung am besten geeignet ist, müssen Sie die Vor- und Nachteile jedes einzelnen kennen. Wir haben diesen Vorgang unten für Sie vereinfacht.

Netztopologie

Die Mesh-Topologie ist eine Art von Netzwerk, bei der alle Knoten zusammenarbeiten, um Daten in einem Netzwerk zu verteilen. Diese Topologie wird normalerweise für Dinge wie Hausautomation, intelligente HLK-Steuerung und intelligente Gebäude verwendet. Zu den Industriestandards, die auf einer Mesh-Netzwerktopologie basieren, gehören Zigbee, Z-Wave und Thread.

Weiterlesen :Was ist Netztopologie?

Der Hauptvorteil der Mesh-Topologie besteht darin, dass sie eine geringe Sendeleistung und kürzere Verbindungen hat (<30 m), was eine ziemlich lange Akkulaufzeit ermöglicht und es Ihnen ermöglicht, viele Daten im Netzwerk zu übertragen.

Der Hauptnachteil der Mesh-Topologie besteht darin, dass der Bereich zwischen zwei Mesh-Knoten ziemlich begrenzt ist. Dies bedeutet, dass Sie Ihrem Netzwerk möglicherweise zusätzliche Knoten hinzufügen müssen, die nicht unbedingt erforderlich sind – wie ein zusätzlicher IoT-fähiger Thermostat, den Sie eigentlich nicht für die Temperatur benötigen – nur damit Ihr Mesh verbunden bleibt. Darüber hinaus kann aufgrund der miteinander verbundenen Natur eines Mesh-Netzwerks ein ganzes Teil des Netzwerks ausfallen, wenn ein Knoten in einem „Engpass“ ausfällt.

Sterntopologie

Mesh-Netzwerke sind nicht die einzige Möglichkeit, den Netzwerkbedarf mit geringem Stromverbrauch für IoT-Anwendungen zu decken. Tatsächlich verwenden die meisten Low-Power-Wide-Area-Network(LPWAN)-Technologien zusätzlich zu WiFi und Mobilfunknetzen eine Sternnetztopologie. Ein Sternnetzwerk hat einen Router oder Zugangspunkt in der Mitte, der mit allen Terminals oder Knoten verbunden ist.

Der Vorteil der Sterntopologie besteht darin, dass die gesamte Komplexität des Netzwerks auf einen zentralen Knoten geleitet wird, so müssen alle anderen Knoten nur in ihrem Zeit- oder Frequenzschlitz kommunizieren. Wie sie kommunizieren, hängt davon ab, ob drahtloses Multiplexing über Frequenzmultiplex (FDMA), Zeitmultiplex (TMA) oder Codemultiplex (CDMA) erfolgt.

Der Hauptnachteil der Sterntopologie besteht darin, dass die Funkstrecke zwischen dem Gateway und dem Endknoten bzw. Endgerät sehr lang sein kann, d. h. je weiter ein Knoten vom Gateway entfernt ist, desto mehr Energie muss er für die Weiterleitung einer Nachricht aufwenden . Aber im Gegensatz zu einem Mesh-Knoten, der ständig „wach“ sein muss, können sich Sternknoten zwischen den Nachrichtenübertragungen ausruhen, was dazu beiträgt, die Gesamtenergiemenge zu sparen, die von jedem Knoten verbraucht wird.

Punkt-zu-Punkt-Topologie

Während Mesh- und Sternnetzwerke verwendet werden, um mehrere "Dinge" zu einem Netzwerk zu verbinden, wird die Punkt-zu-Punkt-Topologie verwendet, um zwei Dinge miteinander zu verbinden.

Der Vorteil der Punkt-zu-Punkt-Netzwerktopologie besteht darin, dass sie viel einfacher ist als Mesh oder Stern , weil die Topologie einfach einen Datenfluss entweder unidirektional oder bidirektional zwischen zwei Punkten tunnelt.

Der Nachteil ist, dass Punkt-zu-Punkt-Netzwerke für das IoT nicht sehr nützlich sind. Sie werden immer noch in einigen SCADA-Systemen, Verkehrsdatensystemen oder in Punkt-zu-Punkt-Broadcast-Systemen (wie Polizei- oder Feuerwehrfunk) verwendet, aber es macht im IoT selten Sinn, einen Empfänger mit einem einzelnen Knoten statt mit mehreren Knoten sprechen zu lassen .

Da Sie nun mehr über die IoT-Topologie erfahren haben, ist es eine gute Idee, die Vorteile und Überlegungen hinter den gängigsten drahtlosen Technologien mit diesen Topologien für Ihre intelligente Anwendung zu überprüfen.

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