自動接続Ad Hoc技術のWi - Fiデュアルモードコントローラー公開時間:2018-08-13 00:00 Zilian Technologyは、組み込み型ワイヤレスIoTモジュールの研究開発に注力し、多様なワイヤレスIoTソリューションを提供しています。同社は、ワイヤレスネットワークプロトコルおよびソフトウェア著作権に関する複数の特許を取得しています。大手ICメーカーと提携し、一連の組み込み型低消費電力Wi-Fi/Bluetoothモジュールを開発・発売しました。これらのモジュールは、スマート家電、医療機器、スマート計測機器、産業オートメーションなど、幅広い分野で活用されています。 自己接続型アドホック技術を搭載したWi-Fiデュアルモードコントローラー アドホック技術入門 アドホックという言葉は、ラテン語の「for this」に由来し、「この目的のためだけに」という意味を持つ。つまり、アドホックネットワークは特定の目的のために作られたネットワークである。 アドホックネットワーク技術の特徴 アドホックネットワークは、無線モバイルネットワークの一種です。ネットワーク内のすべてのノードは同等であり、中央制御ポイントは不要です。ネットワーク内のノードは、通常のモバイル端末に必要な機能を備えているだけでなく、メッセージ転送機能も備えています。 ◆センターなし アドホックネットワークには厳密な制御センターは存在しません。すべてのノードは平等であり、ピアツーピアネットワークです。ノードはいつでもネットワークに参加したり離脱したりできます。いずれかのノードが故障してもネットワーク全体の動作には影響しないため、高い耐障害性を備えています。 ◆自己組織化 ネットワークの展開や拡張は、既存のネットワークインフラストラクチャに依存します。ノードは階層型プロトコルと分散アルゴリズムを通じて動作を調整し、電源投入後、迅速かつ自動的に独立したネットワークを形成できます。 ◆ マルチホップルーティング ノードが自身の通信範囲外のノードと通信する必要がある場合、中間ノードによるマルチホップ転送が必要となります。固定ネットワークにおけるマルチホップルーティングとは異なり、アドホックネットワークにおけるマルチホップルーティングは、専用のルーティングデバイスではなく、通常のネットワークノードによって実行されます。 ◆ 動的トポロジー アドホックネットワークは動的なネットワークです。ネットワークノードは自由に移動でき、いつでも電源のオン/オフを切り替えることができるため、ネットワークトポロジーは常に変化します。これらの特性により、アドホックネットワークは、アーキテクチャ、ネットワーク構成、プロトコル設計の点で、通常のセルラー移動通信ネットワークや固定通信ネットワークとは大きく異なります。 アドホックネットワーク技術アプリケーション 軍隊 アドホックネットワーク技術の主な応用分野は軍事用途である。ネットワークインフラが不要、迅速な展開が可能、高い生存性といった独自の特性から、デジタル戦場通信において最も好ましい技術となっている。 アドホックネットワーク技術は、米軍の戦術インターネットの中核技術となっている。米軍の最新のデジタル無線機や無線インターネットコントローラをはじめとする主要な通信機器はすべて、アドホックネットワーク技術を利用している。 センサーネットワーク センサーネットワークは、アドホックネットワーク技術のもう一つの主要な応用分野です。多くのアプリケーションにおいて、センサーネットワークは無線通信技術のみを利用できます。しかし、サイズやエネルギー効率などの要素を考慮すると、センサーの送信電力はそれほど高くすることはできません。 マルチホップ通信を実現するためにアドホックネットワークを利用することは、非常に実用的な解決策です。様々な場所に分散配置されたセンサーで構成されるアドホックネットワークは、センサー間および制御センターとの通信を可能にします。 これは、爆発残渣の検出などの分野において、非常に幅広い応用可能性を秘めている。 緊急申請 地震、洪水、激しい熱帯性暴風雨などの災害後、固定通信ネットワークインフラ（有線通信ネットワーク、携帯電話基地局、衛星通信地球局、マイクロ波中継局など）は完全に破壊されたり、機能しなくなったりする可能性があります。災害救援活動においては、固定ネットワークインフラに依存せず、迅速に展開できる自己組織化ネットワーク技術であるアドホックネットワークが不可欠です。同様に、遠隔地や孤立地域では、通信は固定または事前設置されたネットワークインフラに頼ることはできません。アドホックネットワーク技術の独立したネットワーク機能と自己組織化特性は、このような状況における通信に最適な選択肢となります。 個人的なコミュニケーション パーソナルエリアネットワーク（PAN）は、アドホックネットワーク技術のもう一つの応用分野です。PANは、PDA、携帯電話、ノートパソコンなどの個人用電子通信機器間の通信だけでなく、PAN間のマルチホップ通信にも利用できます。Bluetooth技術を用いたScatternetはその典型的な例です。 他の アドホックネットワークは、セルラー移動通信システムと統合することも可能で、移動局のマルチホップ転送機能を活用することで、セルラーシステムの通信範囲を拡大し、隣接セル間のトラフィックをバランスさせ、セルエッジにおけるデータレートを向上させることができます。実際のアプリケーションでは、アドホックネットワークは、ローカル通信用のスタンドアロンネットワークとして機能するだけでなく、端末サブネットとしても機能し、アクセスポイントを介して他の固定通信ネットワークや移動通信ネットワークに接続し、アドホックネットワーク外部のホストと通信することもできます。したがって、アドホックネットワークは、さまざまな通信ネットワークにおける無線アクセス方法の一つとしても利用できます。 Zilian TechnologyはAd Hoc製品をサポートしています。 主な技術的特長： ▷ 802.11 a/b/g/n 2.4G/5GデュアルバンドWi-Fiネットワークに対応 ▷ Wi-Fiローミング技術に対応 ▷ エンタープライズレベルのセキュリティをサポート - WPA/WPA2 - ▷ エンタープライズ (802.1x/EAPoL) ▷ アドホックネットワークプロトコルスタックとネットワークモードをサポート ▷ Wi-Fiメッシュプロトコルスタックとネットワークモードをサポート ▷ OTA（無線）ファームウェアアップデートに対応 ▷ RoHS/FCC/CEおよびその他の関連認証に対応 02 適用対象: ▷ 緊急対応 ▷ 個人間通信 ▷ センサーネットワーク ▷ 軍事用途 ▷ 農業および環境 ▷ 産業ネットワーク アドホック製品が利用可能です ▲ 高速アプリケーション開発SDK 詳細なユーザー向けドキュメント シンプルで使いやすいグラフィックツール 強力なサポートチーム アドホックキーテクノロジー チャネルアクセス技術 アドホックネットワークにおける無線チャネルは、マルチホップ共有マルチポイントチャネルであり、通常のネットワークにおける共有ブロードキャストチャネル、ポイントツーポイント無線チャネル、基地局制御無線チャネルとは異なります。 この技術は、ノードが無線チャネルにアクセスする方法を制御します。チャネルアクセス技術は、主に隠れ端末と露出端末の問題に対処します。重要な進歩としては、MACプロトコル、制御チャネルとデータチャネルを分離したデュアルチャネル方式、および指向性アクセス技術などが挙げられます。 アンテナのMACプロトコル、およびいくつかの改良型MACプロトコル。 1 ネットワークアーキテクチャ このネットワークは主にデータサービス向けに設計されており、アーキテクチャについてはほとんど考慮されていませんでした。しかし、アドホックネットワークが複数のサービスを提供し、特定のQoS要件をサポートする必要がある場合は、最適なアーキテクチャを選択する必要があります。 そして、既存のプロトコルスタックを再設計する必要がある。 2 ルーティングプロトコル アドホックルーティングにおける主な課題は、ノードに格納されている従来の分散ルーティングデータベースを、ネットワークトポロジーの動的な変化にどのように適応させるかである。アドホックネットワークでは、マルチホップルーティングは通常のノード間の連携によって実現される。 専用のルーティング機器を用いるのではなく、効率的な専用の無線マルチホップルーティングプロトコルを設計する必要がある。現在、一般的に受け入れられている代表的なソリューションとしては、DSDV、WRP、AODV、DSR、TORA、ZRPなどが挙げられる。 現在に至るまで、ルーティングプロトコルに関する研究は、アドホックネットワークにおける成果が最も集中している分野である。 3 QoS保証 当初、アドホックネットワークは主に少量のデータ伝送に使用されていました。しかし、アプリケーションの拡大に伴い、アドホックネットワーク内でマルチメディア情報を伝送する必要性が高まっています。マルチメディア情報は、遅延とジッターの制御において高い要求を課します。 これは、一定のQoS保証を提供する必要があることを意味します。アドホックネットワークにおけるQoS保証はシステム全体の問題であり、異なるレイヤーがそれぞれ対応するメカニズムを提供する必要があります。 4 4. マルチキャストプロトコル アドホックネットワーク特有の性質上、ブロードキャストとマルチキャストに関する問題は非常に複雑になり、リンク層とネットワーク層の両方からのサポートが必要となる。この問題に関する研究は一定の進展を見せている。 5 セキュリティ上の問題 アドホックネットワークの特徴の一つは、セキュリティが低く、盗聴や攻撃に対して脆弱であることであるため、アドホックネットワークに適したセキュリティアーキテクチャとセキュリティ技術を研究する必要がある。 6 ネットワーク管理 アドホックネットワークの管理には、モビリティ管理、アドレス管理、サービス管理など、幅広い側面が含まれ、ノードの位置特定や自動アドレス設定などの問題を解決するための適切なメカニズムが必要となる。 7 省エネ制御 自動電力制御機構を用いることで、モバイルノードの電力を調整し、伝送範囲と干渉とのトレードオフを実現できます。また、インテリジェントなスリープ機構、電力効率を考慮したルーティング、低消費電力ハードウェアの使用なども、ノードのエネルギー消費量を削減するのに役立ちます。 |
