メッシュラジオとワイヤレスアドホックネットワーク

ドローンのワイヤレスビデオおよびデータ送信リンクで, 主なポイントツーポイント制御システムが使用されます, あれは, ドローンから地上コントロールステーションへの送信機とレシーバーのネットワークモード (GCS). ドローンコントロールリンクネットワークをより適切に拡張し、より多くのマルチノードドローンスウォームテクノロジーを制御するために, ますます多くの市場の需要がメッシュラジオとワイヤレスアドホックネットワークテクノロジーを使用します. このブログでは、ドローンデータリンクでの現在のテクノロジーの適用について説明します.

ワイヤレス通信の世界で, のような用語 メッシュラジオ そして ワイヤレスアドホックネットワーク 多くの場合、分散型に関する議論で表面化します, インフラストラクチャのない接続. マルチホップルーティングやダイナミックノードの参加など、類似点を共有していますが、 同じではありません. 彼らのコアの違いを分解しましょう, ユースケース, そして、なぜ適切なものを選択することがあなたのニーズにとって重要です.

ワイヤレスアドホックネットワークとは何ですか?

あ ワイヤレスアドホックネットワーク 自己組織化です, デバイスの分散型システム (若しくは “ノード”) 互いに直接接続します 既存のインフラストラクチャに依存せずに ルーターやセルラータワーのように. それをと考えてください “ポップアップ” ネットワーク: ノードは動的に結合または出発します, すべてのデバイスは両方のように機能します トランシーバー. すべてのノードは両方です 送信機 そして 受信機, そして リピータ 他の人のためにトラフィックを中継する.

ワイヤレスアドホックネットワークキー機能

一部の市場アプリケーションで, 大規模なパフォーマンスや戦争の最前線など, ドローンは主に勇敢なオペレーターによって制御されます, エンジニアではありません, そして、ネットワーキング方法は、シーンのニーズに応じて時間内に調整する必要があります. ワイヤレスリンクを従来のポイントツーポイントメソッドに従って設定する必要がある場合, 1つのドローンは送信機です, 他のドローンはリピーターです, そして、地上制御ステーションが設置されています, これらの役割と調整パラメーターは、多くの場合、機会を逃します.

• インフラストラクチャフリー: 固定ベースステーションまたは集中制御はありません.
• 動的トポロジ: ノードは自由に移動できます, ネットワーク構造が急速に変化します.
• オンデマンドルーティング: AODVのようなプロトコル (アドホックオンデマンド距離ベクトル) またはDSR (動的ソースルーティング) ノードがリアルタイムでパスを発見できるようにします.
• ワイヤレスアドホックネットワーク に最適です 動的, 予測不可能なミッション ここでノード (ドローン) 絶えず動きます.

ワイヤレスアドホックネットワークユースケース:

• 軍事偵察:
  • ドローンの群れが敵対的な領土に浸透しています, リアルタイムのビデオとデータの共有.
  • AODVのようなアドホックプロトコルは、ジャミングの試みを動的にルーティングします.
  • 利点: 脆弱な集中インフラストラクチャに依存していません.
• 捜索と救助:
  • ドローンは崩壊した建物を探索します, 被害者の場所を中継するためのアドホックネットワークを形成します.
  • ドローンが入力または終了信号範囲が入ると、ノードが結合/去ります.
  • 利点: 事前計画なしの迅速な展開.
• イベントカバレッジ:
  • マラソンやコンサートを撮影するドローンは、ピアツーピアネットワークに自己組織化されます.
  • 混雑したセルラーネットワークを避けるために、ドローン間のビデオフィードホップ.
  • 利点: 帯域幅共有は、トランスミッションのボトルネックを減らします.
• 軍事戦場コミュニケーション.
• 災害救援事業 (例えば。, 救助チームの一時的なネットワーク).
• 会議や屋外イベントでのピアツーピアファイル共有.

メッシュラジオネットワークとは何ですか?

あ メッシュラジオネットワーク (または単に “メッシュネットワーク”) 使用するワイヤレスネットワークの一種です 相互接続ノード 複数のホップでデータを中継します. 純粋なアドホックネットワークとは異なります, 多くの場合、メッシュネットワークには含まれます 専用のインフラストラクチャノード (例えば。, メッシュルーター) ネットワークを安定させ、カバレッジを拡張します.

メッシュラジオキー機能:

メッシュラジオテクノロジーに基づいたドローン送信機とレシーバーは、複雑な事前測定を必要とせず、いつでも空気中のドローンの数を増やまたは減少させることができます. リレードローンが失われたとしても, 他のドローンはすぐにデータとビデオを中継するタスクを引き継ぎます.

• ハイブリッドアーキテクチャ: 固定ノードを組み合わせます (例えば。, メッシュルーター) モバイルデバイスを使用.
• 安定したトポロジ: ノードはしばしば半透過性です, 信頼性のためにルートを最適化します.
• QoSフォーカス: ビデオストリーミングなどのアプリケーションの帯域幅管理と低レイテンシを優先します.
• メッシュラジオネットワーク 必要なシナリオで優れています 安定した, 長距離接続 シームレスなカバレッジ.

メッシュ無線ユースケース:

• 農業監視:
  • マルチスペクトルカメラ調査の広大な農地を備えたドローン.
  • フィールドエッジに配置されたメッシュルーターは、バックボーンノードとして機能します, 中央ハブにデータを中継します.
  • 利点: 遠隔地でも一貫したカバレッジ.
• スマートシティサーベイランス:
  • 地方自治体のドローンパトロールクリティカルインフラストラクチャ (例えば。, 送電線, 橋).
  • 街灯柱または建物のメッシュノードを固定.
  • 利点: ビデオ分析と緊急アラートの優先QO.
• 災害復旧:
  • ハリケーンの後, ドローンは、デブリブロックされた道路をマップします.
  • 一時的なメッシュネットワークは、ドローンをサテライトバックホールを介して地上チームにリンクします.
  • 利点: スケーラブルおよびインフラストラクチャに依存しない.
• マルチドローンおよびマルチGC (地上制御ステーション) UAV送信機とレシーバー用.
• 全自宅Wi-Fiシステム (例えば。, Google Nest Wifi).
• スマートシティIoTの展開 (例えば。, 接続された街灯).
• 大規模な施設での産業自動化.

メッシュ対. これに: 並んで比較

側面	メッシュネットワーク	ワイヤレスアドホックネットワーク
インフラストラクチャー	バックボーンサポートに固定ルーターを使用する場合があります	インフラストラクチャはありません; 純粋にピアツーピア
トポロジの安定性	比較的安定しています, カバレッジのために最適化されています	非常にダイナミック, ノードモビリティに適応します
ルーティングプロトコル	olsr, バットマン (プロアクティブルーティング)	AODV, DSR (リアクティブルーティング)
展開寿命	長期 (月/年)	短期 (時間/日)
典型的なアプリケーション	ホームインターネット, エンタープライズネットワーク	緊急対応, モバイルミリタリーユニット

ドローンは、映画製作から災害対応に至るまで産業に革命をもたらしています, しかし、それらの有効性は1つの重要な要因にかかっています: 信頼できるコミュニケーション. リアルタイムで高解像度ビデオを送信するか、自律ドローンの群れを調整するか, ネットワークアーキテクチャの選択 - メッシュラジオ 若しくは ワイヤレスアドホックネットワーク - ミッションの成功を作るか、または破ることができます.

ドローンが高度なワイヤレスネットワークが必要な理由

ドローンは大量のデータ負荷を生成します, 特に、4K/8KビデオまたはLIDARスキャンをストリーミングする場合. また、従来のインフラストラクチャがある動的環境でも動作します (例えば。, セルラータワー) 利用できないか、過負荷になっている可能性があります. 主要な要件には含まれます:

• ネットワーキングのシンプルさ: オペレーターは、複雑なオンサイト変調パラメーターと学習コストを習得する必要はありません.
• クイックネットワーキング: 便利でシンプルな操作, ネットワークは、電源を入れた後に自動的に確立できます.
• 低遅延: リアルタイムコントロールとビデオフィードバック用.
• 高い帯域幅: HDビデオとセンサーのデータを処理します.
• ネットワークの回復力: ノードモビリティまたは信号干渉に適応する

結論

映画の映像のキャプチャから災害で命を救うまで, ドローンは、アジャイルで回復力のあるネットワークを要求します. メッシュラジオネットワーク 構造化されたバックボーンを提供します, ハイスループット操作, その間 ワイヤレスアドホックネットワーク 自発的な力を与えます, 適応ミッション. ハイブリッドアーキテクチャと次世代プロトコルが出現するにつれて, ドローンは、可能なことの境界を押し広げます - 文字列は添付されていません.

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