协议对无线网络同步

其中一个候选公司是加州无线网络供应商Dust Networks Inc.的Time Synchronized Mesh Protocol (TSMP)。TSMP是一些公司和委员会正在考虑的协议之一，包括仪器仪表、系统和自动化协会的ISA SP100自动化无线标准委员会和哈特通信基金会的无线工作组。

以下是关于该技术的基础知识，以及Dust Networks提供的技术信息。

TSMP在时间，频率和空间中提供冗余和故障转移，以确保在充满挑战性的无线电环境中的高可靠性。TSMP还提供了自我组织，自我修复网格路由所需的智能。尘埃表示，结果是一种网络，不容易安装专门的无线专业知识，自动适应无法预见的挑战，并且可以根据需要延长，没有复杂的规划。

无线挑战

无线技术在成本和灵活性方面具有优势，但同时也带来了一系列的挑战。具体来说，点对点的无线电通信连接是众所周知的变化无常和不可预测的。由于环境条件、新的障碍、未预料到的干扰和无数其他因素，今天的联系可能会变得微弱。因为没有办法预测在给定的位置、频率和时间设施中会出现什么样的干扰，一个可靠的网络必须能够在持续的基础上不断地避开这些干扰。

TSMP为WSN智能提供了一种机制。TSMP的支持者说，通过定义无线节点如何利用无线电频谱、连接网络、建立冗余和与邻居通信，TSMP为WSN应用奠定了坚实的基础。

TSMP是一种媒体接入和网络协议，专为低功耗、低带宽的可靠网络而设计。它是一种基于报文的协议，在这种协议中，每次传输都包含一个单独的报文和确认(ack)，这些确认是在接收到一个未被修改且完整的报文时产生的。在多跳网络中尽可能高效和可靠地传输数据包的机制已经就位。

在TSMP网络中，所有节点到节点的通信都是在一个特定的时间窗口内处理的。同步通信通常被称为时分多址(TDMA)，它是一种可靠和高效的无线数据传输技术。时间同步是TDMA系统的关键组成部分。所有节点必须共享共同的时间观念，这样它们才能精确地知道什么时候交谈、倾听或睡觉。这在电力受限的应用中尤为关键，比如无线传感器网络，在这些应用中，电池供电往往是唯一的选择，更换电池可能既昂贵又麻烦。

时间常识使网络具有许多优点:带宽可以预先分配，以确保极其可靠的传输和零自我干扰;发射节点可以有效地改变每次发射的频率，接收节点可以保持锁步长;带宽可以以一种非常可预测和有系统的方式随意增加和删除，以适应流量峰值，以及其他优势。

Dust指出，除了跨越时间分割无线媒体外，TSMP还跨越频率分割它。这在面对普通射频干扰时提供了强大的容错能力，同时提供了有效带宽的巨大增加。通常被称为跳频扩频(FHSS)，跨多个频率跳频是一种经过验证的方法，可以用敏捷性而不是蛮力来回避干扰和克服RF挑战。

所有TSMP消息都被加密并包括网络标识（ID）。网络ID用于将节点绑定到网络中，允许多个TSMP网络在同一无线电空间中运行，而不会共享数据或错误传输消息。如果MOTE听到具有与自己不匹配的网络ID的节点，那么它不会启动加入，但将继续未同步侦听，直到听到正确的ID。