Topologi Jaringan Mesh:Pro dan Kontra Untuk Komunikasi M2M

Jika Anda menuju ke fase desain awal aplikasi IoT Anda, Anda mungkin mencari tahu sistem komunikasi mana yang akan Anda gunakan. Saat Anda mencoba dan menentukan biaya per node, biaya pemasangan sistem, serta biaya implementasi perangkat keras dan perangkat lunak, ingatlah bahwa jenis topologi jaringan yang Anda gunakan akan memengaruhi semua hal ini.

Topologi mesh—jenis jaringan tempat semua node Anda secara kooperatif mendistribusikan data—adalah salah satu opsi Anda. Untuk membantu Anda menentukan apakah ini pilihan terbaik untuk aplikasi Anda, kami telah membuat daftar kelebihan dan kekurangan topologi mesh.

Kelebihan Topologi Mesh

1. Skalabilitas

Salah satu keuntungan topologi mesh adalah (secara teori) Anda tidak perlu menambahkan router ke jaringan, karena setiap node dapat bertindak sebagai router. Jika Anda bekerja pada jaringan mesh untuk penerangan di gedung kantor Anda, dan Anda ingin menambahkan lampu di ruangan tertentu, Anda harus dapat menambahkan lampu dan menghubungkannya secara otomatis ke jaringan. Tidak banyak manajemen tambahan yang perlu dilakukan, yang membuat jaringan dapat diskalakan.

2. Kekokohan

Manfaat lain dari topologi jaringan mesh adalah jika salah satu node down, tidak serta merta membuat seluruh jaringan down. Jaringan dapat menyembuhkan dirinya sendiri di sekitar node yang buruk jika node lain dapat menyelesaikan mesh. Selain itu, jika Anda perlu mendapatkan lebih banyak jangkauan dari sistem mesh, Anda dapat menambahkan node lain dan pesan dapat melompat melalui mesh kembali ke gateway—itulah sebabnya beberapa orang percaya bahwa jaringan mesh lebih kuat.

Karena semua node dalam mesh menerima dan menerjemahkan informasi, ada beberapa redundansi dalam topologi mesh; namun, Anda juga dapat memperoleh kecepatan dengan bandwidth berlebih. Jika satu rute menjadi lambat, jaringan mesh berpotensi menemukan rute yang lebih baik dan mengoptimalkan dirinya sendiri.

Kerugian Topologi Mesh

1. Kompleksitas

Setiap node perlu mengirim pesan sekaligus bertindak sebagai router, yang menyebabkan kompleksitas setiap node naik cukup signifikan. Katakanlah Anda membuat perangkat kecil berdaya rendah—seperti sensor penggunaan ruangan—dan Anda ingin mendapatkan jangkauan yang lebih baik dari sistem Anda. Node sekarang harus melacak pesan dari lima atau 10 'tetangga' mereka, yang secara eksponensial meningkatkan jumlah data yang harus ditangani node untuk menyampaikan pesan. Jadi, jika Anda menambahkan sensor tambahan ke mesh hanya untuk memanfaatkan jangkauan, secara alami Anda membuat sistem menjadi lebih kompleks.

2. Perencanaan Jaringan

Seperti yang kami sebutkan sebelumnya, jaringan mesh sering dianggap sangat skalabel, dan menambahkan node ke jaringan biasanya tidak terlalu terlibat. Tetapi merencanakan jaringan secara keseluruhan adalah cerita yang berbeda. Katakanlah Anda memiliki latensi yang buruk di satu area bangunan Anda (yang akan kita bahas di bawah), dan Anda memerlukan lampu tertentu untuk menyala lebih cepat daripada yang menyala saat ini. Dengan jaringan mesh, Anda perlu menambahkan node khusus yang hanya meneruskan pesan. Namun hal ini memperumit perencanaan jaringan Anda, karena Anda sekarang harus menggunakan peralatan hanya agar pesan Anda dirutekan dengan benar dalam waktu yang wajar.

3. Latensi

Seperti yang disebutkan, latensi—waktu yang dibutuhkan pesan untuk sampai dari node ke gateway—dapat memengaruhi perencanaan jaringan mesh Anda. Menariknya, Anda dapat meningkatkan beberapa latensi dengan menggunakan jaringan mesh dengan sistem skala yang lebih besar dengan lebih banyak bandwidth, memori, dan daya. Tetapi latensi menjadi masalah dalam jaringan area luas (LPWAN) berdaya rendah yang lebih kecil karena tidak memiliki kemampuan pemrosesan untuk menangani pengiriman pesan. Jadi, jika Anda memiliki mesh WiFi, pesan kemungkinan besar akan diterjemahkan lebih cepat daripada mesh ZigBee. Ini adalah sesuatu yang perlu dipertimbangkan berdasarkan protokol yang akan Anda gunakan dan latensi yang dibutuhkan aplikasi Anda.

4. Konsumsi Daya

Karena setiap node dalam mesh harus bertindak sebagai titik akhir dan router, ia harus menarik lebih banyak daya untuk beroperasi. Jadi, jika Anda memiliki node berdaya baterai rendah, mesh mungkin sulit diterapkan tanpa banyak perencanaan jaringan.

Katakanlah Anda memiliki node bertenaga baterai di jendela dan pintu untuk sistem keamanan cerdas Anda. Pelanggan menyimpan panel kontrol di ruang bawah tanah, tetapi semua sensor berada di lantai pertama dan kedua. Jadi sementara jendela lantai dua mungkin berdaya rendah, karena hanya mengirimkan pesan, sensor di lantai pertama harus menangani pesan dari jendela dan pintu lantai dua. Dengan kata lain, Anda menggabungkan jumlah data yang harus ditangani setiap node dalam mesh, sehingga baterai pada beberapa node cenderung lebih cepat mati.

Ringkasan

Selain kelebihan dan kekurangan ini, Anda benar-benar perlu melihat aplikasi yang Anda gunakan untuk menentukan topologi jaringan mana yang ideal untuk proyek Anda. Jika Anda melakukan jaringan kecil dan sederhana dengan 10-20 node untuk sesuatu seperti pencahayaan dalam ruangan, jaringan mesh mungkin cocok untuk Anda. Jika Anda perlu menggunakan jumlah node yang sama pada ruang yang jauh lebih besar, pita frekuensi 2,4 GHz (di mana ZigBee beroperasi) bisa sangat sulit, dan Anda mungkin akhirnya membeli beberapa node tambahan untuk mengulang sinyal dengan tepat. Pertimbangkan pilihan Anda—dan jika Anda memiliki pertanyaan, jangan ragu untuk bertanya kepada kami.