來源：微網(wǎng)高通
使用過ZigBee無線自組網(wǎng)技術(shù)的工程師們和普通消費(fèi)者似乎都有一個(gè)印象，那就是ZigBee技術(shù)并沒有廠家宣傳的那樣穩(wěn)定可靠，那么到底是那些因素影響了該技術(shù)的可靠性呢？百度里面人云亦云的說法很多，但是很少有人愿意花這個(gè)閑工夫去深入追究這里面的門道，這就好比開源的Linux源代碼就在網(wǎng)上公布著，有幾個(gè)人真的花心思去研究這份源代碼呢？現(xiàn)在的社會節(jié)奏非?？欤蠹叶荚诙甲非蠖唐娇?，這家的產(chǎn)品不行就再換一家的試試嘛。ZigBee的技術(shù)規(guī)范其實(shí)也是公開的，優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)稍加分析都不難發(fā)現(xiàn)的，本文就從信號的可靠性概率層面分析該技術(shù)的應(yīng)用缺陷。
李開復(fù)老師在其著名的自傳《做最好的自己》一書中講了一個(gè)令人印象深刻的小故事，那還是他在卡內(nèi)基梅隆大學(xué)念博士的時(shí)候，有一次應(yīng)邀做一場語音識別項(xiàng)目的匯報(bào)演示。當(dāng)時(shí)該演示系統(tǒng)剛剛開發(fā)完成，還有一些潛在的bug沒有被清除，因此該系統(tǒng)還不太穩(wěn)定，可靠性只有90%，也就是說有10%的概率該系統(tǒng)在演示過程中會突然莫名其妙的宕機(jī)掉，如果真的發(fā)生了這種糟糕情況，演示肯定就搞砸了，這是絕對無法忍受的，因此該報(bào)告會的負(fù)責(zé)人要求將可靠性提高到99%，也就是說需要把系統(tǒng)宕機(jī)的概率控制在1%附近，通常對于一場報(bào)告會而言，整場會議也就是1-2小時(shí)的時(shí)間，真正做系統(tǒng)演示的時(shí)間頂多也就是十幾分鐘的時(shí)間而已，如果真的達(dá)到了99%的可靠性，應(yīng)該說還是有保證的。但是報(bào)告會很快就要開始了，在這么短的時(shí)間內(nèi)怎么可能將宕機(jī)的概率降低10倍呢，臨時(shí)加班加點(diǎn)修改程序源代碼進(jìn)行調(diào)試肯定是來不及的，沒準(zhǔn)兒還會引入新的bug也是非常有可能的，聰明的李開復(fù)博士很快就想到了概率論的方法，成功的解決了這個(gè)問題，后來那次報(bào)告會果然非常成功。
那么他是怎么做到的呢？
李博士想，既然一套系統(tǒng)宕機(jī)的概率是P1=10%，那么兩套系統(tǒng)熱備份并聯(lián)運(yùn)行，按照概率論的觀點(diǎn)，一前一后同時(shí)宕機(jī)的概率是概率“串聯(lián)”，其概率P2=P1 * P1 = 10% * 10% = 1%，反之可靠性就是Pn=1-P2=99%，也就是說他只需要找到一款熱切換的軟件，在該系統(tǒng)宕機(jī)的一瞬間，在聽眾毫無覺察的情況下迅速切換到另外一套備份系統(tǒng)就可以了，這真的是一個(gè)聰明而且實(shí)用的解決方案！
回到ZigBee系統(tǒng)本身上來，為什么人們發(fā)現(xiàn)ZigBee的單跳組網(wǎng)穩(wěn)定性還可以，但是多跳的可靠性就急劇下降呢？原理其實(shí)就和李開復(fù)博士的演示系統(tǒng)非常相似。假定ZigBee傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)包的成功的概率是P1=90%，那么兩跳的傳輸就是概率的“串聯(lián)”，其成功的概率P2=P1 * P1=81%，經(jīng)過三跳之后傳輸成功的概率P3=P1 * P1 * P1 = 73%，進(jìn)一步的測算表明，經(jīng)過6跳之后，其傳輸成功的概率P5=0.95=59%，這個(gè)概率已經(jīng)低于考試的及格線60%了，其用戶體驗(yàn)可想而知。
近年來，有很多基于433MHz頻段的多跳無線自組網(wǎng)技術(shù)不斷的涌現(xiàn)出來，針對該問題給出了多種不同的解決方案，后面我們會在單獨(dú)的文章中對于該問題著重分析，對于幾十K字節(jié)的大型數(shù)據(jù)塊的多跳可靠傳輸，微網(wǎng)高通的WiMi-net無線自組網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)做了深入全面的支持，我們會在后續(xù)的連載文章中為大家奉獻(xiàn)精彩紛呈的點(diǎn)評和分析。
