Low Power ad hoc Mesh Network von NeoCortec

Generell stellt das Wireless Mesh Networking Protokoll einen Paradigmenwechsel gegenüber herkömmlichen Netzwerkarchitekturen dar. Im Gegensatz zur traditionellen Lösung mit einem zentralen Netzwerkmanager, der die Kommunikation zwischen den Knoten steuert, verwendet das Mesh Network Protokoll NeoMesh von NeoCortec autonome intelligente Knoten als Backbone. Diese Funktion ermöglicht es jedem Knoten, als unabhängige Einheit zu agieren und die direkte Kommunikation zwischen den Knoten zu erleichtern, ohne dass eine zentrale Instanz erforderlich ist. Das Ergebnis ist ein einheitliches Netz, das einfach funktioniert, egal wie groß oder komplex es wird. Wenn zusätzliche Knoten dem Netz beitreten, schließen sie sich neue Geräte selbstständig und nahtlos an die vorhandenen Knoten an (Ad-Hoc). Dadurch werden die Abdeckung und Leistung des Netzes gestärkt und ein zusammenhängendes Kommunikationsnetz geschaffen, das große Entfernungen überbrücken kann. Unabhängig davon, ob Knoten hinzugefügt, entfernt oder neu positioniert werden, bleibt das Netzwerk robust und voll funktionsfähig, so dass eine ununterbrochene Konnektivität für alle Geräte und Benutzer gewährleistet ist.

Das NeoMesh-Netzwerk von NeoCortec folgt einem zeitsynchronisierten Protokoll, bei dem die Knoten sich über einen Beacon-Scan innerhalb eines zufälligen, aber untereinander synchronisierten Zeitfensters periodisch synchronisieren.  Dadurch werden Daten nur innerhalb vordefinierter Zeiträume gesendet und empfangen sowie möglichst viele Geräte gleichzeitig adressiert. Die meiste Zeit, insbesondere ohne dieses Beacon-Interrupt, verbringen die Geräte im Ruhezustand (Sleep mode). Dieser architektonische Ansatz gewährleistet einen äußerst vorhersehbaren und sehr niedrigen Stromverbrauch für jeden Knoten im Netzwerk. Alle Knoten brauchen nahezu die gleiche Menge an Strom, so dass jeder Netzwerkknoten mit kleinen Batterien viele Jahre lang effizient arbeiten kann. Die Module in einem Sensornetzwerk haben eine typische Lebensdauer von 7 Jahren mit zwei AA-Batterien. Für Spezielle Anwendungen, in denen Geräte besonders lange Batterielebenszeiten benötigen oder Nachrichten geplant gesendet werden müssen, beispielsweise wöchentlich, wurde ein spezieller Tiefschlafmodus entwickelt (Hibernation). Dadurch lässt sich die Lebenszeit optimieren.

Das NeoCortec-Protokoll für drahtlose Ad-Hoc-Mesh-Netzwerke mit niedrigem Stromverbrauch ist mit Modulen für 2,4-GHz- und Sub-1-GHz-Frequenzbänder erhältlich. Es ermöglicht die Verbindung zu schwer zugänglichen Geräten, z. B. im Keller und kann durch einen Multihop-Ansatz ein großes geografisches Gebiet abdecken. Das selbstheilende Ad-hoc-Netz besitzt eine hohe Zuverlässigkeit für den Empfang von Paketen bei einem geringen Paketverlust indem die Nachricht als „Ackknowledged Message“ mit Rückverfolgung und Empfangsbestätigung sicher ankommt. Im Falle einer einfachen Nachricht oder zum Einsparen der Datenrate ist auch ein Modus für nicht-zurückbestätigte Nachrichten einstellbar. Dabei wird weiterhin hohe Zuverlässigkeit garantiert, indem Nachrichten sofern der schnellste oder letzte Pfad nicht verfügbar sind, den nächst besten Pfad nutzen. Das dynamische Mesh-Netzwerk arbeitet in Echtzeit.

Auch für die Sicherheit hat NeoCortec Vorkehrungen getroffen. Die gesamte Kommunikation, nicht nur Nutzdaten, sondern die gesamte geplante Datenübertragung sowie die Beacon-Übertragung ist AES128 verschlüsselt. Der gesamte Mesh-Aufbau ist WES (Wireless Encrypted Setup) verschlüsselt. Über die API UART Schnittstelle können neue Knotenpunkte in das verschlüsselte Netzwerk eingebunden werden, oder Parallelnetzwerke aufgebaut werden. Aufgrund der einzigartigen Nachrichtenstruktur ist der parallelbetrieb mit einer hohen Anzahl an Geräten ohne Interferenz möglich. Es können bis zu 65.000 Knoten im selben Netzwerk betrieben werden

Das Netzwerk ist für eine reibungslose Produktentwicklung und kürzere Markteinführungszeiten gedacht, da es einfach aufzubauen, zu integrieren, zu ändern und durch die einfache Skalierbarkeit zu erweitern ist. Es gibt keine versteckten Kosten für Lizenzen oder Allianzen, NeoMesh-Netzwerke sind abonnementfrei. Dabei bedeuten keine wiederkehrenden Gebühren, dass der Betrieb des Netzwerks vollständig in eigener Hand liegt. Es ist auf NeoCortec-Modulen oder als Lizenzmodul zur Integration auf eigenen Leiterplatten erhältlich.

Anwendungen: Drahtlose Sensornetzwerke, automatische Zählerablesung, erweiterte Zählerinfrastruktur, mobile Ad-Hoc-Netzwerke, in der Haussteuerung und Gebäudeautomation, in der Industriellen Automatisierung, in Alarm- und Sicherheitssystemen und in der landwirtschaftlichen und forstwirtschaftlichen Überwachung.

Die Firma NeoCortec wurde 2008 gegründet und hat seinen Sitz in Kopenhagen – Dänemark. Das Unternehmen ist Innovator und Anbieter von Ultra Low Power Wireless Mesh Networks Lösungen. Das Hauptaugenmerk von NeoCortec liegt auf ihren Mesh-Netzwerken, die auf ihrem selbst entwickelten Mesh-Protokoll basieren und mit 868MHz, 915MHz oder 2,5GHz betrieben werden können. Ihre Kerntechnologie ist in den wichtigsten Märkten patentiert.