近日，据外媒报道，美国针对华为的相关“禁令”进一步升级，包括JEDEC(固态技术协会)、Wi-Fi联盟、SDA、PCI-SIG、USB-IF均宣布中断与华为或海思的合作，有媒体认为，接下来蓝牙联盟（Bluetooth SIG）的态度将成为影响华为未来的关键。
一个需要正视的事实是，虽然还远没有到最糟糕的地步，但所有科技公司已经意识到了一个问题，核心技术的自主研发和控制权已成为市场生存的关键因素。对应到物联网上，一个自主研发的无线通讯协议就是最大的底气，我们是否也有华为芯片一样的“备胎”方案？来应对“禁令”带来的不可控后果，同时这个以高应用性为研发诉求的协议可以更适应中国物联网发展的特性。
节选自：科技日报官网，点击“阅读原文”查看完整报道
在报道中，幻腾智能的Phantom mesh作为由国内企业自主研发的通讯协议之一，被重点提及。对此，作为一家自成立起就开始自主研发无线通讯协议的企业，幻腾重新思考了6年来，在无线通讯协议上所做的努力。
幻腾为什么要做无线通讯协议？
作为一家深耕于数字人居领域的科技企业，幻腾发现：说到无线通讯技术在楼宇自控和数字人居领域的应用，很多人的第一反应就是与有线网络的通讯技术相比，无线通讯技术不够稳定。
然而，随着人居空间智能化升级的呼声越来越高，呈几何倍数上升的物联网设备数量，频繁的设备功能迭代所带来的对设备升级能力和成本要求的提升，以及越来越多的管理者开始主动要求由云端接入和管理等，让有线系统无论是从技术能力还是成本上都开始无法适应这些变化。与之相反，在有线系统遭遇困境的当下，无线物联网技术在更新换代中得到了快速的发展。幻腾正是看中了这一点，才最终决定创新思路，投入无线通讯协议——Phantom mesh的自主研发中，并在6年的时间里，让其成为了一个在稳定性上能够媲美有线的高密度物联网系统的无线通讯协议。
五种视角，认识Phantom mesh
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低延时+低功耗、高密度+高可靠的双重权衡
在对设备低延时和低功耗的权衡上，Phantom mesh和大部分物联网无线通讯协议一样，明确区分了全功能设备和低功耗设备。对于全功能设备，其接收机保持开机，因此控制延时极低。对于低功耗设备，Phantom mesh可以保持可定制或者自适应的唤醒间隔，从而保持双向通讯。
典型情况下，使用Phantom mesh的无线开关，使用一节纽扣电池可以正常工作5年。即使是需要低延时唤醒的应用，Phantom mesh同样出色。例如，完全由纽扣电池供电、瓶盖大小的红外遥控转发模块，可以连续工作6个月以上，红外转发平均延时小于1秒。
在对高密度设备和高可靠通讯的权衡上，Phantom mesh使用了精心优化的可控泛洪式路由算法，可在设备密集、数据量接近极限的情况下避免拥塞。与泛洪式路由算法相比，单播的路由算法，看似高效，但需要付出维护路由表的通讯开销、硬件、软件复杂度的代价。这使其无法适配数字人居领域的应用。另一种以Zigbee为典型的树形路由算法，更是依赖唯一路径上所有节点都正常工作，这恐怕只有精心布置的实验室能达到。
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高密度、大规模物联网友好型协议
Phantom mesh采用类似蓝牙mesh的预分配的地址，使用32bit的地址空间，能够在实践中达到几乎无上限的大规模网络。这让幻腾在实际项目中，能够轻松支持50000+设备的网络。
与Phantom mesh所能支持的网络相比，Zigbee的树形地址分配方式，虽然有16bit地址空间，但实际的设备量通常不超过数百个，容易造成极大的地址空间浪费。此外，WIFI等星型网络，也无法承载大规模的网络。而家用的WIFI路由器，通常受限于硬件资源，只支持十几个同时连接的设备。
不仅如此，Phantom mesh还支持自适应的心跳算法，保证不论设备密度的高低，都能稳定地保持节点之间的邻居关系，进而释放协议超强的寻址能力。这让Phantom mesh在高设备密度情况下，能够保障每个设备周围既不会被全功能设备占满资源，导致低功耗设备无法接入；也不会被低功耗设备占满资源，导致全功能设备无法形成骨干网络。
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无中心设计，构建媲美有线的稳定性
Phantom mesh采用无中心的设计，任意两个节点之间可以直接通讯。在实际项目中，通常需要网关设备来桥接Phantom mesh和互联网。而通过部署冗余的网关设备，Phantom mesh可以自适应选择合适的网关连接互联网，并实现负载均衡。这样的设计，让Phantom mesh在后装项目中，即使遭遇个别网关由于打扫卫生或急需插座等情况而意外下线时，也能自适应切换到仍然在线的网关上，进而让上下行双向数据均不受影响。
与之相反，包括Zigbee、蓝牙mesh、WIFI、LoRA在内的几乎所有的其它无线协议，因为带有很强的“一带多”逻辑（即一个网关或AP下带若干个设备），所以当遇到网关意外下线等情况时，其下所有的设备就会随之下线，无法自动恢复。
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策略下沉，激发可替代传统控制的可靠性
基于Phantom mesh的数字人居系统，具有越过边缘网关，将策略下沉到末端设备的能力。这样的设计，不仅能够完全发挥出mesh网络在任意两个设备之间的通讯能力，将策略延时缩短到极限，更能将可靠性提高到让用户可以放弃传统控制方式的程度。
不仅如此，经过测试我们还发现，利用Phantom mesh，复杂逻辑的控制延时平均为69ms，最低可低于30ms。而使用传统边缘网关执行策略方式的竞品，即使网关处于单跳通讯距离内，平均延时高达179ms，最佳情况也需120ms。
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采用大量零拷贝实现，芯片资源消耗低
Phantom mesh不要求精确的无线时序，通常单片机的定时器即可满足要求。这主要是因为Phantom mesh是一组MAC和网络层协议，可以基于任何单帧数据长度超过38字节的无线收发器芯片。
此外，通讯协议栈的实现，通常对于系统的内存（RAM）要求很高，而Phantom mesh精巧的设计，则使得使用普通低端单片机作为主控芯片成为了可能。通过采用大量零拷贝实现，Phantom mesh不仅能让实际内存的消耗低于15kB，更能让在Cortex-M3核心上编译后的代码量在25kB左右。而蓝牙mesh的实现，在类似处理器架构核心上编译后的代码量则在200kB左右。
2013年，幻腾智能成立。同年起，幻腾就针对房地产行业的数字化转型和用户体验升级，开启了专门应用于数字人居领域的无线通讯协议的自主研发和持续创新。6年后，在国际局势的风云变幻中，这一切似乎有了更多的意义。
未来，无论中国物联网通讯协议是否会进入“极限生存”模式，幻腾都将以成为能够替代权威的主流无线通讯协议为最终目标时刻做好准备，用开放的心态，把更加成熟、稳定的技术注入业界生态，与更多的企业一起，为推动我国物联网无线通讯协议的核心技术研发和进步贡献力量。
