无线网状网络/网状网络基础
网状网络是一种多路径和多跳广域网络，非常适合室外部署。网状网络由无线网络设备（称为节点）组成，这些设备连接在网络节点的范围内。因此，它将形成一个分散的网络，因为每个节点只需要将自己的无线范围扩展到下一个节点即可。每个节点始终相互通信，并在本地网状网络中充当数据包在网状网络中传输的网关。
无线网状网络具有自治系统的三个特征，分别是：
- 自形成/自组织
- 自愈合
- 自我优化
- 多跳
由于实现了邻居发现和拓扑学习等网状网络功能，新节点加入网状网络是透明的。无线路由器可以快速检测到新路径的存在，从而提高整体性能和覆盖范围。
上图显示了网状网络的自形成能力。
[1] 新节点加入网状网络
[2] 周围节点收到新节点存在的消息，并即时进行配置，为数据包提供优化的路由
[3] 新节点被网状网络接受
由于诸如网络设备故障、自然灾害/人为灾害等不可预见的情况，节点可能会离开网状网络。因此，网状网络天生具有更高的健壮性和弹性。实现这一点的方法有很多，例如：使数据包在节点之间传输时采用多路径（两个节点之间的连接数量为 2 或更多），分散连接和冗余。
上图显示了网状网络的自愈合能力。
[1] 网状网络中的一个节点出现间歇性故障
[2] 与间歇性故障节点相连的周围节点重新配置以响应故障节点
[3] 故障节点离线，但网状网络仍然正常运行，没有停机时间
网状网络具有自我优化功能，可以最大程度地扩大网状网络覆盖范围，最大程度地减少干扰，并最大程度地提高网状网络的带宽容量。
多跳连接允许多个设备通过依赖其他网状节点（而不会影响整体网络性能）同时访问网络。它将保证更大的覆盖区域并提高网络容量。事实上，视线约束不再重要，因为中间节点使用减少的功率传输，在短距离无线链路上将信息中继给其邻居。
上图显示了网状网络的多跳过程。
[1] 节点 A 想要访问节点 D
[2] 节点 A 向附近的节点发送无线传输链路
[3] 节点 B 和节点 E 与节点 A 建立链路
[4] 节点 E 已经找到节点 D，形成网状连接 A-E-D
[5] 节点 B 仍在搜索节点 D，但找到了节点 C
[6] 节点 C 已经找到节点 D，形成网状连接 A-B-C-D
在传统的无线网络中，每个节点监控自身与另一个节点之间的路径。这些网络以分层方式配置，以确保每个节点使用单个连接路径。这种方法的缺点是缺乏故障保护。如果一个节点发生故障，专用链路将丢失，并且端点将无法访问，直到服务恢复。
建立多个连接路径是解决此问题的逻辑答案。不幸的是，传统的节点缺乏从备用传输路径中选择的可智能技术。
为了解决这个问题，开发人员研究了在每个节点上添加智能的想法。这种智能将跟踪每个可用的通信路径，并以逻辑方式选择最佳路线。所有节点加在一起会形成一个网状网络。这种网状网络将消除单点故障。如果一个链路出现故障，其他网络节点将收到警报，并可以选择替代节点路径。该设计的自修复特性将确保网络继续运行。用户访问和生产力水平将得到维护。
如今，智能网状网络的概念已成为现实。随着研究人员不断改进和增强网状网络，并得到企业部署和使用，网状网络已成为一种应用越来越广泛的网络拓扑。网状网络已成为多种应用的首选技术，从保护军事周边到调节工厂装配线上的产品流动，再到为人们的日常通勤提供智能导航。