终端的报文必须挂接的路由器中转，终端之间不能直接通信。由于仅在路由器之间建立路由，网络的路由维护开销小，路由协议采用AODV算法。没有路由器的ZigBee网络就完全变成点对多点的网络。
· 图1： ZigBee组网示意图
优点：终端设备功耗很低；网络的路由维护开销小；支持频率跳变抗干扰能力强；支持报文分片；分布式的密匙，网络的安全性很好；网络的规模大。
缺点：路由器和协调器不能休眠，功耗较大。如果某条路由失效会影响很多终端设备。并不是在所有节点间建立链路，网络的吞吐量不高，大数据量时会有数据丢失。如果协调器不能工作网络就不能添加删除节点甚至全网瘫痪。
Wireless HART Wireless HART是由DustNetworks创建的采用时间同步的Mesh网络协议（TSMP – Time Synchronized MeshProtocol）。物理层基于802.15.4，但增加了一个更精确的跳频算法。链路层采用基于时间片时分的方式，整个网络所有节点都有路由能力并且都能休眠，是一个低功耗的网络。节点的休眠机制需要在时间片上严格同步，因此网络需要一个网关来负责整个网络的时间同步。该协议安全策略包括加密和授权。节点之间的链路在不同时间片、不同无线信道是动态改变的。两个节点会动态协商一个时间片、无线信道进行通信，实现碰撞避免。
· 图2： Wireless HART组网示意图
优点：每个节点都有路由能力而且能休眠，设备功耗低。网络的规模可以达到1000个节点左右。
缺点：由于划分了时间片，物理带宽被切分，因此传输延时很长、吞吐量不高，网络的初始化时间长。如果网关失效那么整个网络在一个时间片周期之后便会瘫痪。和其它的Mesh网络相比设备成本非常昂贵。
6LoWPAN 6LoWPAN是低功耗无线个人局域网的IPv6版本，IETFRCF 4944的提案，物理层和链路层采用802.15.4,发射功率为1mW。6LoWPAN的最大传输报文大小只有127字节而不是IPv6标准的1280字节。6LoWPAN关键是对IPv6报文头压缩、报文分片以便能在内存有限的低廉设备中直接支持IPv6。6LoWPAN可以将UDP/IPv6报文头压缩至最少6个字节。路由协议RPL由IETFROLL工作组负责其网络拓扑是一个树型结构，树的根节点可以不止一个。每个节点计算自己的Rank值，该值表明了该节点在网络中的相对位置并由此进行路由。
6LoWPAN组网的拓扑图3，显示的是从宿主计算机到终端设备的端到端的基于IP的连接。终端设备的IP地址由网络远端的宿主计算机分配。终端设备的网关提供在数据链路层的6LoWPAN/IPv6协议转换和报文的拆装。
· 图3： 6LoWPAN组网示意图
优点：可以支持现有的广泛流行的TCP/IP协议，能够利用IETF现有的协议组、QoS和网络安全相关的架构。因此，能够无缝地路由InternetIP报文。
缺点：目前只是一个草案。由于该协议还不成熟，目前还有还没有相关的产品问世。
DigiMeshDigiMesh是为低功耗的传感器网络所设计的，每个节点都具备路由功能且都可以休眠。物理层可以是2.4GHz和900MHz。该协议在2.4GHz频段并不完全遵循802.15.4标准。碰撞避免算法采用时间同步的CSMA。网络的拓扑结构是Peer-to-Peermesh的对等网络。路由协议类似AODV，路由表在需要时都才会被建立。为了支持休眠，节点的时间片必须保持同步，时间片同步由专门的节点向全网广播同步报文来实现。为了实现自治目的，负责时间同步的节点并不是协调器或者网关来完成，由提名机制在网络节点中选举产生。有加密和鉴权安全策略。
· 图4：DigiMesh组网示意图
优点：每个节点都具备路由能力并且都可以休眠，设备功耗低；支持频率跳变和安全机制；支持报文分片。
缺点：休眠节点响应时间慢；由于每次在需要时都重建路由，带宽开销较大；组网规模不大，最多支持500个节点左右。
Z-WaveZ-Wave是针对家居自动化定制的低速率网络协议，工作频率为868.42MHz或908.42MHz。物理层和链路层采用私有协议。碰撞避免采用CSMA。网络节点数最多为232个，分为控制节点和受控节点两种，支持休眠节点和移动节点。对休眠的支持采用异步模式，休眠节点不需要同步时间片。主控节点拥有全网的拓扑结构并计算路由，采用“源路由”方式，受控节点具有报文转发的能力。可以有多个控制节点但只能有一个主控节点，只有主控节点有添加和删除网络设备、分配网络地址的权利。
· 图5：Z-Wave组网和路由表示意图
优点：支持休眠和移动节点；每个节点有转发功能；休眠节点不需要进行时间片同步。
缺点：网络规模很小；报文载荷小仅适合发送命令；网络初始化时间长；如果主控节点失效，网络就会瘫痪。
WaveMeshWaveMesh是为低功耗移动设备所设计的Peer-to-PeerMesh网络协议。该协议有效支持拓扑变化的网络，数据流能够在不同路由之间无缝切换。可以适配不同物理层；私用链路层，碰撞避免采用CSMA和RTS/CTS算法、支持跳频和自适应速率。采用私有多径路由协议OLDM（On-demandLight-weight DynamicMultipath）。是一个完全分布式的对等mesh网络，所有节点都够休眠都具备路由能力，组网速度快。由于几乎所有MAC层报文都携带路由信息，节点可以通过监听感知网络拓扑变化并且维护到其它节点尽可能多的路由，适合快速移动的网络。对休眠的支持很灵活，有两种休眠模式：同步和异步模式。同步休眠模式需要对节点时间片进行同步，而异步休眠模式则采用特有的全网唤醒技术实现节点唤醒和时间片同步。由于所有节点都可以路由，链路层可以有多个信道加上网络层多径并发机制，因此网络吞吐量很高。支持安全机制并且支持大规模的网络。
· 图6：WaveMesh组网和路由表示意图
优点：支持快速移动的网络；每个节点都具备路由能力并且都可以休眠，设备功耗低；网络健壮性好；路由的维护的开销小；组网速度快；网络规模大；另外产品价格低廉、应用领域非常广泛。
缺点：休眠时节点的响应时间慢。
休眠技术简介功耗对于无线设备来说是一个很重要的指标，上述的几种mesh网络都能支持全部或者部分节点休眠，各自也都有不用的特点，在这里对各个网络所采用的休眠技术进行简单介绍。
ZigBee 2007终端是ZigBee网络中唯一能休眠的设备，休眠终端采用查询机制。当终端休眠结束时会主动向自己的父节点(路由器)询问是否缓存了属于自己的报文，父节点在收到请求后会向终端返回MAC层的ACK报文告诉终端是否有缓存报文。当没有缓存报文或者处理完毕时，终端可以再次进入休眠。这种查询机制可以使终端在没有数据传输的情况下有效地降低功耗。由于父节点的内存空间有限，便引入超时机制，在超时后父节点会删除缓存的报文甚至删除与终端的父子关系，不同类型的报文可以有不同的超时时间。
Wireless HART WirelessHART使用时分多址技术来协调设备间的通信，链路层指定设备之间建立链路连接的时间片和信道频率。采用“超级帧”周期性地对设备的链路信息进行广播。可以允许多个不同周期的“超级帧”同时存在，以满足周期性和非周期性的传输需要。时间被划分为10ms为单位的时间片，所有节点的时间片完全同步，时间片是进行数据传输的基本间隔单位。节点空闲的时间内可以休眠。
全网时间片的同步由数据链路协议数据单元（DLPDU）和带有时间信息的ACK报文实现。新上电的节点通过接收到DLPDU报文的时间计算出下一时间片的起始时间。当节点再接收到DLPDU报文时会比较自己与发送节点的时间差，接收节点会在相应的ACK报文中添加时间调整信息。接收到ACK报文的节点需要根据报文中的时间信息调整时间片。网络的每个节点都需要指定一个节点作为时间源获得时间同步信息。在时间片同步失效的情况下，节点采用过采样的方法把将时间片长度缩短为正常值的1/2-1/10以减小重新同步的时间。
DigiMeshDigiMesh是周期性的休眠网络，所有节点按照同步的方式在同一时刻进行睡眠和醒来。由睡眠协调器节点向全网广播同步报文实现时间片的同步，睡眠协调器在每个醒来时间片开始时刻发送一个同步报文，收到同步报文的节点对该报文进行中继实现全网广播。为了实现网络的自治目的，睡眠协调器由网络中的普通节点采用“提名和选择”的方式产生。
同步报文包含本次睡醒周期的醒、睡时间长度，因此DigiMesh的睡醒时间片可以变化。新上电的节点会一直不停监听网络直到接收到一个同步报文，实现与网络的同步。同步失效节点会主动减少在醒来时间片内发送报文并且增加醒来时间片的长度，还可以主动发送报文请求同步报文。
Z-WaveZ-Wave节点休眠采用异步模式，时间点不需要进行同步，但休眠时间片是固定的长度为250ms或者1s。对休眠节点的唤醒采用延长物理层报文特殊前导信号的方式称之为beam，休眠节点会在休眠结束时醒来很短暂的时间间隙监听网络，如果检测到特殊的前导报文则会推迟睡眠进行报文的接收和处理。Beam持续时间需要大于或者等于休眠节点的休眠周期。最坏情况发生在接收节点醒来刚好收到第一个beam的分片，接收节点就必须等待很长的时间直到beam结束。为了减少接收节点不必要的等待时间达到节电的目的，每个beam分片都携带者剩余beam分片数目，接收节点可以重新进入短暂的休眠并在beam结束前重新醒来接收之后的报文。这就要求Z-Wave节点有高精度的时钟并且对芯片物理层的能力有较高的要求。
WaveMeshWaveMesh网络节点的休眠有同步和异步两种模式，不同模式有各自的适用场景，而且两种模式可以随时切换。WaveMesh支持不休眠节点和休眠节点混合组网。
同步模式下，网络中节点的睡醒时间片是严格同步的，时间片的同步由网关或者指定节点向全网广播同步报文实现。同步报文在醒来时间片的结束进行发送，同步报文指定点本次休眠时间片的长度。同步模式下节点休眠时间片和醒来时间片的长度是动态变化的。异步模式下节点睡醒周期是固定的，采用特殊的全网异步唤醒技术，对整个网络每个节点的时间片进行同步。全网异步唤醒技术最大的特点是唤醒速度快，而且所用时间是预知的。在同步休眠模式下，同步失效时可以采用全网异步唤醒技术完成时间片重新同步。
比较结果采用在本文之前描述的比较准则对几种不同mesh网络做出尽可能准确的比较结果。
比较范畴
点对多点
ZigBee 2007 Pro
Wireless HART
6LoWPAN
DigiMesh
Z-Wave
WaveMesh
可靠性
-跳频机制
-丢包率
-自适应性
★★
★★★
★★★★
★★★
★★★
★★★
★★★★
电源管理
-休眠策略
-节点功耗
★★
★★
★★★
★★★
★★★
★★
★★★★
可裁剪性
-网络规模
-路由开销
-覆盖范围
★
★★★★
★★★
★★★★
★★
★
★★★★
吞吐量
-数据速率
-并行机制
-延时
★★★★
★★
★
N/A
★
★
★★★★
安全
-加密
-认证
-授权
★★★
★★★★
★★★
★★★★
★★★
★★★
★★★
成本
-芯片成本
-维护成本
★★★★
★★★
★
★★
★★★
★★★
★★★★
总结本文介绍了几种目前流行的Mesh网络并给出评估方法，并根据给出评估方法对这几种Mesh网络进行了比较客观的比较。由于很难有统一的尺度去衡量不同的Mesh网络，不同的网络也有自己独特的优势。实际应用中只能根据自己的实际需要多种因素综合考虑，选择能满足需要的最佳网络。毫无疑问，这里得出的比较结果可能会受到不同网络协议拥护者的异议。不能否认，在不同的评估准则之间会有一个灰色地带，比如功耗、可靠性和吞吐量之间的权衡。随着市场和技术的发展，将来的比较结果可能会和本文中现在所得出的比较结果迥然不同。
