NexFi无线宽带自组网技术——低成本实现万物互联

NexFi本质上来说是一种无线宽带自组网技术，源于MANET技术，专业名词叫移动Adhoc网络，也称为移动自组织网络。MANET的特点主要为无中心节点、多跳和自组织自管理。MANET网络是一个不需要基础设施的分布式网络，每个节点都能充当数据转发的角色，节点间的通信通过网络协议和算法进行协调，不会因为某个节点的崩溃导致整个网络无法运行。NexFi技术继承了MANET的这些特性，同时更关注于高带宽、低延时、终端兼容性、数据安全性等这些问题，并拓展至区域组网、无线上网、无线中继等更通用更基础的应用场景。

MANET的研究已经有很多年的历史，在上世纪90年代IEEE802.11标准委员会成立之初就提出了移动自组织网络的概念，同时成立了MANET工作组，学术界也就此展开了大量的研究。这种技术早在伊拉克战争期间就被应用于战场网络的迅速部署，通过空投设备的方式为士兵之间迅速搭建无线通信网络。目前国内外在军事军备、抢险救灾、地下作业等领域有较为成熟的应用。

目前较常见的Zigbee和最新的蓝牙4.2中同样采用了类似的技术，其本质上都是基于MANET技术演化的衍生品，他们都有无中心点、多跳等自组网的特性，Zigbee更关注低功耗和工业化场景，主要用于控制信号和采集数据的传输，蓝牙BLE同样关注低功耗，相比Zigbee更多的应用于消费类电子产品，一般用于文件传输和音频传输。由于他们特定的低功耗特性和应用场景，一般传输的数据量不会太大，同时功耗和带宽是一对矛盾，对于大数据量传输的应用场景不是这两种技术的主攻方向。而NexFi更关注高带宽、低延迟等特性，更专注于通用IP网络及移动互联网场景，和前面两种技术有着不同的方向定位。相比于传统的WIFI路由技术和无线网桥技术，由于NexFi采用了基于MAC地址的内核态二层路由协议，在性能和兼容性方面都拥有一定的优势，能完全透明的支持上层的各类IP应用，且具有免配置和智能连接的特点，免去了繁琐的SSID设置、IP地址设置、密码设置等环节。而安全性问题通过分布式密钥技术来解决。

信息技术的高速发展，我们身边所有的一切都朝着数字化的方向发展，自从有了云计算，计算资源、存储资源都一面倒的搬到了云端，我们已经习惯了通过云端通过平台来进行数据的交换，我们在享受互联网带来的巨大便利的同时，也逐渐被互联网所束缚。我们想方设法的用各种技术提高云端处理能力，提高出口带宽速度以满足级数发展的数据交换需求，同时还要应对集中化带来的平台可靠性问题和数据安全的问题，一旦发生平台崩溃或隐私泄露，后果将不堪设想。

甚至于面对面的互加好友、面对面支付、面对面发送一个ppt、用手机操控面前的智能家电都离不开互联网，这对网络资源和云端计算资源带来了极大的浪费，这是一个非常尴尬的境地，我们在大力发展互联网的同时，忽略了大量区域组网的需求。WIFI-Direct技术就是用来解决面对面传输的问题，但他依然是传统的星形网络，必须有某个节点作为中心节点，这样就导致一旦中心节点离开或者出现问题，必然导致整个本地网络不可用。并且WIFI-Direct接入的节点数受限，无法做到大规模应用。我们急需一种更便捷、更智能的无线宽带组网技术来解决这一问题。

MANET技术其实在学术界一直是研究的热点，但在产业界比如802.11s就沉寂了多年，只在无线窄带领域得到一部分的应用。究其原因，首先是没有好的应用场景，从而导致芯片厂商支持力度不够，反过来又导致了技术上无法突破带宽的瓶颈。就像虚拟化技术存在了多年，直到有一天云计算的概念火了，Intel和AMD在CPU上提供了硬件支持，一夜之间就发展起来了。现在碰到了同样的情况，近年来随着移动互联网技术的迅猛发展，智能手机的普及率得到了大幅的提升。802.11标准也一路高歌猛进，从b、g、n、ac一直到最新的802.11ad。同时物联网和智能家居概念的普及，涌现了大量的智能硬件，这为MANET技术的发展提供了绝佳的土壤。

智能手机或移动终端中的无线芯片本身的频带资源就是一种网络资源，通过NexFi技术将附近的设备连接起来，就组成一张无线网络，无需WIFI路由器、运营商基站等基础设施即可进行互相传送文件、视频等数据，在人员比较密集的区域，这个网络可以无限的扩大。所以我们给这种组网方式定义了一个新的名词叫网池，我们希望每个设备上的网络资源也可以以资源池的方式共享和连接，这种网络资源可以是你的网卡本身提供的频带资源，也可以是网络出口的带宽资源，这更像是工作在物理层和网络层的一种共享经济。有些手机厂家已经在布局和研发基于这类技术的产品和应用，相信不久的将来我们的手机上都会有这样一个功能，类似WIFI、蓝牙、NFC一样的普及，这将是下一个移动互联网的风口，将会涌现出一大批基于这种技术的创业公司和APP出现，比如用它来做文件分享、网络分享、本地化社交、联机对战等。除此以外，车联网、机器人、智能家居等领域都将会有更广泛的应用。

未来的网络连接方式应该是云+端和端+端相结合的方式，通过这种方式可以更好的提高网络资源利用率。当然，除了解决网络问题，未来还需要进一步实现应用本地化，这将还会涉及计算和存储的问题，目前已经有比如网格计算、分布式存储、区块链、P2P等技术可以解决类似的问题。

分享者：朱俊峰，NexFi（自组网络）创始人&CEO，复旦大学MBA及计算机博士，OpenStack中国社区专家组成员。曾任中国电信核心技术人员、上海浦东张江软件园总工程师&技术副总裁。 NexFi是一家技术型创业公司，致力于 MANET（Mobile Ad-Hoc Network）前沿技术深入研究和不同场景下应用。