¶ WaveMesh LDx/LDx+ 极远授时无线移动自组网 技术百科
WaveMesh LDx/LDx+ 是由济南创艺电子科技有限公司开发的一套先进的无线自组网协议栈。它专为极深路由深度、高精度时间同步和低功耗应用而设计，广泛应用于智慧城市、工业物联网及矿山安全等领域。
¶ 1. 概述与核心优势
WaveMesh LDx/LDx+ 是在原有的 LLx 系列协议基础上深度优化而来的。其最核心的特点在于**“极远”和“授时”**。
¶ 1.1 “极远”的概念
这里的“极远”并非指单跳传输距离（单跳通常为 500m-5km），而是指网络的路由深度。协议支持高达 65,535 级中继。
- 覆盖范围： 理论上，若按单跳 500 米计算，65,535 级路由可覆盖直径 60,000 公里的范围，这甚至超过了地球赤道的周长。
¶ 1.2 高精度授时 (仅 LDx+)
LDx+ 协议在数据传输的同时，实现了相邻上下级节点之间误差 <±30μs 的 RTC 授时。
¶ 1.3 核心特点
- 全分布式： 无中心节点，所有节点地位平等，自主计算路由。
- 高可靠性： 采用 5 次握手可靠单播及 4 次握手可靠广播。
- 极低开销： 物理带宽有效利用率高达 90%，无需心跳包维护。
- 低成本硬件： 运行在入门级 8 位 MCU（如 STM8S/L）上，仅需 1K RAM 和 8K Flash。
图 1：WaveMesh 配置工具界面（PDF 第 1 页）
¶ 2. 硬件模块与参数
WaveMesh 协议支持多种射频芯片和硬件组合，主要分为 LoRa 和 GFSK 两个技术流派。
| 模块型号 | 射频芯片 | 调制方式 | 无线速率 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|
| WM1268-049H | SX1268/1262 | LoRa | 1K ~ 62Kbps | 远距离、高灵敏度需求 |
| WM2300-049H | CMT2300A | GFSK | 100Kbps 固定 | 高吞吐量、低成本需求 |
¶ 硬件特点
- 多频段支持： 兼容 433MHz、470-510MHz（国内）、868/915MHz（欧美）及 2.4GHz（全球）。
- 灵活生产： 厂家开放硬件设计，允许客户自行生产硬件以降低成本。
图 2：WM1268 与 WM2300 系列模块对比（PDF 第 7 页）
¶ 3. 固件版本划分
为了平衡功能与成本，WaveMesh 提供了不同级别的固件版本，用户可根据实际场景选择。
| 固件系列 | 自主休眠 | 异步休眠 | 同步休眠 | 时间授时/读写 |
|---|---|---|---|---|
| LDA/LDA+ | ❌ | ❌ | ❌ | LDA+ 支持 |
| LDB/LDB+ | ✅ | ❌ | ❌ | LDB+ 支持 |
| LDC/LDC+ | ✅ | ✅ | ❌ | LDC+ 支持 |
| LDD/LDD+ | ✅ | ✅ | ✅ | LDD+ 支持 |
注意： 所有版本固件在数据层完全互通。例如，可以用不支持休眠的 LDA 模块做骨干路由，用支持休眠的 LDB 模块做末端传感器。
¶ 4. 核心工作机制
¶ 4.1 动态路由协议
WaveMesh 采用私有按需轻量动态多径路由协议：
- 自适应能力强： 适应快速移动的节点和拓扑变化。
- 无环路设计： 避免了无线带宽的无效浪费。
- 智能路径选择： 权衡距离矢量、信号质量、链路稳定性和节点剩余电量。
¶ 4.2 休眠策略
针对低功耗场景，协议提供四种休眠模式：
- 异步休眠： 节点周期性醒来监听无线唤醒信号。
- 同步休眠： 全网节点严格同步醒来和休眠，效率最高。
- 自主休眠： 节点仅在需要发送数据时醒来。
- 混合休眠： 结合同步与异步，提高网络的健壮性。
¶ 4.3 全网集抄 (Mass Reading)
这是 WaveMesh 的核心功能之一，可以在数秒内采集成百上千个节点的数据。
- 工作流： 网关发起广播抄读 -> 节点逐级中继转发 -> 响应数据流如流水般汇聚至网关。
¶ 5. 典型应用场景
¶ 5.1 智能家居与楼宇
通过树形拓扑连接灯控、面板开关及各种传感器。即使在复杂的楼宇环境下，也能通过多级中继确保覆盖。
图 3：智能家居网络拓扑示意图（PDF 第 21 页）
¶ 5.2 无线抄表 (电/水/气/热)
- 非低功耗电表： 电表作为骨干路由。
- 全网低功耗水气表： 节点处于深度异步休眠，单次集抄成功率接近 100%。
¶ 5.3 室内人员与物品定位
利用固定点（灯、开关）作为参考坐标，移动点通过上报与周围固定点的信号强度和第一级路由信息，位置服务器可计算出精度达米级的行动轨迹。
¶ 6. 开发者进阶：AT 指令与报文解析
¶ 6.1 时间读写指令 (ATCT)
开发者可以通过串口发送 ATCT 指令读取或写入模块的 RTC 时间。返回的 8 字节数据包含：年、星期+月、日、时、分、秒、亚秒（高低字节）。
¶ 6.2 扩展报文头 (Affix Header)
LDx/LDx+ 支持在输出应用层数据时自动添加“扩展报文头”，包含：
- RSSI (信号强度)
- UUID (节点身份标识)
- Distance (与网关的跳数/综合距离)
这为网络诊断、信号分析及定位应用提供了最直接的数据支持。
¶ 7. 常见问题 (FAQ)
- Q: 不同硬件模块是否互通？
- A: 射频芯片必须相同（如都是 LoRa）才能互通，GFSK 与 LoRa 不互通。
- Q: 如何进行固件升级？
- A: 支持串口升级，部分型号（如 M 系列）支持 OTA 无线升级。
- Q: 为什么 470MHz 体验不如 433MHz？
- A: 城市内 470-510MHz 频段常受地面波数字电视信号干扰，推荐首选 433MHz。
本文档基于济南创艺电子科技有限公司 2023 年 2 月 3 日版技术手册整理。