Thread能否成为物联网新兴动力?

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物联网通过智能家居和智慧商业,改变人们的生活和工作方式。对于智能家居来说,物联网的目标是建立一个包括家电、照明、温控、安防安全和娱乐系统的网络。该网络使它们能够协同工作,为消费者打造一个更方便的生活环境。

当今物联网通信协议可谓百花齐放,市面上设备常见以WiFi、蓝牙、ZigBee等主流协议为主,那Thread是什么样的协议呢?

什么是Thread

Thread不依赖家庭互联网网络或Wi-Fi,相反,通过建立专用网络来连接家居设备,专门为分布在家中的低功耗,智能家居设备提供可靠的网络连接。

在互操作性、安全性、功耗和架构方面,物联网面临诸多挑战,Thread作为新兴网络协议,建立在开放成熟的标准之上,基于通用的IP网络,因此在与其它物联网设备、自动控制器及移动设备进行本地交互的同时,还可以直接与云服务连接。

Thread解决了构建智能家居产品网络中出现的新需求。Thread基于成熟的标准IEEE802.15.4协议,以6LoWPAN为基础,充分利用开放标准和 IPv6 技术,与其它无线标准相比具有许多技术优势:

安全可靠

无单点故障

连接简单

功耗低

产品开发人员和消费者可以轻松地通过Thread安全地将250多个设备组成一个低功耗无线Mesh网络,并且网络中的每个设备都可以连接Internet,访问云服务。

与其它Mesh技术不同,Thread解决了以下问题 :

Thread仅关注网络层。

Thread网络允许多播(泛洪)和单播(路由)消息传递,以支持网络的可扩展性和可靠性。

Thread基于IP,提供跨所有网络的汇聚层。

Thread使用内置的网络层安全组件认证待加入设备,对网内数据使用MAC加密。

智能家居

Thread协议栈

Thread的优势

Thread使用经过实践验证的标准和IPv6技术,以6LoWPAN为基础,为产品开发人员提供了优于现有无线协议的许多技术优势:

即刻可用:Thread规范已经公开发布;现有的工具和认证程序会对成员开放,并且已经有许多通过Thread认证的组件供开发者使用。

专为物联网构建:Thread基于成熟的标准,可以建立低功耗、安全可靠、无单点故障、支持互操作的网络,并可扩展到多达数百个节点。

基于IP:Thread提供跨所有网络的汇聚层,支持设备与设备和设备与云的通信,能够灵活地与多个应用层协议和生态系统协同工作。

安全性:Thread只允许通过授权的节点加入网络,为网络提供用户友好的设备管理,包括内置的链路层安全性和对所有数据包的加密。

无缝接入:Thread利用边界路由器将互联网和其它网络,如以太网,Wi-Fi和蜂窝网扩展到了低功耗终端设备。

低功耗:Thread支持将电池供电设备,如日常使用的温控器,照明设备,安防产品等,作为家庭网络的一部分,而无需频繁充电或更换电池。

Thread和WiFi的关系

智能家居

Thread家庭网络架构

标准不同:Thread基于IEEE802.15.4标准,WiFi基于802.11标准

都基于IP:Thread是一个基于IP的Mesh网络

相互协同:Thread和Wi-Fi可以相辅地将设备加入一个共通的家庭网络。(需要一个Thread边界路由)

性能不同:以交通方式为例,WiFi像是高铁,速度快(高带宽)、票价高(高功耗);Thread像是地铁,速度慢(低带宽),票价低(低功耗)。

Matter Over Thread

智能家居

Thread是基于IP的通信协议,而Matter是基于IP的应用层协议,因此Matter可以基于Thread使用(Matter over Thread)。而对于主要用于智能家居的Matter来说,Thread的低功耗特性可以使需要支持电池供电设备,无需频繁充电或更换电池,如日常使用的温控器,照明设备,安防产品等。

为了应对未来协议的海量爆发,物联网的标准必然会越来越简化。Thread的网状网络技术,显然将加快智能家居物联网整合和自动化进程。

乐鑫 ESP32-H2 芯片与 Thread SDK 已获得 Thread 1.3.0 Certified Component 证书,能提供最新的Thread 1.3.0 解决方案。

审核编辑 :李倩

 

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