Thread具有將互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)無(wú)縫地引入智能家居和智能建筑環(huán)境中，并實(shí)現(xiàn)低功耗網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的潛力。使用IP支持物聯(lián)網(wǎng)(IoT)設(shè)備的能力意味著開發(fā)人員可以在受限的網(wǎng)格設(shè)備上運(yùn)行成熟的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序。這在安全環(huán)境中非常有用。
Thread網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)特性簡(jiǎn)介
Thread是基于IP的標(biāo)準(zhǔn)，可以為智能家居監(jiān)控?cái)z像頭和門鎖等提供無(wú)線鏈接，其安全解決方案與工程師使用和信任的DTLS和UD等信用卡交易相同。實(shí)現(xiàn)Thread可通過(guò)OpenThread開源平臺(tái)，這意味著當(dāng)設(shè)計(jì)工程師使用Thread時(shí)，他們會(huì)得到一個(gè)由開發(fā)人員組成的社區(qū)的力量，共同完善軟件堆棧。
考慮到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的龐大規(guī)模，我們需要已經(jīng)信任的安全解決方案。由于Thread是基于IP的，因此要直接連接到Internet，不需要在Thread網(wǎng)絡(luò)和Internet之間進(jìn)行翻譯或映射網(wǎng)關(guān)。這簡(jiǎn)化了Thread網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使開發(fā)人員更易于管理。
無(wú)縫互聯(lián)網(wǎng)連接還為Thread網(wǎng)絡(luò)添加了另一個(gè)有價(jià)值的安全特性：端到端加密。數(shù)據(jù)在一個(gè)智能設(shè)備上被加密，然后穿過(guò)Thread網(wǎng)絡(luò)，并越過(guò)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)互聯(lián)網(wǎng)的主干，直到它到達(dá)云服務(wù)器，同時(shí)全程被加密。這為物聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)者提供了隱私和安全優(yōu)勢(shì)，因?yàn)閿?shù)據(jù)在家里打包，并且只有在云數(shù)據(jù)中心才能解包。
Thread以網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)為導(dǎo)向，并將所有應(yīng)用層抽象為IP流量。因此，Thread開發(fā)人員可以構(gòu)建或使用他們喜歡的任何應(yīng)用程序，在不必?fù)?dān)心網(wǎng)絡(luò)細(xì)節(jié)的情況下保持相當(dāng)大的自由度。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用層就像人類的語(yǔ)言，網(wǎng)絡(luò)就相當(dāng)于大腦。OpenThread為不同甚至并發(fā)的應(yīng)用程序(語(yǔ)言)設(shè)置了一個(gè)可靠的平臺(tái)(大腦)。
Thread被認(rèn)為是一個(gè)非常聰明的多語(yǔ)言朋友。通過(guò)使用Thread，開發(fā)人員可以在任何時(shí)候修改他們的應(yīng)用程序，甚至可以在Thread上運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序，使其適合物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序?qū)拥木酆稀Ｒ驗(yàn)檫@樣的激勵(lì)機(jī)制和與基于IP的DSL和Wi-Fi等通信標(biāo)準(zhǔn)的兼容性，智能家庭和智能建筑領(lǐng)域也在采用Thread。
OpenThread的無(wú)線電實(shí)現(xiàn)
Thread基于IEEE 802.15.4低功耗，自我修復(fù)的網(wǎng)狀協(xié)議。從硬件的角度來(lái)看，Silicon Labs(亦稱“芯科科技”)可以為Thread終端節(jié)點(diǎn)提供可靠，低成本，小批量和高能效的SoC。半導(dǎo)體供應(yīng)商正在OpenThread中維護(hù)其SoC驅(qū)動(dòng)程序，從軟件的角度來(lái)看，這是Thread的開源實(shí)現(xiàn)。Thread的成長(zhǎng)和發(fā)展，加上社區(qū)的力量，可以減少專利使用費(fèi)，許可成本和總體設(shè)計(jì)工作量。
考慮到每個(gè)人都認(rèn)為燈是理所當(dāng)然的，在打開或關(guān)閉燈時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤是不能容忍的。Thread可以通過(guò)將無(wú)單故障點(diǎn)方案引入IEEE 802.15.4自愈網(wǎng)格來(lái)解決此問題。Thread網(wǎng)絡(luò)可以將可靠性提升到下一個(gè)級(jí)別，這意味著消費(fèi)者不必?fù)?dān)心他們的燈無(wú)法使用Thread網(wǎng)絡(luò)打開/關(guān)閉。
Thread Group還將Thread升級(jí)為Thread 1.2，集成了多個(gè)擴(kuò)展和功能，同時(shí)顯著改善了Thread 1.2與智能建筑的兼容性。如果更容易安裝Thread網(wǎng)絡(luò)，則可以啟用多播，從而增加Thread 1.2中可能的節(jié)點(diǎn)數(shù)。
Thread通過(guò)整合其他技術(shù)來(lái)擴(kuò)展其業(yè)務(wù)范圍。例如，使用藍(lán)牙設(shè)備，Thread1.2可以啟用調(diào)試和配置。用戶可以使用手機(jī)上的藍(lán)牙來(lái)首次調(diào)試新的Thread設(shè)備進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。這使Thread成為將藍(lán)牙設(shè)備連接到Internet的粘合劑。未來(lái)的智能建筑可能會(huì)將Thread作為低功耗設(shè)備的基本IP層，同時(shí)利用藍(lán)牙的普遍性和實(shí)時(shí)定位服務(wù)等功能。
兼容多協(xié)議協(xié)同工作
智能家居和智能建筑領(lǐng)域配備了Wi-Fi、藍(lán)牙和Zigbee等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這些協(xié)議中的每一個(gè)都提供了一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，使其適合于特定的解決方案或設(shè)備。Wi-Fi是家庭和商業(yè)環(huán)境中的通用無(wú)線連接協(xié)議，提供可靠和快速的射頻通信。另一方面，藍(lán)牙和Zigbee只能為有限的資源、電池供電的設(shè)備(如智能恒溫器和智能燈)提供可靠的射頻通信。
在智能家庭協(xié)議頻譜的一端，是具有普遍性、可靠性和安全性的Wi-Fi。Wi-Fi可以立即將節(jié)點(diǎn)連接到互聯(lián)網(wǎng)上，因?yàn)樗腔贗P的。所以，任何Wi-Fi交易都可以端到端的完全加密。然而，Wi-Fi對(duì)資源和電力的需求非常大，限制了它在家中受限的網(wǎng)狀設(shè)備上的應(yīng)用。Thread可以被認(rèn)為是Wi-Fi的一種替代方案，其重點(diǎn)是為受限的網(wǎng)狀設(shè)備提供低功耗。它將許多Wi-Fi功能，安全、可靠和無(wú)縫互聯(lián)網(wǎng)，擴(kuò)展到可在IEEE 802.15.4無(wú)線電上運(yùn)行的低功耗節(jié)點(diǎn)。
在頻譜的另一端有一系列低功耗無(wú)線mesh協(xié)議，如藍(lán)牙m(xù)esh、Zigbee和Z-Wave。這個(gè)團(tuán)隊(duì)可以為您的網(wǎng)絡(luò)節(jié)省難以置信的電力。但是，它們都不是基于IP的。它們的節(jié)點(diǎn)需要特殊的網(wǎng)關(guān)才能連接到Internet。網(wǎng)關(guān)使實(shí)施設(shè)備到云的加密變得復(fù)雜。轉(zhuǎn)換器剝奪了端到端加密功能，這增加了安全風(fēng)險(xiǎn)，并使生活變得有些復(fù)雜，尤其是對(duì)于已經(jīng)不堪重負(fù)的IoT消費(fèi)者而言。Thread填補(bǔ)了這一空白。
Thread利用IP設(shè)計(jì)的靈活性完成了低功耗的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議系列。你能想象你如何使用Wi-Fi來(lái)操作打印機(jī)，發(fā)送電子郵件，以及做許多其他的事情嗎?Thread，另一方面，允許多個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)行，從而幫助數(shù)字助理開關(guān)燈和控制門鎖。
OpenThread和IoT加速融合
從消費(fèi)者的角度來(lái)看，購(gòu)買一個(gè)新的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備卻發(fā)現(xiàn)它不能與現(xiàn)有系統(tǒng)協(xié)同工作，這可能是痛苦和令人沮喪的。為了避免這種情況，進(jìn)而顯著改善物聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)者體驗(yàn)，業(yè)界一直在尋求一個(gè)統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。此外，物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)人員和供應(yīng)商一致認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的統(tǒng)一將簡(jiǎn)化開發(fā)周期，并實(shí)現(xiàn)更多的互操作性和兼容性。同樣重要的是，要避免將平臺(tái)的統(tǒng)一與適合所有協(xié)議的解決方案混淆。
平臺(tái)的統(tǒng)一是為了協(xié)調(diào)不同的協(xié)議，并利用它們?cè)诮鉀Q物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的不同問題方面的真正潛力。另一方面，不可能建立一個(gè)適合物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域每個(gè)用例的協(xié)議。協(xié)議的多樣性源于工程師正在解決的各種問題。因此，亞馬遜，蘋果，谷歌和Zigbee聯(lián)盟共同推動(dòng)了推動(dòng)IP互聯(lián)家庭項(xiàng)目的工作組的成立。Zigbee聯(lián)盟的成員IKEA，Legrand，NXP Semiconductors，Resideo，三星SmartThings，Schneider Electric，Signify(以前是飛利浦照明)，Silicon Labs，Somfy和Wulian也加入了工作組并為該項(xiàng)目做出貢獻(xiàn)。
IP互聯(lián)家庭項(xiàng)目的目標(biāo)是簡(jiǎn)化制造商的開發(fā)并提高消費(fèi)者的兼容性。該項(xiàng)目基于共同的信念，即智能家居設(shè)備應(yīng)該安全，可靠并且可以無(wú)縫使用。通過(guò)建立在IP基礎(chǔ)上，該項(xiàng)目旨在實(shí)現(xiàn)智能家居設(shè)備、移動(dòng)應(yīng)用程序和云服務(wù)之間的通信，并為設(shè)備認(rèn)證定義一套特定的基于IP的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。第一個(gè)規(guī)范版本的目標(biāo)將是針對(duì)低功耗藍(lán)牙(BLE)的Wi-Fi，Thread和IP實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于那些希望通過(guò)IP連接家庭項(xiàng)目啟動(dòng)開發(fā)周期的熱心開發(fā)者來(lái)說(shuō)，一個(gè)名為“如何使用project CHIP構(gòu)建一個(gè)門鎖”的演示可以作為一個(gè)信息資源。
Thread在IP-BLiS
BACnet International、KNX Association、OCF、Thread Group和Zigbee聯(lián)盟正在共同努力，以更好地使商業(yè)建筑與用戶的連接需求保持一致，并改善智能建筑產(chǎn)品的集成。
它們共同推動(dòng)了一種基于IP的安全多標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)設(shè)施，作為構(gòu)建自動(dòng)化的支柱，以取代效率低下、仍然廣泛使用的豎井解決方案。為此，應(yīng)協(xié)調(diào)領(lǐng)先技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行，減少智能建筑連接的碎片化，并促進(jìn)對(duì)共存解決方案的廣泛接受。
接下來(lái)，Thread 1.2提供了一些擴(kuò)展和改進(jìn)，使其無(wú)縫地適合于構(gòu)建自動(dòng)化應(yīng)用程序。Thread 1.2及其商業(yè)擴(kuò)展對(duì)調(diào)試過(guò)程、能夠連接到網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備數(shù)量以及這些網(wǎng)絡(luò)的配置和管理方式進(jìn)行了一些重要的改進(jìn)。
OpenThread的應(yīng)用現(xiàn)況與發(fā)展
雖然有很多使用Thread的用例和成功案例，但它仍處于市場(chǎng)采用的早期階段。然而，Thread是一種可以預(yù)見未來(lái)的技術(shù)，所以現(xiàn)在采用它的開發(fā)人員應(yīng)該會(huì)感到安全。
作為物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)者，我們應(yīng)該記住，在開發(fā)酷炫的技術(shù)時(shí)，我們應(yīng)該首先滿足消費(fèi)者的價(jià)值觀。Thread為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了IP，這簡(jiǎn)化了開發(fā)并改善了用戶體驗(yàn)。Thread還能在低功耗設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)前所未有的安全性和收斂性。Thread的開源實(shí)現(xiàn)OpenThread利用了社區(qū)的支持來(lái)保證無(wú)障礙的開發(fā)人員體驗(yàn)。
IP已經(jīng)將互聯(lián)網(wǎng)粘合在一起了數(shù)十年，現(xiàn)在是時(shí)候使具有IP的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)釋放可擴(kuò)展性和安全性的新視野了。憑借其基于IP的基礎(chǔ)，OpenThread可以運(yùn)行成熟且經(jīng)過(guò)測(cè)試的應(yīng)用程序。
（轉(zhuǎn)載）
