終結(jié)IoT通信協(xié)議亂戰(zhàn) 未來(lái)將由Thread一統(tǒng)

接入物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的各種設(shè)備正加速爆發(fā)，不過(guò)它們?cè)谕ㄐ艠?biāo)準(zhǔn)上卻各立山頭，有采用藍(lán)牙的，有采用ZigBee的，使用Wi-Fi的也不在少數(shù)。面對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不一的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議，各IoT設(shè)備間的互聯(lián)互通性自然備受影響。不過(guò)一個(gè)名為“Thread”的協(xié)議將會(huì)從眾多協(xié)議中脫穎而出成為未來(lái)IoT標(biāo)準(zhǔn)而穩(wěn)得天下。

Thread是什么

當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議可謂百花齊放，市面上的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備由于廠商、平臺(tái)、架構(gòu)的不同，所采用的通信協(xié)議也是各有不同。不過(guò)一般常見(jiàn)的還是以Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee、Z-Wave等主流協(xié)議為主。那么Thread是什么樣的協(xié)議呢？

Thread是一種基于IPv6的、低功耗網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要是為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供安全、無(wú)縫通信。最初設(shè)計(jì)Thread是為了針對(duì)智能家居和樓宇自動(dòng)化應(yīng)用，如電器管理、溫度控制、能源使用、照明、安全等，現(xiàn)其范圍已擴(kuò)展至更廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用當(dāng)中去了。

由于Thread使用了6LoWPAN技術(shù)，并基于IEEE 802.15.4網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因此Thread也是IP可尋址的，其不僅能為低成本、電池供電的設(shè)備之間提供有效通信，也支持云和AES加密。

而為了加速Thread協(xié)議普及，Nest Labs（Alphabet/Google子公司）、三星、ARM、高通、恩智浦半導(dǎo)體/飛思卡爾、Silicon Labs等公司早于2014年7月組成了“Thread Group”聯(lián)盟，來(lái)推動(dòng)Thread成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并向成員企業(yè)的產(chǎn)品提供Thread認(rèn)證。

與主流協(xié)議相比Thread的優(yōu)勢(shì)

那么與前面提到的主流IoT協(xié)議相比，Thread有怎樣的優(yōu)勢(shì)呢？

Wi-Fi是當(dāng)下家庭網(wǎng)絡(luò)中無(wú)線傳輸?shù)墓歉杉夹g(shù)，其速率高、容量大、覆蓋遠(yuǎn)，但與之相應(yīng)的功耗也大，導(dǎo)致其在采用電池供電的應(yīng)用中會(huì)受限。

藍(lán)牙功耗低，但覆蓋距離近，組網(wǎng)規(guī)模小，而且各版本并存情況突出，此外其主要解決方案本身不支持IP，所幸其中的Bluetooth Core Specification 4.2已支持IPv6和6LoWPAN為IP連通打下基礎(chǔ)。

ZigBee雖然在802.15.4網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)解決方案中占了主導(dǎo)地位，但其技術(shù)相對(duì)要復(fù)雜些，協(xié)議層的開(kāi)發(fā)時(shí)間也更長(zhǎng)，研發(fā)成本較高。要想支持IP，還需升級(jí)為ZigBee 3.0版本。

而Thread建立在ZigBee基礎(chǔ)之上，原有的ZigBee設(shè)備只需更新固件即可兼容Thread。Thread具有低功耗、安全可靠和容錯(cuò)性好等優(yōu)勢(shì)，其解決了市場(chǎng)中對(duì)于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)期待已久的需求，即支持IPv6和6LoWPAN，可為物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)每一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)帶來(lái)IP連接能力。而且Thread可支持250個(gè)以上設(shè)備同時(shí)聯(lián)網(wǎng)，能夠覆蓋到家中所有的燈泡、開(kāi)關(guān)、傳感器和智能設(shè)備。

Thread加速萬(wàn)物互聯(lián)

鑒于Thread關(guān)注低功耗和固有支持IP屬性，其在實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)與網(wǎng)絡(luò)間無(wú)縫互聯(lián)上形成優(yōu)勢(shì)。它不僅在低成本、電池供電的設(shè)備之間能提供有效通信，也提供到云和移動(dòng)設(shè)備的簡(jiǎn)單接口。

不僅如此，開(kāi)放的、基于標(biāo)準(zhǔn)的Thread協(xié)議，有利于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間實(shí)現(xiàn)跨廠商的互操作性和競(jìng)爭(zhēng)性。這無(wú)疑為物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)或家用層面大面積擴(kuò)展提供了有力條件。而且Thread摒棄了一些之前網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)雜性，只有兩種不同的節(jié)點(diǎn)類(lèi)型：Router Eligible節(jié)點(diǎn)和End Device節(jié)點(diǎn)。

目前，Thread Group聯(lián)盟已經(jīng)發(fā)布了標(biāo)準(zhǔn)的軟件測(cè)試工具用于所有Thread協(xié)議棧和最終Thread產(chǎn)品認(rèn)證，確保了出色的互操作性。這種測(cè)試工具將被提供給所有Thread成員公司以便在Thread認(rèn)證測(cè)試之前獲得高質(zhì)量的軟件開(kāi)發(fā)和測(cè)試。

結(jié)語(yǔ)

物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)必要越來(lái)越簡(jiǎn)化才能應(yīng)對(duì)未來(lái)的海量爆發(fā)。而利用Thread強(qiáng)大的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在未來(lái)提供更多Thread認(rèn)證的解決方案，顯然在加速智能家居中物聯(lián)網(wǎng)的整合與自動(dòng)化進(jìn)程中將起到關(guān)鍵作用，最終實(shí)現(xiàn)一統(tǒng)IoT江湖的目標(biāo)。