参与Thread智能家居技术创新峰会，紧跟标准发展脉动

SiliconLabs 2022-05-12 17:14 1466浏览 0评论 0点赞

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Silicon Labs（亦称“芯科科技”）日前参加了由Thread Group联盟串连主要成员举办的在线直播研讨会－Thread智能家居技术创新峰会，持续投注研发心力推动标准的下一步发展。会中，Silicon Labs高级应用工程师侯思磊先生带来了《Thread应用特色与技术对比》的主题演讲，深入浅出地解析IPv6通信能力，以及应用层的多样性，包括Matter、HomeKit、DALI、KNX和OCF等，同时也针对Thread与Zigbee等类似通信协议进行对比。以下是本次峰会的重点摘要内容，您也可以点击文末的阅读原文按钮获取完整文章。

本次线上峰会上来自Google、Silicon Labs、NXP、Nordic、HooRii Tech的五位技术专家共同解读了Thread最新的创新动态、融合方向、产品打造以及生态构建新布局。来自智能家居产业链上下游企业、地产科技公司的物联网开发工程师、产品经理以及集成商代表等共同参与了本次峰会。

Thread起源与发展
Thread作为专门为IoT设备提供无线网状网络通信的协议，早期由三星、ARM、Nest三家企业共同推出。后来为了加速Thread协议普及，Nest Labs、三星、ARM、高通、恩智浦半导体、Silicon Labs等公司于2014年7月组成“Thread Group”联盟，来推动Thread成为行业标准。

近年来，Thread全球生态建设持续推进，已经有上百家企业加入了Thread。目前Thread已经在海外市场与Google、HomeKit等生态设备具有良好的兼容性。同时，Thread也是Matter设备将运行的无线电协议之一，Matter应用层将助力Thread普及。

认识Thread技术

具体来说，Thread 是一种低功耗、无需网关的无线网状网络协议，基于IEEE 802.15.4 标准，将当今互联网的基础技术及其优势带入物联网，可以说Thread专为智能家居和商业物联网而构建，解决了物联网的复杂性、互操作性、安全性、电源和架构要求等挑战。与蓝牙和Wi-Fi 类似，Thread允许智能家居设备与互联网、应用程序彼此直接通信，中间无需任何网关。

Thread是基于普遍支持的互联网协议 (IP)的低功耗无线网状网络协议，并使用开放且经过验证的标准构建，通过基于 IP 的网络提供更加便捷的控制。Thread基于6LoWPAN技术，结合各种开放标准和 IPv6技术构建，可以让开发者使用熟悉的设置和管理网络的方法，无需担心地址和拓扑分配。Thread可支持250个以上设备同时联网，能够覆盖到家中所有的灯泡、开关、传感器和相关智能设备。

Thread基于6LowPAN技术+低功耗IEEE 802.15.4无线电技术，同时支持睡眠节点并减少网络开销，通过提供多种应用协议，Thread可以与现有多种智能家居产品无缝集成。IPv6 是Thread整合众多网络技术的关键，Thread每个节点都具备全球唯一的IPv6地址，无论是在同一个Thread网状网络上，还是在全世界范围内，端到端路由和可寻址性允许IPv6 数据包从一个端点安全地移动到另一个端点。唯一的地址会存放在nvram，除非是重置设备，否则不需要重新获取IP。

Thread技术优势
Thread 将当今互联网的基础技术及其优势带入物联网，解决了目前家用和商业建筑中不同于传统网络连接方式的新需求，同时拥有许多优势如低功耗优势、无单点故障健壮性以及配网与安全机制。基于IP的Thread协议让网关不再必要，因为跨多种系统的各个设备可以通过唯一且安全的IP连接进行通信，IoT产品无缝集成到现有智能建筑中也将变得更加容易。此外，基于IP的技术在大大减少工作量和成本的同时还提高了安全性，从而使智能建筑项目更具可扩展性。

低功耗优势
无单点故障健壮性
配网机制
安全机制
IP能力
多样性
扩展性
网络漫游

Thread与其他无线技术相比优势
Thread 是一种网络标准，可以使用多种应用程序解决方案。Thread Group 与关键技术联盟合作，在同一生态系统中实现多个标准的互操作性和共存。智能手机中的蜂窝网、Wi-Fi和低功耗蓝牙都是基本配置，让智能手机成为极合适的Thread Commissioner，手机与Thread Border Router连线后，能在除了Wi-Fi和以太网以外，通过蜂窝网提供Thread节点与云服务的数据连接通道。

Thread VS 蓝牙：通过Thread 开关灯或智能插座几乎是即时的，延时更低，即便是Thread终端到平台再到客户端的整体响应时间也约为1.5S。而且与蓝牙一样，可以通过本地连接进行设置，可以说，Thread与低功耗蓝牙是好搭档，低功耗蓝牙大幅简化Thread终端设备入网，助力于低功耗蓝牙，使用者可以透过如App等的方式，轻松完成设备入网流程。一些采用Thread作为数据传输的应用标准（如Matter）会助力于低功耗蓝牙这个无处不在的无线网络标准，让用户使用如手机等的流动设备，为新买回来的终端设备进行入网，提供更直观和顺畅的体验。

Thread VS Wi-Fi：Thread 设备的响应时间与 Wi-Fi 并驾齐驱，而且可以搭建比Wi-Fi覆盖范围更大的网络，同时，我们知道Wi-Fi搭建智能家居网络需要更高的功耗。Thread的技术不依赖于家庭互联网连接或Wi-Fi，而是提供专用网络连接。也可以说，Thread是Wi-Fi 的补充，是将受限或电池供电设备加入家庭网络，形成一个共融共生的网络。

Thread VS Zigbee：Zigbee需要Hub网关，网关一般需要占据家庭路由器多余的一个网口，也会增加用户的解释成本以及金钱成本。对于Thread而言，任何“永远在线”的Thread设备，如具有恒定电源的智能插座和灯泡，都可以作为所谓“网关”角色，Thread标准将其称为“边界路由器”。边界路由器可以为后面入网的设备分配角色，以节省能源。最重要的是，无需网关即可组网运行，为开发人员节省了时间和金钱，并可以保证最终用户成本更低，耗电更少。

这里补充下边界路由器（Thread Border Router）的定义，标准规范里其被指定为桥接Thread节点与云服务的设备。一方面以和其他Thread节点组网，另一方面透过同样基于IP协议的Wi-Fi和以太网把节点与云服务连接起来。这些所谓的“网关”角色，除了为Thread节点与云服务之间提供数据通道外，还会实现一些与应用标准的特有功能。

举例而言，对于苹果HomeKit智能家居世界而言，Apple的HomePod mini智能音箱和最新一代Apple TV 4K苹果机顶盒，都可以作为Thread的“边界路由器”。目前，越来越多的边界路由器正在不断开发中，其中一些设备需要固件更新才能启用该功能。根据硬件的不同，现有的智能家居设备也许能够通过更新即可成为“边界路由器”。

除了苹果公司以外，谷歌过去几年一直在各种智能家居产品中将Thread与蓝牙和Wi-Fi结合使用。最值得注意的是，谷歌的 Nest系列依靠Thread在设备之间传达状态更新并提供通知。该公司甚至在其一些智能家居扬声器和无线路由器中加入了这项技术。

认识开源实现OpenThread
OpenThread 是Google发布的Thread技术的开源实现。紧跟Thread1.1/1.2/1.3技术规范，不断实现Thread新特性”。一定要注意，基于OpenThread的最终产品不会自动通过Thread 认证，如果公司使用OpenThread 构建产品，他们需要成为Thread Group 的成员，才能获得发布Thread 产品的知识产权（IP）权利并完成产品认证，从而确保使用Thread 工作的产品开箱即用、毫不费力且安全可靠。

国内智能家居企业的Thread之路

对于国内智能家居企业而言，Thread生态将成为相关产品出海，对接全球市场的重要通道之一。同时对于国内智能家居生态来说，Matter over Thread将会促进整体行业的互联氛围，未来Thread的产品生态将会继续突破壮大，全球化的标准统一与设备互操作潮流也将到来。

Thread产品生态最新成果

Google Nest作为谷歌旗下的智能家居品牌，在旗舰产品Google Nest Hub Max上率先布局Thread技术。
Amazon收购eero，eero作为北美路由器领军大厂，旗下所有在售产品线都已通过Thread认证。
2020年10月13日，苹果正式发布带有Thread功能的HomePod Mini智能音箱，在物联网协议的选型中，苹果正式“站队”Thread。
Aqara 推出基于Thread 的门窗传感器和运动传感器。
Belkin推出新款Wemo智能插头、Wemo 智能灯开关和 Wemo 智能调光器，支持 Matter over Thread，同时开始向现存的 Wemo Stage Scene Controller设备推出支持Thread 的软件更新。
Netatmo发布支持Thread的新款智能传感器。
Sengled今年将把Thread灯泡添加到产品矩阵中。
Eve和Coulisse推出Eve Motion Blinds，这是市场上第一款支持 HomeKit-over-Thread 的联网百叶窗和窗帘电机。
Nanoleaf宣布将通过软件更新，实现Shapes、Elements和Lines等系列的灯，成为第一批能够支持HomeKit-over-Thread设备。
HooRii Technology和众科技2021年宣布推出全球首款工业边界路由Hoo Max系列。

Thread认证设备什么时候能用？

任何人都可以使用 Thread 规范，并且 Thread 认证对 Thread Group的成员开放。Thread认证现已开放，许多Thread认证设备已经可以在市场上购买。对于开发人员，有许多供应商提供芯片、软件和开发工具来帮助企业构建Thread 设备。经过Thread认证的产品带有“Built on Thread” 或 “Thread Certified Component”徽标，表示这些设备已经过严格的Thread网络测试和认证。最快的方式，是采用认证继承的方式进行快速认证，具体可以参见Thread Group官网。

本文转载自智能头条微信公众号，原文链接：Thread智能家居技术创新峰会：聚焦出海机遇，创新互联价值

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