为物联网寻找最佳网状网络

尽管蓝牙网状网络（Bluetooth Mesh）大有后来居上之势，但有许多原因令Zigbee和Thread仍然是需要网状网络的物联网部署首选。

IEEE 802.15.4创建目的在于提供一种低功耗、低带宽的方式，将设备可靠地连接在支持受限设备的网络中。这是一个经过验证和广泛部署的网状技术，已经在市场上存在超过13年。

Zigbee和Thread就是基于这种网络技术的解决方案，迄今为止这种解决方案拥有8个Thread和超过50个Zigbee认证堆栈和芯片平台。其中Thread网状网络技术专门为强大的物联网基础设施而构建。

Bluetooth Mesh是这个市场的新进入者，利用蓝牙链接取代电线，链接可穿戴设备和外围设备。 Bluetooth Mesh协议与连接智能手机和扬声器的Bluetooth协议不同，它需要进行软件升级，现有的蓝牙硬件可能支持，也可能不支持。

用户们总是嚷嚷着要更多选择，但选择提供连接基础设施的标准对他们来说太专业，没有意义。如果说Internet高速网络是IP，Thread就是基于这个IP的技术。

更重要的是，在互操作性发生的应用层，Thread支持Dotdot等其他物联网应用的语言，囊括空调系统、照明、家庭安全等领域。 Dotdot支持通过任何Internet网络进行的通信，相比之下，Bluetooth Mesh支持商业照明应用，但它们只能通过独立的蓝牙网状网络运行。

蓝牙存在于每个人的智能手机中，但蓝牙网关对互联网是关闭的。您可以使用蓝牙遥控器在电视机上更换频道，但是当您的恒温器想要检查互联网上的天气预报时，则没法依靠蓝牙实现。

Bluetooth Mesh使用洪泛路由法（flooding），设备重复每个消息以让它们被网络传播，同时它也使用洪泛的方式进行消息确认。

Thread仅在组播消息需要时使用洪泛，例如用于发现或组寻址的消息；在进行单播消息时Thread使用路由，不会洪泛网络。

洪泛法容易造成网络拥塞和冲突，特别是在拥有20个或更多节点的密集网络中。为了减少冲突，Bluetooth Mesh需要安装者仔细配置哪些特定节点将重复消息，Thread则可以在添加、删除或移动节点时自动动态配置路由。

因为网络配置是自动的，因此Thread开箱即用。除此之外，地址分配、到因特网的边界路由协议、备份路由、登录、睡眠设备管理等都是自动的，没有单点故障。对于Bluetooth Mesh则没有自动这一说，它需要一些实体（如安装者）来执行此类配置。

Thread有16个有效的通信通道，允许相邻网络分离，因此它们不会相互干扰。Bluetooth Mesh只有一个，并且还是全球共享的广播渠道。此外，Thread每次传输的数据量可以多达10倍，从而提高了网络的效率和吞吐量。

Thread使用相同的端到端安全技术，保障应用程序在互联网上的安全。这类安全技术还用于保护银行交易、亚马逊购买流程和社交媒体会话安全，不需要任何中间信任设备，如网关。它们非常适用于功耗管理严格的设备，并且必须能自动维护网络安全，而且几乎不需要用户交互。

Thread在网络层内置安全机制，使用智能手机时代的认证方案和AES加密，以杜绝其他无线协议中存在的安全漏洞。产品安装代码用于确保只有授权设备才能加入Thread网络，然后使用银行级加密技术进行网络上的数据传输。

最近的Bluetooth Mesh的公告证实了物联网部署中对网状网络的需求，但Bluetooth Mesh是刚刚进入市场的新技术，它采用的蓝牙协议功能相对有限。

我们今天生活的环境对技术需要更多选择，并期待好的互操作性。 Thread作为基于IP的网络协议，具有巨大价值，它可以在许多物联网设备、应用程序和实际案例中快速部署，从而创建一个没有集线器的网络。

简而言之，Thread实现了物联网当初给人们的承诺。

编译：Luffy Liu

本文授权编译自EE Times，版权所有，谢绝转载

关注最前沿的电子设计资讯，请关注“电子工程专辑微信公众号”。