【無線知識庫】Thread網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆糜谥С諱atter的智能家居和商業(yè)建筑

本文將引領(lǐng)開發(fā)人員深入了解部署Thread設(shè)備的經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/a>結(jié)構(gòu)。首先解釋網(wǎng)絡(luò)上不同類型的Thread設(shè)備，然后分別詳細(xì)介紹智能家庭和商業(yè)建筑網(wǎng)絡(luò)。?因?yàn)?span>Thread是基于IP的，所以它的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎鄬唵我锥?。與其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不同，不需要轉(zhuǎn)換器或網(wǎng)關(guān)將IP數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為專有協(xié)議。這不僅允許Thread設(shè)備可以單獨(dú)和直接尋址，無論是來自云還是來自家庭或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中的某個位置，而且還提供了更好的安全性，因?yàn)樵趹?yīng)用程序消息完全解密的通信路徑上沒有引入更多的“弱點(diǎn)”。?Thread路由設(shè)備和終端設(shè)備Thread是一種網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因此Thread設(shè)備可以是路由設(shè)備或（休眠）終端設(shè)備。通常，Thread網(wǎng)絡(luò)中的主電源供電的Thread設(shè)備（如燈泡）具有路由功能。這些具有路由功能的Thread設(shè)備不僅可以接收用于特定設(shè)備的數(shù)據(jù)，還可以傳遞用于其他設(shè)備的數(shù)據(jù)。這就產(chǎn)生了一個覆蓋范圍大的非常穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)，而不需要額外的中繼器將無線號轉(zhuǎn)播到更遠(yuǎn)的設(shè)備。Thread終端設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)上通常只能“按需”操作，如電燈開關(guān)。它們不會重新路由數(shù)據(jù)，可以是“休眠”設(shè)備以節(jié)省能源，只會在被激活并在使用后立即成為Thread網(wǎng)絡(luò)的一部分。
Thread邊界路由器Thread邊界路由器是在用戶的家庭網(wǎng)絡(luò)或企業(yè)網(wǎng)絡(luò)與Thread使用的IEEE 802.15.4無線標(biāo)準(zhǔn)之間形成鏈路的設(shè)備。它不需要轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)包，因?yàn)?span>Thread使用與互聯(lián)網(wǎng)、家庭和樓宇網(wǎng)絡(luò)相同的IPv6協(xié)議，使Thread邊界路由器成為簡單操作的設(shè)備。特別是在商業(yè)應(yīng)用下，Thread支持在同一網(wǎng)絡(luò)上有多個邊界路由器動態(tài)接管功能，因此不會出現(xiàn)單點(diǎn)故障。Thread邊界路由器功能可以內(nèi)置到其他設(shè)備（如Wi-Fi接入點(diǎn)）中，或最常見的消費(fèi)類應(yīng)用中，內(nèi)置到智能揚(yáng)聲器、智能顯示器或電視機(jī)頂盒中。

Matter物聯(lián)網(wǎng)通用標(biāo)準(zhǔn)Matter 是最新的智能家居和智能建筑應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)由CSA連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟（Connectivity Standards Alliance，前身為Zigbee聯(lián)盟）監(jiān)管，并得到約200家公司的支持，包括亞馬遜、蘋果、谷歌、Signify/Philips和宜家，以及施耐德和西門子等工業(yè)公司。其利用了Zigbee群集庫、Weave和HomeKit等現(xiàn)有技術(shù)，旨在幫助制造商簡化支持多種生態(tài)系統(tǒng)的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開發(fā)，以及尋求不同廠家的設(shè)備兼容性。Matter在IP層上運(yùn)行，目前支持Wi-Fi和以太網(wǎng)，其低功耗無線網(wǎng)狀技術(shù)僅支持Thread。?支持Matter的智能揚(yáng)聲器/顯示器/機(jī)頂盒Matter設(shè)備可以添加到大量智能家居生態(tài)系統(tǒng)中，比如內(nèi)置在流行的智能揚(yáng)聲器、智能顯示器或其他設(shè)備（如電視機(jī)頂盒）中。這意味著用戶可以像往常一樣控制Matter智能家居設(shè)備，例如使用語音或他們喜愛的應(yīng)用程序。其中一些設(shè)備可能包含Thread邊界路由器功能，因此也可以立即使用基于Thread的Matter設(shè)備。
Matter的Multi Admin功能Matter引入的許多優(yōu)秀功能，其中之一是能夠混合和匹配生態(tài)系統(tǒng)和服務(wù)，同時保持對家庭中所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的互操作控制，這意味著，您將不局限于選擇和堅(jiān)持一種品牌或類型的控制器（即智能揚(yáng)聲器、手機(jī)等）。一旦Matter設(shè)備添加到網(wǎng)絡(luò)中，用戶可以選擇將其連接到其他Matter支持的生態(tài)系統(tǒng)，以使用自己的智能揚(yáng)聲器、顯示器或應(yīng)用程序控制這些設(shè)備。?連接到其他物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的橋梁Matter的IP基礎(chǔ)意味著它可以用于以太網(wǎng)、Wi-Fi和Thread網(wǎng)絡(luò)層，在許多生態(tài)系統(tǒng)和設(shè)備中提供極大的靈活度和易于控制的優(yōu)勢。在某些情況下，用戶可能擁有基于其他協(xié)議的現(xiàn)存物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，為了能夠在Matter平臺內(nèi)控制這些設(shè)備，而無需將它們?nèi)刻鎿Q為Matter兼容設(shè)備，制造商可能會選擇向集線器添加功能，以將Matter協(xié)議與其本機(jī)協(xié)議連接起來。盡管這些設(shè)備不會共享和擴(kuò)展Thread網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，或保留完整的端到端加密，但它們可被當(dāng)作是Matter設(shè)備并相應(yīng)地進(jìn)行控制和操作。

企業(yè)主干網(wǎng)/樓宇自動化系統(tǒng)基于IP的樓宇自動化標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)之一是它們可以利用現(xiàn)有IP基礎(chǔ)設(shè)施，并在需要時接入，無需安裝、保護(hù)和維護(hù)單獨(dú)的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)來控制物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（如照明或暖通空調(diào)系統(tǒng)）。Thread是建筑IP網(wǎng)絡(luò)的理想解決方案，允許使用低功耗或電池供電的設(shè)備，并在其網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)上的所有設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)，以提高可靠性，并通過添加的每個設(shè)備擴(kuò)展其覆蓋范圍。所有基于IP的設(shè)備，包括Thread設(shè)備，都可以通過單個樓宇自動化系統(tǒng)（BMS）進(jìn)行控制和監(jiān)控。?多樣的樓宇自動化標(biāo)準(zhǔn)在商業(yè)建筑領(lǐng)域，部署了各種建筑自動化標(biāo)準(zhǔn)，每種標(biāo)準(zhǔn)都有其獨(dú)特的優(yōu)勢。傳統(tǒng)上，所有這些標(biāo)準(zhǔn)都需要自己的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)和布線，這可能大大增加安裝和維護(hù)的復(fù)雜性及成本。隨著許多樓宇自動化標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在過渡到IP，可以在同一IP基礎(chǔ)設(shè)施上同時使用多個標(biāo)準(zhǔn)。它們可以使用企業(yè)IP骨干網(wǎng)部署在整個建筑或校園內(nèi)，然后使用Thread進(jìn)行無線擴(kuò)展?；诙喾N樓宇自動化標(biāo)準(zhǔn)的Thread設(shè)備甚至可以工作并擴(kuò)展同一個Thread網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)。?Matter應(yīng)用于商業(yè)建筑Matter為智能家居用戶帶來了靈活性，讓他們可以從各種生態(tài)系統(tǒng)和相關(guān)的智能揚(yáng)聲器/顯示器中進(jìn)行選擇（甚至可以與相同的設(shè)備同時使用）。對于智能建筑領(lǐng)域，Matter的開源性質(zhì)帶來了新的機(jī)遇，將各種商用（甚至以消費(fèi)者為中心）控制解決方案與專門開發(fā)的產(chǎn)品相結(jié)合，以定制特定需求，本博客進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了Matter的開放式商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。?總結(jié)基于IP的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/a>相對簡單，因?yàn)槠渚W(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)對所有設(shè)備采用單一接口，跨越Thread、以太網(wǎng)和Wi-Fi等各種物理網(wǎng)絡(luò)層。它簡化了安裝，維護(hù)，強(qiáng)化安全性，并向多個可同時使用的應(yīng)用程序和生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行開放。Thread是現(xiàn)代基于IP的智能家居和樓宇自動化標(biāo)準(zhǔn)的理想選擇，提供穩(wěn)健、可靠、范圍廣泛且低功耗的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。?本文作者為：Neovate Innovation Partners的Jorg Kennis先生，原文鏈接請?jiān)L問Thread聯(lián)盟官網(wǎng)：https://www.threadgroup.org/news-events/blog/ID/291/Typical-Thread-Network-Topologies--Smart-Homes-with-Matter-Commercial-Buildings#.YQojUo4zY2x???掃描以下二維碼，關(guān)注Silicon Labs社交媒體平臺