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Thread 是基于 IPv6 的低功耗無線網狀網絡協議，該協議基于 IEEE 802.15.4 無線協議，在 2.4 GHz 開放無線電頻帶中運行。

線程網絡沒有單點故障，包括自我修復的能力，還確保了與連接數百甚至數千種產品的單個應用程序的可靠，安全的端到端通信。它有助于解決互操作性、安全性、功耗和體系結構要求等挑戰(zhàn)。

開放線程 - 線程網絡協議的開源實現

OpenThread 是 Thread 網絡協議的可移植且靈活的開源實現，可加速互聯家庭和商業(yè)建筑產品的開發(fā)。

OpenThread 是一個線程認證組件，它實現了所有線程網絡層（IPv6、6LoWPAN、具有 MAC 安全性的 IEEE 802.15.4、網狀鏈路建立、網狀路由）和設備角色，以及嵌入式設備上的邊界路由器支持。

為了使線程架構成為更大的物聯網（IoT）生態(tài)系統(tǒng)的參與者，并通過其他鏈路技術（以及整個互聯網）與其他設備安全地通信，一個關鍵要素是開放線程邊界路由器（OTBR）。

以前，提供物聯網解決方案的公司必須提供某種中心或網關以及他們的物聯網終端設備。由于缺乏基于 IP 的技術，移動設備或云的設備和功能需要應用程序網關。此類未經認證的集線器或網關功能在實踐中不會具有完全的互操作性。此外，在設備與移動應用程序或云之間解鎖新的端到端功能現在受到對中心或網關的軟件更新的限制，以啟用適當的支持。

由于 Thread 是 IPv6，因此線程邊界路由器足以提供獨立于正在使用的應用程序協議的連接，就像 Wi-Fi 接入點一樣。

開放線程邊界路由器做什么？

開放線程邊界路由器（OTBR）是樹莓派 3B 上的線程認證組件，具有北歐 nRF52840 NCP。開放線程邊界路由器（OTBR）提供與其他基于 IP 的網絡（如 Wi-Fi 或以太網）的端到端連接。它充當互聯網和線程網絡之間的網關。當線程邊界路由器連接到企業(yè)網絡或 Internet 時，您可以從應用程序、移動電話或云托管的在線服務訪問所有 Thread 設備。

它是一個開源解決方案，所有人都可以完全訪問，開發(fā)過程是完全透明的，制造商可以將其集成到他們的產品中。它被設計為與 Nest 發(fā)布的 OpenThread 一起使用，但可以與任何其他線程認證實現一起使用。

OTBR支持各種功能，例如：

用于配置和管理的 Web 圖形用戶界面

螺紋邊界代理，支持外部調試

DHCPv6 前綴委派，用于獲取線程網絡的 IPv6 前綴

用于連接到 IPv4 網絡的 NAT64

DNS64 允許線程設備按名稱與僅支持 IPv4 的服務器進行通信

使用開放線程內置功能的線程接口驅動程序

泊塢支持

線程邊界路由器可以是簡單的專用設備，也可以是網絡中常見組件的其他設備的一部分，例如 Wi-Fi 路由器或接入點。開放線程邊界路由器可與來自多個供應商的許多芯片組配合使用，并且可以選擇基于低成本的基于樹莓派的開發(fā)板。

開放線程網絡協議在家庭自動化中的應用

家庭自動化和物聯網的主要挑戰(zhàn)是網絡協議缺乏標準化，技術堆棧的成熟度，安全性，隱私問題等。幾年前，谷歌對物聯網領域產生了濃厚的興趣，并尋找一套開放的家庭自動化標準協議，其中家庭中的設備，傳感器和執(zhí)行器在它們之間進行通信，交換有價值的信息。

現有的協議，如ZigBee（來自ZigBee聯盟）和Z-Wave是專有的，功率效率低下，并且難以攜帶IP數據包。來自不同供應商的多個設備無法輕松相互通信，因為它們遵循不同的網絡協議。它們依賴于單個設備，該設備通常是路由器，用于與家庭周圍的產品進行通信。因此，如果該設備出現故障，整個網絡就會出現故障。目前的協議標準是電池消耗的，因為您家中的這些設備24/7全天候工作，導致電池快速耗盡。當前的網絡協議集并不安全，并且相對容易被黑客入侵。OEM 可以在平臺上構建 Zigbee 網關、Z-Wave 網關、BLE 網關和基于 Thread 網關的解決方案，并配備 CENTAURI 網關平臺支持的任意兩個無線電，以縮短上市時間，以便您可以更專注于在最終用戶應用程序中創(chuàng)造價值。

專為家庭自動化打造的開放線程

作為基于IP的開放標準，它允許智能家居設備安全可靠地直接連接到云。支持物聯網的家庭自動化設備，如燈、恒溫器、門鎖和安全攝像頭，為消費者提供了方便和有益的體驗。

網絡中可能有三種類型的設備 - 邊界路由器，路由器和主機或終端設備。

邊界路由器：

邊界路由器是一種特定類型的路由器，它提供從 802.15.4 網絡到其他物理層（例如 Wi-Fi 和以太網）上的相鄰網絡的連接。

Thread 網絡中可能有一個或多個邊界路由器，以幫助構建冗余和故障轉移功能。

邊界路由器為 802.15.4 網絡中的設備提供服務，并為離網操作提供路由。

路由器：

路由器為網絡設備提供路由服務。

路由器還為嘗試加入網絡的設備提供加入和安全服務。

路由器未設計為睡眠模式。

主機：