Thread 是一種基于 IPv6 的低功耗無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，基于 IEEE 802.15.4 無線協(xié)議，在 2.4 GHz 開放無線電頻段中運行。

Thread 網(wǎng)絡(luò)沒有單點故障，包括自我修復能力，還確保與連接數(shù)百甚至數(shù)千種產(chǎn)品的單個應(yīng)用程序進行可靠和安全的端到端通信。它有助于解決互操作性、安全性、電源和體系結(jié)構(gòu)要求等挑戰(zhàn)。

OpenThread - 線程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的開源實現(xiàn)

OpenThread是Thread網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的可移植且靈活的開源實現(xiàn)，可加速互聯(lián)家庭和商業(yè)建筑產(chǎn)品的開發(fā)。

OpenThread是一個線程認證組件，它實現(xiàn)了所有線程網(wǎng)絡(luò)層（IPv6，6LoWPAN，IEEE 802.15.4，具有MAC安全性，網(wǎng)狀鏈路建立，網(wǎng)格路由）和設(shè)備角色，以及嵌入式設(shè)備上的邊界路由器支持。

為了使Thread架構(gòu)成為更大的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）生態(tài)系統(tǒng)的參與者，并通過其他鏈路技術(shù)（以及整個Internet）與其他設(shè)備進行安全通信，一個關(guān)鍵要素是OpenThread邊界路由器（OTBR）。

以前，提供物聯(lián)網(wǎng)解決方案的公司必須提供某種集線器或網(wǎng)關(guān)以及他們的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備。由于缺乏基于 IP 的技術(shù)，移動設(shè)備或云的設(shè)備和功能需要應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)。此類未經(jīng)認證的集線器或網(wǎng)關(guān)功能在實踐中將不具有完全的互操作性。此外，在設(shè)備和移動應(yīng)用程序或云之間解鎖新的端到端功能現(xiàn)在受到中心或網(wǎng)關(guān)軟件更新的限制，以啟用適當?shù)闹С帧?/p>

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(yīng)用程序協(xié)議的連接，就像 Wi-Fi 接入點一樣。

OpenThread Border Router 是做什么的？

OpenThread Border Router （OTBR） 是 Raspberry Pi 3B 上的螺紋認證組件，采用北歐 nRF52840 NCP。OpenThread 邊界路由器 （OTBR） 提供與其他基于 IP 的網(wǎng)絡(luò)（如 Wi-Fi 或以太網(wǎng)）的端到端連接。它充當互聯(lián)網(wǎng)和Thread網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)。當線程邊界路由器連接到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)時，您可以從應(yīng)用程序、手機或云托管的在線服務(wù)訪問所有 Thread 設(shè)備。

它是一個完全可供所有人訪問的開源解決方案，開發(fā)過程完全透明，制造商可以將其集成到他們的產(chǎn)品中。它旨在與Nest發(fā)布的OpenThread一起使用，但可以與任何其他Thread Certified 實現(xiàn)一起使用。

OTBR支持各種功能，例如：

用于配置和管理的 Web GUI

螺紋邊界代理，支持外部調(diào)試

DHCPv6 前綴委派，用于獲取線程網(wǎng)絡(luò)的 IPv6 前綴

NAT64 用于連接到 IPv4 網(wǎng)絡(luò)

DNS64 允許線程設(shè)備按名稱與僅 IPv4 服務(wù)器通信

使用 OpenThread 內(nèi)置功能的線程接口驅(qū)動程序

碼頭工人支持

線程邊界路由器可以是簡單的專用設(shè)備，也可以是網(wǎng)絡(luò)中常見組件的其他設(shè)備的一部分，例如 Wi-Fi 路由器或接入點。OpenThread 邊界路由器可與多家供應(yīng)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 Raspberry Pi 的開發(fā)板。

開放線程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在家庭自動化中的應(yīng)用

家庭自動化和物聯(lián)網(wǎng)的主要挑戰(zhàn)是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議缺乏標準化，技術(shù)堆棧的成熟度，安全性，隱私問題等。幾年前，谷歌對物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域產(chǎn)生了濃厚的興趣，并為家庭自動化尋找一套開放的標準協(xié)議，其中家庭中的設(shè)備、傳感器和執(zhí)行器在它們之間交換有價值的信息。

像ZigBee（來自ZigBee聯(lián)盟）和Z-Wave這樣的現(xiàn)有協(xié)議是專有的，電源效率低下，并且難以承載IP數(shù)據(jù)包。來自不同供應(yīng)商的多個設(shè)備無法輕松相互通信，因為它們遵循不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。它們依靠單個設(shè)備（通常是路由器）與家中的產(chǎn)品進行通信。因此，如果該設(shè)備出現(xiàn)故障，整個網(wǎng)絡(luò)就會出現(xiàn)故障。當前的協(xié)議標準耗電，因為這些設(shè)備在您的家庭工作 24/7 導致電池快速耗盡。當前的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議集并不安全，相對容易被黑客入侵。OEM 可以在平臺上構(gòu)建 Zigbee 網(wǎng)關(guān)、Z-Wave 網(wǎng)關(guān)、BLE 網(wǎng)關(guān)和基于 Thread 網(wǎng)關(guān)的解決方案，CENTAURI 網(wǎng)關(guān)平臺支持任意兩個無線電，以縮短上市時間，以便您可以更專注于在最終用戶應(yīng)用程序中創(chuàng)造價值。

專為家庭自動化打造的 OpenThread

作為基于IP的開放標準，它允許智能家居設(shè)備安全可靠地直接連接到云。支持物聯(lián)網(wǎng)的家庭自動化設(shè)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(wǎng)絡(luò)中可能有三種類型的設(shè)備 - 邊界路由器、路由器和主機或終端設(shè)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(wǎng)絡(luò)到其他物理層（例如 Wi-Fi 和以太網(wǎng)）上的相鄰網(wǎng)絡(luò)的連接。

Thread 網(wǎng)絡(luò)中可能有一個或多個邊界路由器，以幫助構(gòu)建冗余和故障轉(zhuǎn)移功能。

邊界路由器為 802.15.4 網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備提供服務(wù)，并為網(wǎng)絡(luò)外操作提供路由。

路由器：

路由器為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供路由服務(wù)。

路由器還為嘗試加入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備提供加入和安全服務(wù)。

路由器不是設(shè)計為睡眠模式。

主機：

主機（也稱為休眠終端設(shè)備）是連接到網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備和傳感器。

它們僅通過其父路由器進行通信，無法將消息轉(zhuǎn)發(fā)到其他設(shè)備。

OpenThread協(xié)議將幫助設(shè)備制造商專注于他們的產(chǎn)品，而不是花時間在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上。標準TCP / IP堆棧的方式一直是互聯(lián)網(wǎng)成功的原因之一，Open thread為家庭自動化做了同樣的事情。

審核編輯：郭婷