五分鐘技術趣談 | Thread協議在IOT路由器上的應用
Labs 導讀
目前,接入物聯網的各種設備正加速爆發,它們在通信標準上各立山頭,有采用藍牙的,有采用ZigBee的,使用Wi-Fi的也不在少數。面對標準不一的物聯網通信協議,各IoT設備間的互聯互通性自然備受影響。不過一個名為“Thread”的協議將會從眾多協議中脫穎而出成為未來IoT標準而穩得天下。
作者:陳國雄
單位:中國移動智慧家庭運營中心
上一期
labs帶大家認識了
Andlink家族以及新成員AndlinkOS,
這一期
我們來看看有什么新內容
Thread協議
啥是Thread,能吃嗎?
知道WiFi、Zigbee、藍牙,
Thread算老幾?
Thread怕是噱頭吧,
已有物聯網協議感覺已經夠用了…
別擔心,聽小編5分鐘趣談Thread
保證藥到病除
Part 01、啥是Thread?
Thread 是一種專為家庭設備聯網而設計的無線 Mesh 網絡標準,具有自組網、低成本、低功耗、高容量、高安全性、原生支持 IPv6 等特性。
往下瞅瞅它的協議體系圖:
在 Thread 協議體系之上可構建符合標準五層結構的網絡協議混合模型,即物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層。Thread 基于 IEEE 802.15.4 PHY/MAC 層標準之上,工作在 2.4GHz 公用頻段,最高速率為250kbit/s,適用于短距離、低速率的應用場合;Thread 在 MAC 層和 IPv6 網絡層之間加入 6LowPAN 適配層,在承載能力有限且不可靠的物理鏈路之上實現對 IPv6 的高效支持,使其具備全 IP 化特性;Thread 要求在傳輸層至少實現 UDP,而 TCP 是可選的,并且沒有定義應用層。
根據是否具備路由能力,Thread 網絡設備可分為路由設備和終端設備(End Device)。根據在網絡中承擔的職責不同,路由設備可分為普通路由節點(Router)、主導節點(Leader)以及邊界路由器(Border Router)。
來來來,一起瞅瞅Thread網絡拓撲:
Part 02、Thread為啥一定要用IP技術?
- 多服務網絡:使用公共網絡基礎設施托管多個應用程序
- 聚合網絡層:構建使用多種連接技術的端到端應用程序
Part 03、Thread協議優越感哪來的?
- 可擴展的自組網:路由器在每個網絡的鄰居之間轉發消息,最多可以擁有32個路由器節點;終端設備通過網路中的路由節點進行連接,每個路由節點最高可以接入 511 個終端設備節點;每個Thread網絡最高可以同時運行 16000+個終端設備節點。
- 自配置路由:自動增加連接和范圍;動態刪除以減少冗余節點。
- 彈性的自組網:實現任意節點間的最短路徑點對點路由;使用距離矢量路由協議;動態選擇最佳廣播路由器下一節點。
- 彈性便捷路由:可連接多個邊界路由器;Thread網絡到非Thread網絡輕松切換。
- 低功耗:功耗是WiFi的十分之一;紐扣電池即可提供節點以年計算的續航。
Part 04、是騾子是馬拉出來溜溜 ?
低功耗、支持mesh組網、支持IPV6、高安全性、無單點故障……
Part 05、Thread怎么用?
Thread網絡的邊緣路由器可以由任何具備Thread邊緣路由器的家電代替,實現Thread網絡、非thread網絡的無縫切換。以Thread協議為中心,中國移動智慧家庭運營中心率先展開了基于Thread協議在多功能IOT路由器上的技術探索,IOT路由器將實現WiFi、ZigBee、Thread多協議接入,為用戶決智能設備購買不互通、智能協議選擇難等痛點。
【本文為51CTO專欄作者“移動Labs”原創稿件,轉載請聯系原作者】