聚焦国内智能家居出海新机遇，创造物联网智能互联新价值。5月10日下午，Thread智能家居技术创新峰会成功举办，全程通过CSHIA智能家居微课堂、智能头条视频号进行网络直播。
在本次线上峰会上，来自Google、Silicon Labs、NXP、Nordic和HooRii Tech的五位技术专家共同解读了Thread的最新创新趋势、集成方向、产品打造和生态建设新布局。来自智能家居产业链上下游企业、地产科技公司的物联网开发工程师、产品经理、集成商代表参加了本次峰会。
共享客人
HooRii Technology联合创始人兼CTO刘亦聪先生
恩智浦半导体软件高级工程师潘健先生
硅芯实验室高级应用工程师侯思磊先生
北欧高级软件工程师蔡先生
谷歌高级技术经理孙女士
螺纹的起源和发展
Thread作为一种致力于为物联网设备提供无线网状网络通信的协议，早期由三星、ARM和Nest联合推出。后来，为了加快Thread协议的普及，Nest Labs、三星、ARM、高通、恩智浦半导体和硅实验室等公司在2014年7月组成了“Thread Group”联盟，推动Thread成为行业标准。
近年来，Thread全球生态建设持续推进，已有数百家企业加入Thread。目前，Thread在海外市场与Google、HomeKit等生态设备有着良好的兼容性。同时，Thread也是Matter设备会运行的无线电协议之一，Matter应用层有助于Thread的普及。了解线程技术
总的来说，Thread是一种面向物联网产品的低功耗、高效率、面向未来的mesh网络技术，可以解决近场物联网终端缺乏IP属性、组网效果差、缺乏物联网安全机制、无法跨生态等痛点。
具体来说，Thread是一种低功耗、无网关的无线网状网络协议。它基于IEEE 802.15.4标准，将当今互联网的基础技术和优势带入物联网。可以说，Thread是专门为智能家居和商用物联网打造的，解决了物联网的复杂性、互操作性、安全性、电源和架构要求等挑战。与蓝牙和Wi-Fi类似，Thread允许智能家居设备直接与互联网和应用程序通信，中间没有任何网关。Thread是一种基于普遍支持的互联网协议的低功耗无线网状网络协议，它采用开放且经过验证的标准构建，通过基于IP的网络提供更方便的控制。Thread基于6LoWPAN技术，结合各种开放标准和IPv6技术，允许开发人员使用熟悉的方法来设置和管理网络，而无需担心地址和拓扑分配。Thread可以支持250多个设备同时联网，可以覆盖家中所有的灯泡、开关、传感器以及相关的智能设备。Thread基于6LowPAN技术+低功耗IEEE 802.15.4无线电技术，同时支持休眠节点，降低网络开销。通过提供多种应用协议，Thread可以与许多现有的智能家居产品无缝集成。IPv6线程是整合多种网络技术的关键。线程的每个节点都有一个世界上唯一的IPv6地址。无论是在同一个线程网状网络上还是在世界各地，端到端路由和寻址能力都允许IPv6数据包从一个端点安全地移动到另一个端点。的唯一地址将存储在nvram中。除非设备复位，否则不需要再次获取IP。螺纹的技术优势
Thread将当今互联网的基础技术和优势带入物联网，解决了当前家庭和商业楼宇不同于传统网络连接方式的新需求。同时具有低功耗、无单点故障的健壮性、分布式网络和安全机制等诸多优势。基于IP的线程协议使网关变得不必要，因为跨多个系统的各种设备可以通过一个唯一且安全的IP连接进行通信，将物联网产品无缝集成到现有的智能建筑中会更容易。此外，基于IP的技术不仅大大减少了工作量和成本，而且提高了安全性，从而使智能建筑项目更具可扩展性。
低功耗优势:线程的功耗只有Wi-Fi的十分之一。Thread的低功耗可应用于电池供电的设备，如运动、温度、湿度或光线传感器。实现方法是可以通过“睡眠子节点”轮询父节点的消息，父节点会临时存储发送给睡眠子节点的消息，而不需要定期检查应用层是否有新消息，这样可以满足各个设备的低功耗要求。如果连接丢失，睡眠设备将自动切换父节点。无单点故障的健壮性:目前部分物联网协议采用中心节点的模式，一个节点出现故障，整个网络瘫痪。螺纹网状网络无单点故障，节点具有自修复能力，网络支持多输入多输出，可冗余部署。实际组网能力强，设备设置使用方便，添加或删除设备时自动重新配置网络。线程网络允许多播和单播消息传递，以支持网络的可扩展性和可靠性。设备会自动协调最优路径，一个线程网络可以有32条边界路由，最多511个终端。网络分配机制:并不是每个线程设备都直接与移动设备或Wi-Fi路由器通信，而是通过彼此中继命令和数据，并且在设备碰巧离开网络时可以自动重新路由。Thread还支持无缝、免配置的智能家居配件设置，Thread的配置过程完全在幕后，让配网无影响。Thread还为网络工程师提供了远程配置设备和同时配置多个设备的能力。安全机制:Thread实现了一个简单的配置过程，需要保证网络安全。线程确保端到端通信(设备到设备、设备到移动设备以及设备到云)可靠、安全地连接数百甚至数千种产品。用户通常使用智能手机、平板电脑或电脑向网络提供和授权设备。网络中具有GUI的线程设备也可以用于提供和授权设备。线程在新设备和供应设备之间建立安全会话，以完成凭证的交换和验证。一旦成功建立供应会话，设备将加入线程网络，并使用MAC层和端到端银行级AES128加密对所有消息进行加密，从而有效保护用户数据和隐私。简单来说，在加入网络并对网络上的数据使用MAC加密之前，Thread使用的是网络层内置的安全组件认证设备。IP能力:互联网运行在IP上，从手机、路由器到全世界的连接。IP技术使设备能够直接相互通信。无论使用何种连接技术，Thread都为组成智能家居的低功耗无线设备带来了IP连接，并使其更容易与家中的其他IP设备进行通信。Thread具有IP汇聚、直接通信和双向通信的能力。Thread是一种基于IP的网状网络协议，它提供了跨所有网络的汇聚层。它可以更容易地使用IP与其他设备通信，以创建和控制线程网络。与以太网和Wi-Fi类似，它对所使用的应用协议是透明的，并且可以同时支持多个应用。Thread network支持让每台设备直接访问其上的互联网和云服务。应用层本身没有被线程覆盖，但是应用层运行在线程上。Thread不需要通过手机连接加入Thread产品，因为两个设备在同一个IP网络上，使用其他协议的设备可以通过网关与Thread设备进行交互。基于IP，它还消除了为多个设备和应用程序设置和维护多个物理网络的麻烦。多样性:智能建筑技术应该适应许多应用场景，从电梯和能源管理，到照明、供水和空调节，到门禁和视频监控系统。然而，一些单一建筑系统使用多个专用连接解决方案，并且每个解决方案通常需要基于硬件的网关和基础设施。这种分散的系统导致了智能建筑项目的规划、安装、维护和管理的高成本。从长远来看，很难发现系统之间的协同机会。Thread与其他IP网络技术相结合，无缝集成并支持多家厂商的各种基于IP的物联网终端设备，与不同的云进行通信，同时运行多个应用层。线程节点通过UDP或TCP等基于IP的协议直接相互通信，线程节点通过UDP或TCP等基于IP的协议直接与云服务通信。由于Thread基于IP，其应用和生态系统的核心价值在连接其他IP网络时被放大，可以灵活地与多个应用层协议和生态系统协同工作。线程应用层针对Matter、HomeKit、DALI、KNX、OCF等协议的多样化覆盖能力。使用其他技术的设备可以通过网关与线程设备进行交互。比如Thread+Wi-Fi，BLE佣金+ Thread等。，可以实现完美的网络接入和交互。扩展性:Thread是一种可扩展的高密度自组网，其节点不仅可扩展，而且具有最佳的同频共存能力，近场通信的真实覆盖密度更强。我们知道企业应用中的设备与操作域相关联。操作域的范围和大小由网络管理员定义，并且通常具有数千个节点。Thread增加了将设备与运营IT域相关联的功能，并且可以扩展到支持数千台设备。企业IT系统需要能够为其管理的网络中的每台设备分配身份。Thread增加了为每个设备分配安全且可验证的身份的功能。在专业部署中，管理网络的角色与特定权限相关联。Thread增加了为个人用户或用户组分配网络权限级别的功能。网络漫游:线程设备可以无缝自动切换到最近的网络，或者管理员可以设置网络优先级。通过允许新节点加入，网络具有无与伦比的可扩展性，无需更换整个系统即可满足更高的网络吞吐量要求。线程IP聚合三步走
1.第一步:拥有IP，因为线程是建立在IP之上的。
2.第二步:重要且互补的IP网络。3.第三步:很多可选的应用层，可以通过IP层链接到HomeKit和Matter。Thread可以集成到基于IPv4的网络中吗？
Thread基于IPv6协议，被许多ISP和企业网络部署。IPv6的主要优点是单个设备可以在大地址空之间使用唯一的IP地址。Thread定义了IEEE 802.15.4数据链路层上的IPv6传输，并使用边界路由器将设备直接连接到企业网络或云。大多数边界路由器实现NAT64，它在WAN上充当IPv4主机。然后，您可以将数据包发送到IPv4网络或从IPv4网络发送到IPv6网络的线程。
与其他无线技术相比，线程的优势
Thread是一种网络标准，可以使用多种应用程序解决方案。Thread Group与关键技术联盟合作，实现多种标准在同一生态系统中的互操作和共存。蜂窝网络、Wi-Fi和低功耗蓝牙是智能手机中的基本配置，这使得智能手机成为非常合适的线程专员。手机连接Thread Border路由器后，除了Wi-Fi和以太网之外，还可以通过蜂窝网络在Thread node和云服务之间提供一个数据连接通道。
Thread VS Bluetooth:通过Thread开关灯或智能插头几乎是瞬间的，延迟更低。甚至从线程终端到平台再到客户端的整体响应时间也在1.5S左右而且和蓝牙一样，可以通过本地连接设置。可以说，线程和低功耗蓝牙是很好的合作伙伴。低功耗蓝牙大大简化了线程终端设备对网络的访问，有助于低功耗蓝牙。用户可以通过App等手段轻松完成设备接入网络的过程。一些使用线程作为数据传输的应用标准将帮助蓝牙这种低功耗的无处不在的无线网络标准，让用户使用手机等移动设备为新买的终端设备接入网络，提供更加直观流畅的体验。Thread vs Wi-Fi:Thread设备的响应时间与Wi-Fi相同，可以搭建比Wi-Fi覆盖范围更大的网络。同时，我们知道Wi-Fi构建智能家庭网络需要更高的功耗。Thread的技术不依赖于家庭互联网连接或Wi-Fi，而是提供专用的网络连接。也可以说，Thread是Wi-Fi的补充，是在家庭网络中加入受限或电池供电的设备，形成一个包容共生的网络。线程VS Zigbee:Zigbee需要一个Hub网关，网关一般需要占用家庭路由器额外的网络端口，也会增加用户的解释成本和金钱成本。对于Thread来说，任何“永远在线”的Thread设备，比如智能插头、持续供电的灯泡，都可以充当所谓的“网关”，Thread标准称之为“边界路由器”。边界路由器可以为稍后访问网络的设备分配角色，以节省能源。最重要的是，它可以在没有网关的情况下联网，为开发人员节省时间和金钱，并确保最终用户的成本和功耗更低。这里补充了边界路由器的定义。在标准规范中，它被指定为桥接线程节点和云服务的设备。一方面可以和其他线程节点组网；另一方面，它可以通过Wi-Fi和以太网将节点与云服务连接起来，这些服务也是基于IP协议的。这些所谓的“网关”角色不仅提供了线程节点和云服务之间的数据通道，还实现了一些与应用标准相关的独特功能。例如，对于苹果的HomeKit智能家居世界，苹果的HomePod mini智能音箱和最新一代的Apple TV 4K苹果机顶盒都可以作为Thread的“边界路由器”。目前，越来越多的边界路由器正在开发中，其中一些需要固件更新才能启用该功能。根据硬件的不同，现有的智能家居设备可能会更新为“边界路由器”。除了苹果，谷歌在过去几年也一直在各种智能家居产品中将Thread与蓝牙和Wi-Fi相结合。最值得注意的是，谷歌的Nest系列依靠线程来传递状态更新，并在设备之间提供通知。该公司甚至将这一技术添加到其一些智能家居扬声器和无线路由器中。了解开源实现OpenThread
OpenThread是Google发布的线程技术的开源实现。紧跟螺纹1.1/1.2/1.3的技术规范，不断认识螺纹的新特点”。
必须注意的是，基于OpenThread的最终产品不会自动通过线程认证。如果企业使用OpenThread构建产品，需要成为Thread Group的成员，才能获得发布Thread产品的知识产权，完成产品认证，从而保证使用Thread工作的产品开箱即用，毫不费力，安全可靠。线程核心协议栈如何为线程组的发展做贡献？
贡献者和赞助者线程组成员可以通过参加委员会和工作组来为规范的制定做出贡献，包括维护和更新、营销教育和营销计划以及认证计划。
学术会员级别是为学术线程组提供的。Thread Group希望与学术界或非营利组织的研究人员、教师和学生进行互动，但它也认识到这些组织的财务结构和限制往往使他们难以广泛参与行业联盟。学术会员级别向符合条件的机构提供学术会员级别的所有权利，允许参加会员大会或年会，不收年费。螺纹规格适用于螺纹组的所有成员。Nest在GitHub上有开源线程技术，让更多开发者可以使用。对于任何要进行Thread认证或销售的OpenThread产品，公司仍然需要加入Thread Group并完成产品认证计划。任何级别的会员都不能直接获得线程技术的免版税知识产权。虽然参与者和赞助商级别的会员资格是获得线程技术免版税知识产权的一个步骤，但仅有会员资格是不够的。它必须通过严格的线程认证，才能真正实现广泛的互操作性。如果开发者选择不加入Thread Group而是直接使用Thread技术并发布产品，Thread Group将不会授予他们实现和发布Thread技术所需的知识产权，并可能受到法律诉讼，包括但不限于许可费。线程认证申请人必须是线程组或更高级别的贡献者，继承申请人的特殊认证必须是实现者或更高级别的。国内智能家居企业的线程之路
对于国内智能家居企业来说，线程生态将成为相关产品出海、对接全球市场的重要渠道之一。同时，对于国内智能家居生态来说，Matter over Thread将促进整个行业的互联氛围。未来，Thread的产品生态将不断突破和壮大，全球标准统一和设备互操作的趋势也将到来。
螺纹产品生态学的最新成果
1.Google Nest作为谷歌旗下的智能家居品牌，率先在旗舰产品Google Nest Hub Max上布局线程技术。2.亚马逊收购eero，这是北美领先的路由器制造商。其销售的所有产品线都通过了螺纹认证。
3.2020年10月13日，苹果正式发布了具有线程功能的HomePod迷你智能音箱。在物联网协议的选择上，苹果正式与Thread“站队”。
4.Aqara推出了基于线程的门窗传感器和运动传感器。
5.Belkin推出了新的Wemo智能插头、Wemo智能灯开关和Wemo智能调光器，支持线程上的物质。同时，它开始向现有的Wemo舞台场景控制器设备引入支持线程的软件更新。
6.Netatmo发布支持线程的新型智能传感器。
7.Sengled今年将在产品矩阵中增加螺纹灯泡。
8.Eve和Coulisse推出了Eve MotionBlinds，这是市场上第一款支持HomeKit-over-Thread的联网快门和窗帘电机。
9.Nanoleaf宣布将通过软件更新实现形状、元素、线条等灯光系列，成为首批可以支持HomeKit-over-Thread的设备。
10.HooRii科技与大中科技宣布2021年推出全球首款工业边界路由Hoo Max系列。
什么时候可以使用螺纹认证设备？
任何人都可以使用线程规范，线程认证对线程组成员开放。现在螺纹认证已经开放，市面上已经可以买到很多螺纹认证设备。对于开发者来说，有很多厂商提供芯片、软件和开发工具，帮助企业构建线程设备。通过Thread认证的产品带有“建立在Thread上”或“Thread Certified Component”的标识，意味着这些设备经过了Thread network的严格测试和认证。最快的方法是采用认证继承进行快速认证。详情请参考Thread集团官网。
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2022年，Thread作为基于IP的后发协议，将逐渐承载万物互联的未来，为智能家居行业带来更多的互操作性和可靠性的改变！
