Thread如何在Matter網(wǎng)絡(luò)中為Wi-Fi和以太網(wǎng)提供補(bǔ)充呢？

隨著 Matter 成為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的新標(biāo)準(zhǔn)，并得到所有主要智能家居平臺(tái)和數(shù)百家設(shè)備和配件制造商的支持，其獨(dú)特的新品質(zhì)越來(lái)越受到終端用戶和制造商的青睞。

這些品質(zhì)之一是 Matter 在其支持的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面非常靈活。與其他一些標(biāo)準(zhǔn)不同，它不依賴于特定的（無(wú)線）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。相反，由于其基于 IP 的基礎(chǔ)，它可以與多種網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)及物理層配合使用，每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都有自己的優(yōu)點(diǎn)。

目前，對(duì)于 Matter，它支持以下網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：

以太網(wǎng) - 高帶寬、市電供電設(shè)備的理想選擇；

Wi-Fi - 非常適合高帶寬、市電供電的設(shè)備；

Thread - 非常適合低功耗和市電供電設(shè)備中的響應(yīng)式應(yīng)用

Wi-Fi 和以太網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)

以太網(wǎng)和 Wi-Fi 是當(dāng)今廣泛使用的無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。對(duì)于可以將網(wǎng)絡(luò)電纜連接到每個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，以太網(wǎng)是一種可靠的連接技術(shù)。其高帶寬也使其非常適合需要發(fā)送和接收大量數(shù)據(jù)的應(yīng)用和用途，例如安全攝像頭。同樣，Wi-Fi 可以被視為以太網(wǎng)的無(wú)線等效物，可實(shí)現(xiàn)高帶寬數(shù)據(jù)使用。這使得它非常適合需要傳輸大量數(shù)據(jù)的情況，特別是在音頻和視頻應(yīng)用中。

Wi-Fi 和以太網(wǎng)的復(fù)雜性

除了這些明顯的好處之外，這兩種技術(shù)都有其復(fù)雜性和局限性。

以太網(wǎng)需要大量的規(guī)劃和復(fù)雜的安裝，相對(duì)而言，部署困難而且成本高昂。安裝后，當(dāng)設(shè)備需要移動(dòng)到不同位置時(shí)，它提供的靈活性很小。以太網(wǎng)還需要配置和維護(hù)路由器和交換機(jī)，以進(jìn)行設(shè)置和錯(cuò)誤解決。

Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)的可靠性取決于多個(gè)因素，尤其是 Wi-Fi 接入點(diǎn)和與其連接的無(wú)線 Wi-Fi 設(shè)備之間的距離。在手機(jī)和電腦上，用戶需要通過(guò)查看信號(hào)強(qiáng)度指示器來(lái)確定連接可能出現(xiàn)的速度減慢或中斷的情況。然而，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來(lái)說(shuō)，這樣的指示通常不可用。此外，Wi-Fi 信號(hào)可能會(huì)受到其他設(shè)備干擾的影響，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上有大量活動(dòng)且 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備數(shù)量不斷增加時(shí)，這種影響尤其明顯。這在用戶期望即時(shí)反應(yīng)（比如開(kāi)燈）的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中會(huì)更為明顯。

此外，還存在在 Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)上配置設(shè)備的問(wèn)題。將新的基于 Wi-Fi 的 IoT 設(shè)備添加到網(wǎng)絡(luò)中需要該設(shè)備獲取網(wǎng)絡(luò)的安全憑證。這意味著該設(shè)備要么需要有藍(lán)牙連接以便智能手機(jī)發(fā)送此信息，要么需要將設(shè)備設(shè)置為熱點(diǎn)模式，創(chuàng)建其自身的臨時(shí) Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)。在任何一種情況下，這都意味著如果用戶更改其網(wǎng)絡(luò)密碼（例如，當(dāng)用戶關(guān)閉調(diào)制解調(diào)器/路由器時(shí)），需要使用新的安全憑證再次配置所有設(shè)備。

Thread 的用武之地

Thread 是一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，旨在專門(mén)解決連接和使用 IoT 設(shè)備時(shí)的所有上述問(wèn)題，同時(shí)提供用戶所期望的基于 IP 的無(wú)縫連接和靈活性。

Thread 是一種低功耗、無(wú)線、網(wǎng)狀技術(shù)。它非常適合電池供電的設(shè)備（例如可以使用單塊電池運(yùn)行多年的傳感器或按鈕）和電源供電的設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)低能耗。它是一種網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這意味著添加的每個(gè)新的主電源供電的 Thread 設(shè)備不會(huì)減慢網(wǎng)絡(luò)速度，而是會(huì)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和可靠性，因?yàn)樗鼈儠?huì)自動(dòng)成為具有路由功能的設(shè)備。由于 Thread 網(wǎng)絡(luò)可以獨(dú)立于家庭的其余部分（Wi-Fi 和以太網(wǎng)），樓宇網(wǎng)絡(luò)甚至是互聯(lián)網(wǎng)工作，其網(wǎng)狀功能為其提供了強(qiáng)大的性能和響應(yīng)速度，可與有線網(wǎng)絡(luò)相媲美。

與許多其他無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不同，Thread 不需要特定的集線器或網(wǎng)關(guān)來(lái)運(yùn)行。由于 Thread 完全基于 IP，因此它可以被視為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的低功耗且高效的擴(kuò)展。所需要的只是連接到網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備之一擁有 Thread 邊界路由器功能，該功能可以存在于多種設(shè)備中。

在 Wifi 設(shè)備上增加 Thread 提供額外的可靠性

對(duì)于基于 Wi-Fi（或以太網(wǎng)）的 IoT 設(shè)備，添加 Thread 可以帶來(lái)多種好處，使設(shè)備更加可靠，連接更加穩(wěn)健。當(dāng) Wi-Fi 信號(hào)不可靠或不可用時(shí)，Thread 網(wǎng)絡(luò)可用作冗余數(shù)據(jù)連接。由于 Thread 和 Wi-Fi 都是透明的 IP 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因此物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以簡(jiǎn)單地把響應(yīng)發(fā)送到最早發(fā)送應(yīng)用請(qǐng)求的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng) Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)正在進(jìn)行大量通信時(shí)（例如多個(gè)用戶同時(shí)執(zhí)行下載、進(jìn)行視頻會(huì)議或玩在線游戲），這將特別有用。

使用 Thread 簡(jiǎn)化對(duì) Wifi 設(shè)備的管理

如上所述，基于 Wi-Fi 的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要了解用戶當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)安全參數(shù)和密碼。一旦這些發(fā)生變化，比如出于最佳安全實(shí)踐的考慮定期更換，或者由于更換了接入點(diǎn)或路由器設(shè)備，所有這些 Wi-Fi IoT 設(shè)備都需要重新調(diào)試。通常，用戶需要與每個(gè)設(shè)備建立藍(lán)牙連接或?qū)⑺鼈冎糜跓狳c(diǎn)模式以重新上傳新憑據(jù)。

如果 Wi-Fi 設(shè)備也配備了 Thread，則可以使用 Thread 網(wǎng)絡(luò)連接為設(shè)備提供新的安全信息。所有這一切都無(wú)需單獨(dú)物理訪問(wèn)每個(gè)設(shè)備?；蛘呱踔敛恍枰?Wi-Fi 網(wǎng)絡(luò)即可運(yùn)行。

在移動(dòng)設(shè)備上搭載 Thread 進(jìn)一步提高了易用性

Thread 技術(shù)目前出現(xiàn)在蘋(píng)果 iPhone 15 Pro 等手機(jī)中，而 OpenThread 軟件堆棧是 Android 開(kāi)源項(xiàng)目的官方部分。繼 Wi-Fi 和藍(lán)牙之后，Thread 將成為移動(dòng)設(shè)備中的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

這使得在家庭或建筑物中可以更容易的安裝基于Thread 的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。所有這些配置操作都可以在用戶或安裝人員方便時(shí)通過(guò)使用支持 Thread 的移動(dòng)設(shè)備來(lái)執(zhí)行。它消除了基于藍(lán)牙的配置過(guò)程的復(fù)雜性。這甚至可能讓物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商最終不需要在其產(chǎn)品中放置藍(lán)牙硬件，從而節(jié)省無(wú)線電硬件、閃存和 RAM 成本。

Thread 在 IP 世界中如魚(yú)得水

正如上面提供的示例所示，基于原生 IP 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的 Thread 具有穩(wěn)健、可靠、低功耗和網(wǎng)狀功能，是對(duì)現(xiàn)有 IP 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的理想補(bǔ)充。Thread 沒(méi)有添加新的網(wǎng)絡(luò)或應(yīng)用技術(shù)，而是簡(jiǎn)單地?cái)U(kuò)展了 IP 網(wǎng)絡(luò)。Thread 可以單獨(dú)用作響應(yīng)式物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的基礎(chǔ)，也可以作為 Wi-Fi 或以太網(wǎng)設(shè)備中的補(bǔ)充技術(shù)，以大大降低設(shè)置和配置的復(fù)雜性，并顯著提高設(shè)備的穩(wěn)健性和性能。

本文轉(zhuǎn)載自Thread聯(lián)盟微信公眾號(hào)，作者為Vividh Siddha和Jorg Kennis。原文鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/q5yc5BHLfjZoaG_eZzIoBg

審核編輯：劉清