在目前的家庭物聯網應用中，不兼容是一直都存在的問題。市面上有許多可互連的燈具、門鈴、設備以及其他消費產品，它們各自的功能都是獨立的，很難統一完成智能家居設置。然而，采用Zigbee聯盟的最新IP互聯家庭（CHIP）開放式標準很可能解決這一問題。

不過，Zigbee聯盟參與其中并不是要借機推廣Zigbee成為家庭自動化的核心通信標準。實際上，Zigbee的802.15.4 mesh要隨后才會被支持。CHIP項目的最初版本建議使用Wi-Fi或Thread完成核心通信，并利用低功耗藍牙（BLE）來簡化設備調試和設置。該項目的目標是提供統一的應用層，使開發人員不必考慮底層硬件就可以使用，這樣的話，在用戶許可的情況下，應用程序可與符合CHIP標準的任何設備進行通信。

這樣的許可也是CHIP項目關鍵目標的一部分：應用程序和設備的安全性。安全性對于家庭自動化的成功、保護用戶信息以及確保家居設備運作完整性至關重要。沒有人愿意重蹈嬰兒監視器的覆轍。

圖1是CHIP項目的總架構，顯示了完整的連接選項，基本上支持現有每種類型的IP接口。更高層使用IPv6，每個設備在需要時都可以擁有唯一的IP地址，并且支持TCP和UDP協議。

圖1：CHIP項目架構支持家庭聯網中使用的所有主要IP通信標準。（圖片來源：Zigbee聯盟）

當然，所有較低層均已定義。聯盟正在開發CHIP項目獨有的應用層，涵蓋家庭自動化物聯網（IoT）的所有實現方式。

應用層包含七個部分，如圖2所示。

圖2：CHIP項目的應用層機制可以簡化整個家庭自動化行業的互操作性。（圖片來源：Zigbee）

每一層都有特定的功能。應用層定義設備的高級業務邏輯。例如，照明應用可能包括開/關燈泡及設置其顏色的功能。數據模型提供了描述設備各種功能的基元，以及與應用層交互的數據結構。交互模型則描述了在數據模型結構中讀取或寫入屬性的一組行動。

一旦應用使用交互模型執行操作，行動成幀層就會創建一個打包的二進制消息，并將該消息格式化后進行傳輸。然后，行動幀將傳遞到安全層，在此進行加密和簽名，使發送方和接收方均可對負載進行防護和認證。接下來，消息成幀和路由層通過添加指定消息屬性及一些路由的必填和可選頭字段來構建負載。最后，該負載進入IP成幀和傳輸管理層，發送到所需的傳輸協議。

這種結構提供了許多可促進互操作性的機制。例如，數據和互動模型提供了一種標準化方式來定義設備可以做什么，使更高級別的程序可以輕松利用其功能。這將有助于簡單地創建一些應用程序，以便將來自不同制造商的設備納入一個協同的系統中。該方法還為用戶提供了基本的安全保證，減輕了消費者的擔憂，增強了人們對家庭自動化市場的信任。

Zigbee聯盟已向業界開放CHIP項目，方便在它完成之后“買入”。目前已經有超過145個成員公司積極參與敲定細節，分成30個不同職能的團隊研究互操作性問題。此外，該聯盟還將其成果公開，并以開源文件的形式放入GitHub存儲庫中，這樣即便未正式加入的開發人員也能參與其中。這樣做是通過先實施正在開發的標準，對標準進行“試用”，以確保其可行性。

CHIP有望在2020年底正式發布。如果能夠成功制定互操作性規范并被開發人員廣泛采用，該標準將有助于促進家庭自動化市場的發展。如果家庭自動化互聯設備能夠簡單地做到開箱即可協同工作，消費者采用物聯網的主要障礙即被清除。
編輯：hfy