隨著 Matter 成為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的新標準,并得到所有主要智能家居平臺和數(shù)百家設(shè)備和配件制造商的支持,其獨特的新品質(zhì)越來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)絡技術(shù)方面非常靈活。與其他一些標準不同,它不依賴于特定的(無線)網(wǎng)絡技術(shù)。相反,由于其基于 IP 的基礎(chǔ),它可以與多種網(wǎng)絡標準及物理層配合使用,每個標準都有自己的優(yōu)點。
目前,對于 Matter,它支持以下網(wǎng)絡技術(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)備中的響應式應用
Wi-Fi 和以太網(wǎng)的優(yōu)點
以太網(wǎng)和 Wi-Fi 是當今廣泛使用的無處不在的網(wǎng)絡技術(shù)。對于可以將網(wǎng)絡電纜連接到每個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的應用來說,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)的無線等效物,可實現(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用中。
Wi-Fi 和以太網(wǎng)的復雜性
除了這些明顯的好處之外,這兩種技術(shù)都有其復雜性和局限性。
以太網(wǎng)需要大量的規(guī)劃和復雜的安裝,相對而言,部署困難而且成本高昂。安裝后,當設(shè)備需要移動到不同位置時,它提供的靈活性很小。以太網(wǎng)還需要配置和維護路由器和交換機,以進行設(shè)置和錯誤解決。
Wi-Fi 網(wǎng)絡的可靠性取決于多個因素,尤其是 Wi-Fi 接入點和與其連接的無線 Wi-Fi 設(shè)備之間的距離。在手機和電腦上,用戶需要通過查看信號強度指示器來確定連接可能出現(xiàn)的速度減慢或中斷的情況。然而,對于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說,這樣的指示通常不可用。此外,Wi-Fi 信號可能會受到其他設(shè)備干擾的影響,當網(wǎng)絡上有大量活動且 Wi-Fi 網(wǎng)絡上的設(shè)備數(shù)量不斷增加時,這種影響尤其明顯。這在用戶期望即時反應(比如開燈)的物聯(lián)網(wǎng)應用中會更為明顯。
此外,還存在在 Wi-Fi 網(wǎng)絡上配置設(shè)備的問題。將新的基于 Wi-Fi 的 IoT 設(shè)備添加到網(wǎng)絡中需要該設(shè)備獲取網(wǎng)絡的安全憑證。這意味著該設(shè)備要么需要有藍牙連接以便智能手機發(fā)送此信息,要么需要將設(shè)備設(shè)置為熱點模式,創(chuàng)建其自身的臨時 Wi-Fi 網(wǎng)絡。在任何一種情況下,這都意味著如果用戶更改其網(wǎng)絡密碼(例如,當用戶關(guān)閉調(diào)制解調(diào)器/路由器時),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)絡技術(shù),旨在專門解決連接和使用 IoT 設(shè)備時的所有上述問題,同時提供用戶所期望的基于 IP 的無縫連接和靈活性。
Thread 是一種低功耗、無線、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行多年的傳感器或按鈕)和電源供電的設(shè)備,以實現(xiàn)低能耗。它是一種網(wǎng)狀網(wǎng)絡技術(shù),這意味著添加的每個新的主電源供電的 Thread 設(shè)備不會減慢網(wǎng)絡速度,而是會擴展網(wǎng)絡的覆蓋范圍和可靠性,因為它們會自動成為具有路由功能的設(shè)備。由于 Thread 網(wǎng)絡可以獨立于家庭的其余部分(Wi-Fi 和以太網(wǎng)),樓宇網(wǎng)絡甚至是互聯(lián)網(wǎng)工作,其網(wǎng)狀功能為其提供了強大的性能和響應速度,可與有線網(wǎng)絡相媲美。
與許多其他無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不同,Thread 不需要特定的集線器或網(wǎng)關(guān)來運行。由于 Thread 完全基于 IP,因此它可以被視為現(xiàn)有網(wǎng)絡的低功耗且高效的擴展。所需要的只是連接到網(wǎng)絡中的設(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
對于基于 Wi-Fi(或以太網(wǎng))的 IoT 設(shè)備,添加 Thread 可以帶來多種好處,使設(shè)備更加可靠,連接更加穩(wěn)健。當 Wi-Fi 信號不可靠或不可用時,Thread 網(wǎng)絡可用作冗余數(shù)據(jù)連接。由于 Thread 和 Wi-Fi 都是透明的 IP 網(wǎng)絡技術(shù),因此物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以簡單地把響應發(fā)送到最早發(fā)送應用請求的網(wǎng)絡。當 Wi-Fi 網(wǎng)絡正在進行大量通信時(例如多個用戶同時執(zhí)行下載、進行視頻會議或玩在線游戲),這將特別有用。
使用 Thread 簡化對 Wifi 設(shè)備的管理
如上所述,基于 Wi-Fi 的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要了解用戶當前的網(wǎng)絡安全參數(shù)和密碼。一旦這些發(fā)生變化,比如出于最佳安全實踐的考慮定期更換,或者由于更換了接入點或路由器設(shè)備,所有這些 Wi-Fi IoT 設(shè)備都需要重新調(diào)試。通常,用戶需要與每個設(shè)備建立藍牙連接或?qū)⑺鼈冎糜跓狳c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)絡連接為設(shè)備提供新的安全信息。所有這一切都無需單獨物理訪問每個設(shè)備。或者甚至不需要 Wi-Fi 網(wǎng)絡即可運行。
在移動設(shè)備上搭載 Thread 進一步提高了易用性
Thread 技術(shù)目前出現(xiàn)在蘋果 iPhone 15 Pro 等手機中,而 OpenThread 軟件堆棧是 Android 開源項目的官方部分。繼 Wi-Fi 和藍牙之后,Thread 將成為移動設(shè)備中的標準網(wǎng)絡技術(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通過使用支持 Thread 的移動設(shè)備來執(zhí)行。它消除了基于藍牙的配置過程的復雜性。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)品中放置藍牙硬件,從而節(jié)省無線電硬件、閃存和 RAM 成本。
Thread 在 IP 世界中如魚得水
正如上面提供的示例所示,基于原生 IP 網(wǎng)絡技術(shù)的 Thread 具有穩(wěn)健、可靠、低功耗和網(wǎng)狀功能,是對現(xiàn)有 IP 網(wǎng)絡技術(shù)的理想補充。Thread 沒有添加新的網(wǎng)絡或應用技術(shù),而是簡單地擴展了 IP 網(wǎng)絡。Thread 可以單獨用作響應式物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的基礎(chǔ),也可以作為 Wi-Fi 或以太網(wǎng)設(shè)備中的補充技術(shù),以大大降低設(shè)置和配置的復雜性,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,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
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原文標題:【技術(shù)干貨】Thread 如何在 Matter 網(wǎng)絡中為 Wi-Fi 和以太網(wǎng)提供補充
文章出處:【微信號:SiliconLabs,微信公眾號:Silicon Labs】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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