隨著 Matter 成為物聯網設備的新標準,并得到所有主要智能家居平臺和數百家設備和配件制造商的支持,其獨特的新品質越來越受到終端用戶和制造商的青睞。
這些品質之一是 Matter 在其支持的網絡技術方面非常靈活。與其他一些標準不同,它不依賴于特定的(無線)網絡技術。相反,由于其基于 IP 的基礎,它可以與多種網絡標準及物理層配合使用,每個標準都有自己的優點。
目前,對于 Matter,它支持以下網絡技術:
以太網 - 高帶寬、市電供電設備的理想選擇;
Wi-Fi - 非常適合高帶寬、市電供電的設備;
Thread - 非常適合低功耗和市電供電設備中的響應式應用
Wi-Fi 和以太網的優點
以太網和 Wi-Fi 是當今廣泛使用的無處不在的網絡技術。對于可以將網絡電纜連接到每個物聯網設備的應用來說,以太網是一種可靠的連接技術。其高帶寬也使其非常適合需要發送和接收大量數據的應用和用途,例如安全攝像頭。同樣,Wi-Fi 可以被視為以太網的無線等效物,可實現高帶寬數據使用。這使得它非常適合需要傳輸大量數據的情況,特別是在音頻和視頻應用中。
Wi-Fi 和以太網的復雜性
除了這些明顯的好處之外,這兩種技術都有其復雜性和局限性。
以太網需要大量的規劃和復雜的安裝,相對而言,部署困難而且成本高昂。安裝后,當設備需要移動到不同位置時,它提供的靈活性很小。以太網還需要配置和維護路由器和交換機,以進行設置和錯誤解決。
Wi-Fi 網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的速度減慢或中斷的情況。然而,對于物聯網設備來說,這樣的指示通常不可用。此外,Wi-Fi 信號可能會受到其他設備干擾的影響,當網絡上有大量活動且 Wi-Fi 網絡上的設備數量不斷增加時,這種影響尤其明顯。這在用戶期望即時反應(比如開燈)的物聯網應用中會更為明顯。
此外,還存在在 Wi-Fi 網絡上配置設備的問題。將新的基于 Wi-Fi 的 IoT 設備添加到網絡中需要該設備獲取網絡的安全憑證。這意味著該設備要么需要有藍牙連接以便智能手機發送此信息,要么需要將設備設置為熱點模式,創建其自身的臨時 Wi-Fi 網絡。在任何一種情況下,這都意味著如果用戶更改其網絡密碼(例如,當用戶關閉調制解調器/路由器時),需要使用新的安全憑證再次配置所有設備。
Thread 的用武之地
Thread 是一種網絡技術,旨在專門解決連接和使用 IoT 設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、網狀技術。它非常適合電池供電的設備(例如可以使用單塊電池運行多年的傳感器或按鈕)和電源供電的設備,以實現低能耗。它是一種網狀網絡技術,這意味著添加的每個新的主電源供電的 Thread 設備不會減慢網絡速度,而是會擴展網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備。由于 Thread 網絡可以獨立于家庭的其余部分(Wi-Fi 和以太網),樓宇網絡甚至是互聯網工作,其網狀功能為其提供了強大的性能和響應速度,可與有線網絡相媲美。
與許多其他無線物聯網技術不同,Thread 不需要特定的集線器或網關來運行。由于 Thread 完全基于 IP,因此它可以被視為現有網絡的低功耗且高效的擴展。所需要的只是連接到網絡中的設備之一擁有 Thread 邊界路由器功能,該功能可以存在于多種設備中。
在 Wifi 設備上增加 Thread 提供額外的可靠性
對于基于 Wi-Fi(或以太網)的 IoT 設備,添加 Thread 可以帶來多種好處,使設備更加可靠,連接更加穩健。當 Wi-Fi 信號不可靠或不可用時,Thread 網絡可用作冗余數據連接。由于 Thread 和 Wi-Fi 都是透明的 IP 網絡技術,因此物聯網設備可以簡單地把響應發送到最早發送應用請求的網絡。當 Wi-Fi 網絡正在進行大量通信時(例如多個用戶同時執行下載、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 設備的管理
如上所述,基于 Wi-Fi 的物聯網設備需要了解用戶當前的網絡安全參數和密碼。一旦這些發生變化,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備,所有這些 Wi-Fi IoT 設備都需要重新調試。通常,用戶需要與每個設備建立藍牙連接或將它們置于熱點模式以重新上傳新憑據。
如果 Wi-Fi 設備也配備了 Thread,則可以使用 Thread 網絡連接為設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備。或者甚至不需要 Wi-Fi 網絡即可運行。
在移動設備上搭載 Thread 進一步提高了易用性
Thread 技術目前出現在蘋果 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 將成為移動設備中的標準網絡技術。
這使得在家庭或建筑物中可以更容易的安裝基于Thread 的物聯網設備。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 的移動設備來執行。它消除了基于藍牙的配置過程的復雜性。這甚至可能讓物聯網設備制造商最終不需要在其產品中放置藍牙硬件,從而節省無線電硬件、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 網絡技術的 Thread 具有穩健、可靠、低功耗和網狀功能,是對現有 IP 網絡技術的理想補充。Thread 沒有添加新的網絡或應用技術,而是簡單地擴展了 IP 網絡。Thread 可以單獨用作響應式物聯網設備的基礎,也可以作為 Wi-Fi 或以太網設備中的補充技術,以大大降低設置和配置的復雜性,并顯著提高設備的穩健性和性能。
本文轉載自Thread聯盟微信公眾號,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:【技術干貨】Thread 如何在 Matter 網絡中為 Wi-Fi 和以太網提供補充
文章出處:【微信號:SiliconLabs,微信公眾號:Silicon Labs】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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