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为物联网寻找最佳网状网络

时间:2018-01-04 作者:Cam Williams,施耐德电气物联网连接部门首席架构师 阅读:
尽管蓝牙网状网络(Bluetooth Mesh)大有后来居上之势,但有许多原因令Zigbee和Thread仍然是需要网状网络的物联网部署首选……

尽管蓝牙网状网络(Bluetooth Mesh)大有后来居上之势,但有许多原因令Zigbee和Thread仍然是需要网状网络的物联网部署首选。

IEEE 802.15.4创建目的在于提供一种低功耗、低带宽的方式,将设备可靠地连接在支持受限设备的网络中。这是一个经过验证和广泛部署的网状技术,已经在市场上存在超过13年。

Zigbee和Thread就是基于这种网络技术的解决方案,迄今为止这种解决方案拥有8个Thread和超过50个Zigbee认证堆栈和芯片平台。其中Thread网状网络技术专门为强大的物联网基础设施而构建。

Bluetooth Mesh是这个市场的新进入者,利用蓝牙链接取代电线,链接可穿戴设备和外围设备。 Bluetooth Mesh协议与连接智能手机和扬声器的Bluetooth协议不同,它需要进行软件升级,现有的蓝牙硬件可能支持,也可能不支持。

用户们总是嚷嚷着要更多选择,但选择提供连接基础设施的标准对他们来说太专业,没有意义。如果说Internet高速网络是IP,Thread就是基于这个IP的技术。

更重要的是,在互操作性发生的应用层,Thread支持Dotdot等其他物联网应用的语言,囊括空调系统、照明、家庭安全等领域。 Dotdot支持通过任何Internet网络进行的通信,相比之下,Bluetooth Mesh支持商业照明应用,但它们只能通过独立的蓝牙网状网络运行。

蓝牙存在于每个人的智能手机中,但蓝牙网关对互联网是关闭的。您可以使用蓝牙遥控器在电视机上更换频道,但是当您的恒温器想要检查互联网上的天气预报时,则没法依靠蓝牙实现。

Bluetooth Mesh使用洪泛路由法(flooding),设备重复每个消息以让它们被网络传播,同时它也使用洪泛的方式进行消息确认。

Thread仅在组播消息需要时使用洪泛,例如用于发现或组寻址的消息;在进行单播消息时Thread使用路由,不会洪泛网络。

洪泛法容易造成网络拥塞和冲突,特别是在拥有20个或更多节点的密集网络中。为了减少冲突,Bluetooth Mesh需要安装者仔细配置哪些特定节点将重复消息,Thread则可以在添加、删除或移动节点时自动动态配置路由。

因为网络配置是自动的,因此Thread开箱即用。除此之外,地址分配、到因特网的边界路由协议、备份路由、登录、睡眠设备管理等都是自动的,没有单点故障。对于Bluetooth Mesh则没有自动这一说,它需要一些实体(如安装者)来执行此类配置。

Thread有16个有效的通信通道,允许相邻网络分离,因此它们不会相互干扰。Bluetooth Mesh只有一个,并且还是全球共享的广播渠道。此外,Thread每次传输的数据量可以多达10倍,从而提高了网络的效率和吞吐量。

Thread使用相同的端到端安全技术,保障应用程序在互联网上的安全。这类安全技术还用于保护银行交易、亚马逊购买流程和社交媒体会话安全,不需要任何中间信任设备,如网关。它们非常适用于功耗管理严格的设备,并且必须能自动维护网络安全,而且几乎不需要用户交互。

Thread在网络层内置安全机制,使用智能手机时代的认证方案和AES加密,以杜绝其他无线协议中存在的安全漏洞。产品安装代码用于确保只有授权设备才能加入Thread网络,然后使用银行级加密技术进行网络上的数据传输。

最近的Bluetooth Mesh的公告证实了物联网部署中对网状网络的需求,但Bluetooth Mesh是刚刚进入市场的新技术,它采用的蓝牙协议功能相对有限。

我们今天生活的环境对技术需要更多选择,并期待好的互操作性。 Thread作为基于IP的网络协议,具有巨大价值,它可以在许多物联网设备、应用程序和实际案例中快速部署,从而创建一个没有集线器的网络。

简而言之,Thread实现了物联网当初给人们的承诺。

编译:Luffy Liu

本文授权编译自EE Times,版权所有,谢绝转载

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