本文為 Thread 技術白皮書 《Thread for Pro Home And Buildings》的中文翻譯，由 Thread Group China 工作小組翻譯。以下僅為摘要內容，欲獲取完整文章可訪問Thread聯盟公眾號貼文：https://mp.weixin.qq.com/s/Elrm-dMSmaSkOqKJ03K5zw
1. 作者信息
Jorg Kennis；譯者：Le Zhang, Li Cao, ZhangLong Xia
2. 介紹
當今，大多數建筑物的網絡中存在一些技術“孤島”，并且這些孤島需要單獨的安全和維護工作。Thread連接旨在為企業網絡集成提供通用的 IP（互聯網協議）聯網解決方案。這種集成使得功能規劃更加靈活、系統功能更佳、系統維護更輕松以及成本更低。
Thread是一種用于無線通信的開放標準，為可靠、低功耗、安全、網狀、與應用無關的通信提供原生 IP（互聯網協議）解決方案。它是在現有且得到廣泛支持的IEEE 802.15.4 無線電技術上運行的首屈一指的基于 IPv6 的解決方案。
與其他解決方案相比，Thread 具有多項優勢。它的 IPv6 基礎支持靈活的設置、監控、數據分析、配置，并且能在不犧牲加密和安全性的前提下實現從本地網絡到云的直接連接。Thread 還可以在選擇運行哪些應用程序協議方面提供靈活性，甚至允許多個應用標準同時運行，實現與其他技術的靈活集成，并為未來的發展保持開放的道路。
Thread是企業網絡重要的組成部分，支持使用各種應用層協議以便與現有基礎設施集成，同時保持安全性和靈活性以管理和維護終端設備。它還允許創建各種個人和組配置以及域，這些域甚至可以跨越多個單獨的 Thread 網絡。
3. IP 網絡協議及其在物聯網中的應用
2023年初，我們慶祝了互聯網的前身正式遷移到 TCP/IP 協議的 40 周年。作為一種用于在大型網絡間傳輸數據的靈活、多用途的協議，它已經成為了當今我們溝通、學習和工作的關鍵組成部分。
隨著互聯網作為重要商業工具的使用率增加，將本地辦公網絡建立在 IP 協議上是很有意義的。IP 已被證明適用于多種不同的應用程序，它使得與更大的互聯網的集成和通信更加容易。辦公網絡最終過渡到 IP，隨之而來的是維護的便利性、多功能性和互操作性的極大提升。
3.1?互相連接的設備
3.2?成為物聯網設備
4. Thread 的 IP 基礎提供靈活性和安全
Wi-Fi適用于視頻和音頻流等數據密集型應用，Thread 適用于低帶寬、電池和節能設備。與 Wi-Fi 一樣，Thread 完全基于 IP，因此不受任何單一用途協議或應用程序類型的限制，并且與Wi-Fi 一樣，它可以與家庭和辦公室的其他 IP 網絡無縫集成。
鑒于技術限制不再是問題，現代應用協議基于 IP 也就不足為奇了。由谷歌、蘋果、亞馬遜和其他數百家公司定義的新Matter 標準是未來物聯網設備連接標準聯盟的一部分，并且完全基于 IP。它可以利用現有的以太網和 Wi-Fi 網絡，并選擇 Thread 作為其低功耗無線網絡基礎。
同樣，在專業樓宇自動化領域，KNX 和 DALI 等完善且經過驗證的解決方案現在正在提供它們的基于 IP版本的協議，并把Thread 作為無線低功耗網絡的選擇。
4.1 IP 為安裝帶來無盡的好處
4.2?維護和使用
4.3?安全
4.4?恰逢其時
5. 企業網絡環境中的Thread 拓撲
圖1: Thread網絡在企業網絡中的拓撲結構
圖1顯示了如何在企業網絡環境中部署 Thread 的示例。該圖展示了 Thread 相對于其它網絡技術的關鍵優勢：Thread 完全基于 IPv6。Thread 以 IPv6 為基礎的網絡為智能建筑帶來了許多優勢。它不僅可以利用經過廣泛驗證的網絡安全機制，還可以無縫集成到現有的建筑網絡基礎設施中。傳統自動化系統通常將每個應用程序隔離在單獨的網絡中，與此相反，基于 IPv6 協議的多個應用程序（甚至是基于不同標準和協議的應用程序）可以同時共享同一網絡，并為每個設備使用最合適的物理網絡類型。Thread 的低功耗網狀網絡非常適合覆蓋建筑物內開闊區域的低功耗設備。
5.1 Thread 網絡擴展設備
5.2 Thread 電池供電設備
5.3 Thread 邊界路由器
5.4?樓宇自動化標準
5.5?樓宇管理系統建筑管理系統 (BMS)
5.6?云連接IP
5.7?與傳統非 IP 系統的橋接
6. Thread 邊界路由器與“集線器”、“網關”或“橋接器”
Thread正在改變我們對家庭和商業建筑應用中智能設備的低功耗無線連接的看法。雖然物聯網設備的無線技術已經存在了一段時間，但 Thread 在幾個重要方面有所不同，首先，它不需要專用的集線器或橋接器即可運行。讓我們深入了解一下這是如何工作的。
6.1?基于IP
圖 2 將此與傳統的無線技術進行了比較：如果它們的專用集線器或橋接器出現故障，則所有連接的設備都將停止工作。
圖2：Thread 邊界路由器與傳統無線技術的比較
7. Thread 的不同之處：通用低功耗網狀網絡
使用傳統的智能設備無線技術時，通常需要一個專用設備作為集線器或橋接器來控制連接的無線設備。圖3顯示，通常每種類型的應用都需要一個單獨的“盒子”，而且通常每個品牌都需要一個。這導致需?要配置許多單獨的“盒子”，并使其保持最新的安全更新。
由于所有這些無線連接都是獨立的，并且只服務于某個單一或有限的功能，它們彼此之間并不知曉對方的存在。結果是需要維護多個不同的無線網絡。
7.1 Thread 如何不同
8. Thread 支持多應用層Thread
對應用的支持類似于 Wi-Fi 支持多種應用的方式。只需加入一個 Wi-Fi 網絡，由于通用互聯網協議，我們可以訪問每項服務，無論其提供者是誰或從何處提供。
當今廣泛的物聯網解決方案通常要求我們為每個想要使用的協議建立和維護一個網絡。這不僅需要監控和維護以保持它們的運行，而且網絡之間還可能相互干擾。此外，由于它們是獨立的網絡，設備之間無法“對話”，也無法從單個位置有效地控制它們、監控和分析它們的數據，或以端到端安全的方式在不同位置和用戶之間配置它們。
這就是 Thread 的用武之地。與 Wi-Fi 一樣，它可以使用通用的物理網絡運行所有基于 IP的現代物聯網應用程序。
9. 結語
Thread無線網狀IPv6 解決方案為各種專業住宅和樓宇應用帶來了獨特的優勢：
專業樓宇業主能夠使用相同的網絡技術安裝小型網絡（例如快速改造的射頻解決方案）和超大型樓宇網絡（數千個節點），從而簡化并優化網絡安裝和管理流程及開銷。
無線 IPv6 技術具有前瞻性、更具可持續性，并比其他技術更具規模經濟效益，因此網絡解決方案更具成本效益，且更易于添加功能。它可以輕松地與其他物理網絡傳輸方式結合在同一個網絡中。
網絡管理員、應用程序管理員和系統集成商可以獨立地在系統上執行任務，從而緩解網絡管理瓶頸。
像 Thread 這樣的IP網絡可以利用經過驗證且不斷發展的安全和加密技術。
原生的IP系統可以近乎實時地從各種智能連接設備中收集和處理大量數據。系統數據可以直接訪問或通過云端訪問。通過高級分析可以提取獨特的價值。
應用程序堆棧的靈活性使得更復雜的個性化控制成為可能，從而提高便利性、生產力和運營效率。
與其他技術相比，該網絡更容易重新配置，這意味著降低了建筑物的翻新成本和用戶流失成本。
該技術進一步實現了遠程和預測性維護，為維護任務的通知提供了更多機會，并簡化了全系統的修復、軟件更新和網絡重新配置。
在建筑物翻新過程中，無線技術對現場的物理改造要求更少，降低了安裝成本，并提高了靈活性和安裝速度。
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