Thread是一种新兴的物联网协议，旨在满足互联家庭和商业建筑应用的互操作性，安全性，电源和体系结构挑战，并在Qualcomm QCA402x开发人员套件中提供。在此博客中，我们将介绍Thread背后的角色以及其工作原理。我们还将研究谁支持Thread，以及如何开始使用它。
Thread来自哪里？
Thread最初是由Google拥有的Nest（以及Samsung和Arm）设计的，它是一种使用标准IP网络轻松连接和管理多个低功耗设备的方法。 2016年，Google决定开源Thread，并与Open Connectivity Foundation（OCF）合作。他们的任务是促进互联家庭产品的采用，并使这些技术完全兼容。自那时以来，已有80多家知名公司作为合作伙伴或分支机构加入。
Thread到底是什么？
Thread是一种无线协议，使您可以创建由许多设备组成的互连网络，这些设备可以使用最少的功率彼此无缝通信。Thread如何做到这一点？用最简单的术语来说，Thread堆栈是一个开放标准，它是根据现有的电气和电子工程师协会（IEEE）和互联网工程任务组（IETF）标准构建的，以确保设备互操作性和低成本桥接到其他IP网络。它完全兼容IPv6，因此不需要翻译器或网关将IP数据包转换为专有协议。它以6LoWPAN为基础压缩数据包，以减少能耗并优化包转发。它使用低功耗网状网络技术，这意味着设备可以接收和传递数据，从而形成了一个覆盖范围广，非常稳定的网络。
这些技术以及可验证设备是否符合规范的认证计划使Thread成为值得研究的协议。
Thread协议的一些关键特征包括：
Thread 网络架构
Thread版本1.1
2014年，发布了Thread 1.1版。它的创建是为了通过适合住宅使用的体系结构轻松连接和控制家庭中的产品。
构成初始标准体系结构的设备类型和功能为：
线程1.1的最大限制之一是其511-节点的限制。虽然511对于单个家庭网络来说很好，但商业物联网通常需要更多节点。 2019年6月，Thread 1.2发布，能够将多个Thread网络整合为一个大型虚拟网络以处理数千个节点。
Thread 1.2中支持商业体系结构的一些重要增强功能包括：
有关Thread 1.2中所有增强功能的更多详细信息，您可以下载Thread 1.2基本功能白皮书。
在哪里可以获得有关Thread的更多信息？
Thread 小组于2014年7月15日成立（Qualcomm Technologies，Inc.表示了早期支持并于2015年加入其董事会）。Thread小组是提供产品认证的市场培训小组。线程组的成员资格是开放的，并且受到鼓励。您可以在此了解更多关于线程组成员资格的好处以及如何加入的信息。线程规范对任何人都可用，并且线程认证对线程组的成员开放。
结论
本质上，Thread为开发人员提供了网格网络，基于云的方法，无限的IP地址可用性，强大的安全性，可扩展性，以IoT为中心的路由，低延迟，低成本以及为应用程序开发提供广泛灵活性的优势。
Thread越来越受到关注的另一个原因是，它被设计为可与现有IP技术以及当今网络周围建立的大量技术和知识一起使用。这意味着作为开发人员，您无需学习全新的做事方法即可上手。
有关如何在所有建筑物中使用Thread的更多想法，从使整个建筑物适应员工的行动，到监视农场中任何地方的动物行为。
如果您真的准备好进行挖掘并尝试一下，则Thread Group的入门页面上为开发人员提供了大量信息。您也可以查看我们用于QCA4020和QCA4024的开发人员套件，并一定要告诉我们您的项目！请记住，我们始终在这里为您提供帮助。
Thread来自哪里？
Thread最初是由Google拥有的Nest（以及Samsung和Arm）设计的，它是一种使用标准IP网络轻松连接和管理多个低功耗设备的方法。 2016年，Google决定开源Thread，并与Open Connectivity Foundation（OCF）合作。他们的任务是促进互联家庭产品的采用，并使这些技术完全兼容。自那时以来，已有80多家知名公司作为合作伙伴或分支机构加入。
Thread到底是什么？
Thread是一种无线协议，使您可以创建由许多设备组成的互连网络，这些设备可以使用最少的功率彼此无缝通信。Thread如何做到这一点？用最简单的术语来说，Thread堆栈是一个开放标准，它是根据现有的电气和电子工程师协会（IEEE）和互联网工程任务组（IETF）标准构建的，以确保设备互操作性和低成本桥接到其他IP网络。它完全兼容IPv6，因此不需要翻译器或网关将IP数据包转换为专有协议。它以6LoWPAN为基础压缩数据包，以减少能耗并优化包转发。它使用低功耗网状网络技术，这意味着设备可以接收和传递数据，从而形成了一个覆盖范围广，非常稳定的网络。
这些技术以及可验证设备是否符合规范的认证计划使Thread成为值得研究的协议。
Thread协议的一些关键特征包括：
- 易于同时设置，启动和管理数百（或数千）个设备。
- 提供设备到设备和设备到云的连接。
- 旨在在没有IP连接到更大的Internet时继续在本地运行。
- 应用程序层不可知，因此可以随时间更改应用程序层和云服务。
- 每个节点都有一个完整的IP地址，因此不需要网络地址转换（NAT）。
- 具有自我修复功能，旨在在添加或删除设备时自动重新配置，以确保没有单点故障。
- 基于2.4 GHz的IEEE 802.15.4标准，可实现低功耗和低延迟。
- 物理层（PHY）的分布式扩频可降低干扰并增加范围。
- 只有授权的设备才能加入网络，并且所有通信都使用对称密钥128-b高级加密标准（AES）进行加密。
Thread 网络架构
Thread版本1.1
2014年，发布了Thread 1.1版。它的创建是为了通过适合住宅使用的体系结构轻松连接和控制家庭中的产品。
构成初始标准体系结构的设备类型和功能为：
- 边界路由器（又称为边缘路由器）提供与其他网络（Wi-Fi，以太网等）的连接。线程网络中可能有一个或多个边界路由器。
- 负责人管理分配的路由器ID的注册表，接受来自符合路由器条件的终端设备（REED）成为路由器的请求。所有领导者信息都存在于其他线程路由器中，以进行即时自动故障转移。
- 线程路由器向网络设备提供路由服务。线程路由器还为尝试加入网络的设备提供加入和安全服务，并且被设计为不休眠。线程路由器可以降级其功能并成为REED。
- 不具备路由器资格的终端设备可以是FED（完整终端设备）或MED（最小终端设备）。 MED不需要与其父级进行显式同步即可进行通信。
- 睡眠终端设备是主机设备。它们仅通过路由器进行通信，无法转发其他设备的消息。
线程1.1的最大限制之一是其511-节点的限制。虽然511对于单个家庭网络来说很好，但商业物联网通常需要更多节点。 2019年6月，Thread 1.2发布，能够将多个Thread网络整合为一个大型虚拟网络以处理数千个节点。
Thread 1.2中支持商业体系结构的一些重要增强功能包括：
- 线程域在一次部署中最多可扩展10,000个线程设备，并允许多个线程网络相互通信，从而将范围扩展到涵盖许多网状子网。
- 同步的睡眠终端设备允许具有低链路延迟的低功率终端设备在大多数时间内保持睡眠状态，但仍会在短时间内频繁唤醒以接收消息。
- 线程边界路由器的骨干路由器（BBR）功能可促进线程网络外部与骨干网段的相互通信。骨干路由器通过连接多个线程网络的骨干网相互通信。
- 骨干链路是BBR通过线程骨干链路协议（TBLP）连接到其以与其他BBR同步的非线程IPv6链路。
- 线程设备和骨干路由器的其他协议定义，可促进跨线程网络边界的多播和单播IPv6数据包转发。
- 通过蓝牙进行带外调试允许仅具有蓝牙低功耗（BLE）无线电的设备成为Thread网状网络的本地部分。
有关Thread 1.2中所有增强功能的更多详细信息，您可以下载Thread 1.2基本功能白皮书。
在哪里可以获得有关Thread的更多信息？
Thread 小组于2014年7月15日成立（Qualcomm Technologies，Inc.表示了早期支持并于2015年加入其董事会）。Thread小组是提供产品认证的市场培训小组。线程组的成员资格是开放的，并且受到鼓励。您可以在此了解更多关于线程组成员资格的好处以及如何加入的信息。线程规范对任何人都可用，并且线程认证对线程组的成员开放。
结论
本质上，Thread为开发人员提供了网格网络，基于云的方法，无限的IP地址可用性，强大的安全性，可扩展性，以IoT为中心的路由，低延迟，低成本以及为应用程序开发提供广泛灵活性的优势。
Thread越来越受到关注的另一个原因是，它被设计为可与现有IP技术以及当今网络周围建立的大量技术和知识一起使用。这意味着作为开发人员，您无需学习全新的做事方法即可上手。
有关如何在所有建筑物中使用Thread的更多想法，从使整个建筑物适应员工的行动，到监视农场中任何地方的动物行为。
如果您真的准备好进行挖掘并尝试一下，则Thread Group的入门页面上为开发人员提供了大量信息。您也可以查看我们用于QCA4020和QCA4024的开发人员套件，并一定要告诉我们您的项目！请记住，我们始终在这里为您提供帮助。