線程網(wǎng)絡(luò)沒有單點(diǎn)故障，包括自我修復(fù)的能力，還確保了與連接數(shù)百甚至數(shù)千種產(chǎn)品的單個(gè)應(yīng)用程序的可靠，安全的端到端通信。它有助于解決互操作性、安全性、功耗和體系結(jié)構(gòu)要求等挑戰(zhàn)。

開放線程 - 線程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的開源實(shí)現(xiàn)

OpenThread 是 Thread 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的可移植且靈活的開源實(shí)現(xiàn)，可加速互聯(lián)家庭和商業(yè)建筑產(chǎn)品的開發(fā)。

OpenThread 是一個(gè)線程認(rèn)證組件，它實(shí)現(xiàn)了所有線程網(wǎng)絡(luò)層（IPv6、6LoWPAN、具有 MAC 安全性的 IEEE 802.15.4、網(wǎng)狀鏈路建立、網(wǎng)狀路由）和設(shè)備角色，以及嵌入式設(shè)備上的邊界路由器支持。

為了使線程架構(gòu)成為更大的物聯(lián)網(wǎng)（IoT）生態(tài)系統(tǒng)的參與者，并通過其他鏈路技術(shù)（以及整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)）與其他設(shè)備安全地通信，一個(gè)關(guān)鍵要素是開放線程邊界路由器（OTBR）。

以前，提供物聯(lián)網(wǎng)解決方案的公司必須提供某種中心或網(wǎng)關(guān)以及他們的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備。由于缺乏基于 IP 的技術(shù)，移動(dòng)設(shè)備或云的設(shè)備和功能需要應(yīng)用程序網(wǎng)關(guān)。此類未經(jīng)認(rèn)證的集線器或網(wǎng)關(guān)功能在實(shí)踐中不會具有完全的互操作性。此外，在設(shè)備與移動(dòng)應(yīng)用程序或云之間解鎖新的端到端功能現(xiàn)在受到對中心或網(wǎng)關(guān)的軟件更新的限制，以啟用適當(dāng)?shù)闹С帧?/p>

由于 Thread 是 IPv6，因此線程邊界路由器足以提供獨(dú)立于正在使用的應(yīng)用程序協(xié)議的連接，就像 Wi-Fi 接入點(diǎn)一樣。

開放線程邊界路由器做什么？

開放線程邊界路由器 （OTBR） 是樹莓派 3B 上的線程認(rèn)證組件，具有北歐 nRF52840 NCP。開放線程邊界路由器 （OTBR） 提供與其他基于 IP 的網(wǎng)絡(luò)（如 Wi-Fi 或以太網(wǎng)）的端到端連接。它充當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)和線程網(wǎng)絡(luò)之間的網(wǎng)關(guān)。當(dāng)線程邊界路由器連接到企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或 Internet 時(shí)，您可以從應(yīng)用程序、移動(dòng)電話或云托管的在線服務(wù)訪問所有 Thread 設(shè)備。

它是一個(gè)開源解決方案，所有人都可以完全訪問，開發(fā)過程是完全透明的，制造商可以將其集成到他們的產(chǎn)品中。它被設(shè)計(jì)為與 Nest 發(fā)布的 OpenThread 一起使用，但可以與任何其他線程認(rèn)證實(shí)現(xiàn)一起使用。

OTBR支持各種功能，例如：

用于配置和管理的 Web 圖形用戶界面

螺紋邊界代理，支持外部調(diào)試

DHCPv6 前綴委派，用于獲取線程網(wǎng)絡(luò)的 IPv6 前綴

用于連接到 IPv4 網(wǎng)絡(luò)的 NAT64

DNS64 允許線程設(shè)備按名稱與僅支持 IPv4 的服務(wù)器進(jìn)行通信

使用開放線程內(nèi)置功能的線程接口驅(qū)動(dòng)程序

泊塢支持

線程邊界路由器可以是簡單的專用設(shè)備，也可以是網(wǎng)絡(luò)中常見組件的其他設(shè)備的一部分，例如 Wi-Fi 路由器或接入點(diǎn)。開放線程邊界路由器可與來自多個(gè)供應(yīng)商的許多芯片組配合使用，并且可以選擇基于低成本的基于樹莓派的開發(fā)板。

開放線程網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在家庭自動(dòng)化中的應(yīng)用

家庭自動(dòng)化和物聯(lián)網(wǎng)的主要挑戰(zhàn)是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，技術(shù)堆棧的成熟度，安全性，隱私問題等。幾年前，谷歌對物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域產(chǎn)生了濃厚的興趣，并尋找一套開放的家庭自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，其中家庭中的設(shè)備，傳感器和執(zhí)行器在它們之間進(jìn)行通信，交換有價(jià)值的信息。

現(xiàn)有的協(xié)議，如ZigBee（來自ZigBee聯(lián)盟）和Z-Wave是專有的，功率效率低下，并且難以攜帶IP數(shù)據(jù)包。來自不同供應(yīng)商的多個(gè)設(shè)備無法輕松相互通信，因?yàn)樗鼈冏裱煌木W(wǎng)絡(luò)協(xié)議。它們依賴于單個(gè)設(shè)備，該設(shè)備通常是路由器，用于與家庭周圍的產(chǎn)品進(jìn)行通信。因此，如果該設(shè)備出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就會出現(xiàn)故障。目前的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是電池消耗的，因?yàn)槟抑械倪@些設(shè)備24/7全天候工作，導(dǎo)致電池快速耗盡。當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議集并不安全，并且相對容易被黑客入侵。OEM 可以在平臺上構(gòu)建 Zigbee 網(wǎng)關(guān)、Z-Wave 網(wǎng)關(guān)、BLE 網(wǎng)關(guān)和基于 Thread 網(wǎng)關(guān)的解決方案，并配備 CENTAURI 網(wǎng)關(guān)平臺支持的任意兩個(gè)無線電，以縮短上市時(shí)間，以便您可以更專注于在最終用戶應(yīng)用程序中創(chuàng)造價(jià)值。

專為家庭自動(dòng)化打造的開放線程

作為基于IP的開放標(biāo)準(zhǔn)，它允許智能家居設(shè)備安全可靠地直接連接到云。支持物聯(lián)網(wǎng)的家庭自動(dòng)化設(shè)備，如燈、恒溫器、門鎖和安全攝像頭，為消費(fèi)者提供了方便和有益的體驗(yàn)。

網(wǎng)絡(luò)中可能有三種類型的設(shè)備 - 邊界路由器，路由器和主機(jī)或終端設(shè)備。

邊界路由器：

邊界路由器是一種特定類型的路由器，它提供從 802.15.4 網(wǎng)絡(luò)到其他物理層（例如 Wi-Fi 和以太網(wǎng)）上的相鄰網(wǎng)絡(luò)的連接。

Thread 網(wǎng)絡(luò)中可能有一個(gè)或多個(gè)邊界路由器，以幫助構(gòu)建冗余和故障轉(zhuǎn)移功能。

邊界路由器為 802.15.4 網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備提供服務(wù)，并為離網(wǎng)操作提供路由。

路由器：

路由器為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供路由服務(wù)。

路由器還為嘗試加入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備提供加入和安全服務(wù)。

路由器未設(shè)計(jì)為睡眠模式。

主機(jī)：

主機(jī)（也稱為休眠終端設(shè)備）是連接到網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備和傳感器。

它們僅通過其父路由器進(jìn)行通信，無法將消息轉(zhuǎn)發(fā)到其他設(shè)備。

OpenThread協(xié)議將幫助設(shè)備制造商專注于他們的產(chǎn)品，而不是花時(shí)間在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上。標(biāo)準(zhǔn)TCP / IP堆棧的方式一直是互聯(lián)網(wǎng)成功的原因之一，Open線程被提出為家庭自動(dòng)化做同樣的事情。

審核編輯：郭