通過提供安全的基于 IPv6 的低功耗無線技術，Thread ?可實現(xiàn)防篡改家庭傳感器，以實現(xiàn)舒適、娛樂、安全和能源效率。Thread 起源于家庭和樓宇自動化，使物聯(lián)網(wǎng)應用能夠在各種消費、可穿戴、醫(yī)療和工業(yè)市場中實現(xiàn)。Google 還發(fā)布了一個名為OpenThread的輕量級開源 Thread 實現(xiàn)。雖然它并不完全類似于 Android 用于智能手機，但 OpenThread 有望成為 Thread 采用的出色推動者。Thread 加入了其他幾個網(wǎng)絡標準，包括 Zigbee、NB-IoT、LoRa、SigFox 和藍牙 LE。

在考慮物聯(lián)網(wǎng)的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡時，許多人會想到諸如 MAC 協(xié)議、開放 IP 堆棧、互操作性、應用層、安全性以及支持點對點以及端點到云通信的能力等問題。這些都是重要的問題，并由 Thread Group 解決。但由于這些應用的核心基礎是高效運行，電源管理是系統(tǒng)設計人員需要解決的最關鍵問題！忽略它，后果自負。雖然其他物聯(lián)網(wǎng)標準可能會遇到電源問題，但我們將在這篇文章中關注 Thread。

Thread 如何啟用物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)和智能節(jié)點設備建立在幾個關鍵要求之上：

安裝簡單快捷

安全通信

添加新端點設備和應用層的可擴展性

互操作性和大型生態(tài)系統(tǒng)的開源

低功耗延長電池壽命

Thread 使用經(jīng)過驗證的 2.4GHz 802.15.4 無線電（868MHz/915MHz 頻段可選）結合 IPv6 和 AES 加密作為基礎，并支持可擴展的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡，可以根據(jù)需要添加新的經(jīng)過身份驗證的節(jié)點。節(jié)點可以是路由器或端點設備。定義了幾種類型的端點設備和路由器。Thread Leader 是一個自選路由器，它管理單個網(wǎng)絡中的所有路由器。雖然每個網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)量有限制，但可以使用多個 Thread Leaders 來擴展 Thread 網(wǎng)絡。Thread 依賴于無線電 （PHY） 和 MAC 的 802.15.4 組標準。它與應用層無關，或者更確切地說，對它視而不見；如果它是低帶寬并支持 IPv6 的任何應用程序都可以在其上運行.

由 Thread 管理的層。

了解 IEEE 802.15 標準

無線個域網(wǎng) （WPAN） 的802.15 標準包括：

藍牙或 802.15.1

用于視頻和音樂的 UWB 高數(shù)據(jù)速率標準，例如 802.15.3

用于無線電 （PHY） 和 MAC 層的低數(shù)據(jù)速率和低功耗 802.15.4 組標準，具有變體、上層增強和相關標準，例如Zigbee、6LowPAN（低功耗個域網(wǎng)絡上的 IPv6 ）、無線 HART、MiWi ?和ISA100.11A

802.15.5 是 802.15.4 的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡版本

體域網(wǎng)或 802.15.6

通過利用 802.15.4 無線電架構，Thread 系統(tǒng)利用了低功耗、低帶寬框架，同時支持 20-30m 范圍內(nèi)的多個頻段，數(shù)據(jù)速率高達 250Kbps。通過 TDMA 和 CSMA 選項，802.15.4 還提供實時通信能力。

6LowPAN 用于安全通信

Thread 使用6LowPAN或IPv6 over L ow- power Personal A rea Network 。6LowPAN 由 Internet 工程任務組 （ IETF） 不僅可以在傳統(tǒng)的基于以太網(wǎng)的 WAN/LAN 網(wǎng)絡上啟用 Internet 協(xié)議 （IP） 流量，而且還可以在低功耗個人區(qū)域網(wǎng)絡 （PAN） 上（如藍牙 LE 和 802.15.4）上實現(xiàn)各種不同的低功耗應用，例如消費類可穿戴設備和工廠自動化。它定義了一個用于連接的邊緣路由器。一個路由器可以連接到多個終端設備和其他路由器。邊界路由器，正如 Thread 組所稱，將 Thread 網(wǎng)絡連接到非 Thread 網(wǎng)絡，例如 Wi-Fi。通過采用 6LowPAN，Thread 將安全通信的所有優(yōu)勢帶入了無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡，其中所有設備都經(jīng)過身份驗證，所有通信都經(jīng)過加密，并且可以按需添加新設備。

延長 Thread IoT 設備的電池壽命

您如何延長便攜式應用的電池壽命？線程不定義電池壽命——這留給系統(tǒng)架構師。當我們在 Maxim 的團隊發(fā)明nanoPower電源管理產(chǎn)品時，工程師主要牢記兩個主要目標：

將靜態(tài)電流 （IQ） 降低至納安 （nA），以延長電池壽命

從不到 1% 一直到滿載，在負載范圍內(nèi)提供平坦的高效率——這對于插入式應用至關重要

對插入式應用至關重要的跨負載效率平坦（使用 1.2V OUT降壓）。

挑戰(zhàn)并不容易，但這是你成功所需要的。在考慮電源需求時，大量始終開啟、支持 Thread 的物聯(lián)網(wǎng)設備大部分時間（關機）保持在輕負載條件下，偶爾進行低功耗數(shù)據(jù)采集會消耗幾微安的負載電流（待機） 。 最后，在滿載情況下，數(shù)據(jù)傳輸時，這些設備需要 500mA 至 1A。IC 在三種負載電流模式下平均僅消耗 nA 的電流，而始終開啟的物聯(lián)網(wǎng)設備所需的這三種負載電流模式可顯著延長便攜式應用的電池壽命。雖然今天 Thread 傳感器主要由電池供電，但隨著采用的繼續(xù)，盡管通信是無線的，但預計有些傳感器將被插入。

審核編輯：郭婷