智能家居技術(shù)興起的原因有一百萬個。想象一下進(jìn)入你的家，穿過大廳到你的廚房，打開冰箱，給自己倒一杯牛奶。在被連接的家庭警報系統(tǒng)識別并通過智能鎖進(jìn)入后，占用監(jiān)視器可能會調(diào)整百葉窗、控制照明并根據(jù)您的喜好設(shè)置空調(diào)，因為您的智能冰箱會感應(yīng)到牛奶的消耗量，并且，如有必要，在您的智能手機(jī)應(yīng)用程序上添加注釋以儲存更多信息。

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隨著連接的警報面板、鎖、照明、供暖和通風(fēng)系統(tǒng)從邊緣走向主流，正在努力調(diào)整它們所依賴的無線通信技術(shù)、協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，以促進(jìn)制造商之間的互操作性，從而簡化采用。討論智能家居時所涉及的眾多技術(shù)包括低功耗藍(lán)牙和 Thread。

低功耗藍(lán)牙和Thread都是短距離通信技術(shù)。因此，他們需要一個本地網(wǎng)關(guān)來訪問互聯(lián)網(wǎng)。那么，如果藍(lán)牙低功耗和 Thread 具有相似的用途，那么智能家居解決方案開發(fā)商制造設(shè)備和購買它們的最終用戶應(yīng)該選擇兩者中的哪一個呢？

在這篇博客中，我們闡明了這兩種技術(shù)的共同點(diǎn)、它們的區(qū)別以及它們?nèi)绾卧谥悄芗揖硬渴鹬邢嗷パa(bǔ)充。

低功耗藍(lán)牙和藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)

在名稱識別方面，藍(lán)牙顯然名列前茅。設(shè)計用于當(dāng)今銷售的大多數(shù)連接設(shè)備中，低功耗藍(lán)牙提供了一種低功耗通信通道，可將傳感器、開關(guān)和電器連接到智能手機(jī)，或通過網(wǎng)關(guān)連接到互聯(lián)網(wǎng)。低功耗藍(lán)牙在 2.4 GHz 頻譜上進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)每秒 125 至 2000 千比特的比特率，主要用于數(shù)據(jù)傳輸。低功耗藍(lán)牙在普通室內(nèi)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)了超出視線約 50 米的點(diǎn)對點(diǎn)范圍。

與智能建筑部署特別相關(guān)的是藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。顧名思義，藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)可以將大量智能家居傳感器、電器、燈和其他設(shè)備連接到網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，其中消息從一個節(jié)點(diǎn)中繼到下一個節(jié)點(diǎn)，直到它們到達(dá)最終目的地。

藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)使用輕量級、基于洪水的方法在網(wǎng)絡(luò)上傳輸消息，將消息推送到附近的所有節(jié)點(diǎn)。這增加了可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的簡單性、可靠性和可擴(kuò)展性，并確保即使單個節(jié)點(diǎn)離線，消息也能到達(dá)目的地。

藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)由任意數(shù)量的低功耗節(jié)點(diǎn)組成，例如傳感器、支持低功耗節(jié)點(diǎn)的朋友節(jié)點(diǎn)、接收和傳輸消息的供電中繼節(jié)點(diǎn)，以及將藍(lán)牙低功耗設(shè)備與藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)連接起來的代理節(jié)點(diǎn)。

低功耗藍(lán)牙提供四個安全級別來保護(hù)點(diǎn)對點(diǎn)鏈接：無安全性、未經(jīng)身份驗證的配對鏈接、經(jīng)過身份驗證的配對鏈接和最高安全級別的 LE 安全連接。與此同時，藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)使用三層安全密鑰，利用唯一的設(shè)備密鑰、應(yīng)用程序密鑰和網(wǎng)絡(luò)密鑰。

線程 （802.15.4）

另一方面，Thread幾乎不是家喻戶曉的名字。其底層無線電協(xié)議 IEEE 802.15.4 也不是。與藍(lán)牙 LE 一樣，Thread 是一種在 2.4 GHz 頻譜上進(jìn)行通信的低功耗技術(shù)。專為網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計，但是將 Thread 與藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較更有意義。

可以說，Thread 最重要的區(qū)別在于它基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 （IP）。因此，它提供原生 IPv6 支持，使得構(gòu)建與其他制造商的設(shè)備無縫交互的解決方案變得特別簡單。這也是連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟推出的Matter 智能家居連接標(biāo)準(zhǔn)選擇 Thread over Bluetooth LE來承載設(shè)備之間通信的一個關(guān)鍵原因。

藍(lán)牙網(wǎng)格使用消息泛洪在網(wǎng)絡(luò)上傳輸消息，而 Thread 使用路由方法，其中消息可以沿著預(yù)定義的路由從一個設(shè)備跳到另一個設(shè)備，直到它們到達(dá)預(yù)期的目的地。如果沿其路由的各個節(jié)點(diǎn)暫時關(guān)閉，網(wǎng)絡(luò)會通過替代路由自動重定向消息以增加彈性。

Thread Mesh 網(wǎng)絡(luò)由三種不同類別的設(shè)備組成，每個網(wǎng)絡(luò)最多有 256 個節(jié)點(diǎn)。終端設(shè)備，通常是傳感器或開關(guān)，只是簡單地傳輸和接收數(shù)據(jù)。路由器在一個網(wǎng)絡(luò)中最多可以有 32 個，它們是接收消息、放大它們并重新傳輸它們的節(jié)點(diǎn)。邊界路由器基本上是智能家居網(wǎng)絡(luò)和更廣泛的互聯(lián)網(wǎng)之間的網(wǎng)關(guān)。

Matter 標(biāo)準(zhǔn)選擇 Thread 的另一個原因是邊界路由器的成熟度，無論是在規(guī)范還是參考實(shí)現(xiàn)方面。因為它們支持促進(jìn)從 IPv4 到 IPv6 協(xié)議的轉(zhuǎn)換的 NAT64 和 DNS64，所以它們已經(jīng)可以在今天的實(shí)際部署中使用。

Thread 使用主密鑰加密和保護(hù)所有數(shù)據(jù)流量來保護(hù)通信。要加入 Thread 網(wǎng)絡(luò)，加入者節(jié)點(diǎn)需要使用基于 PKI-（公鑰基礎(chǔ)設(shè)施）或 PSK-（預(yù)共享密鑰）的密鑰的 DTLS 會話向線程領(lǐng)導(dǎo)者進(jìn)行身份驗證。

共同點(diǎn)和不同點(diǎn)

Thread 和藍(lán)牙在許多方面都具有可比性。兩者都提供 2.4 GHz 頻段的短距離無線通信。兩者都可以用來建立網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，具有這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的所有好處，包括擴(kuò)展范圍和增強(qiáng)的魯棒性。在電流消耗方面，兩者大致相當(dāng)。

然而，這些技術(shù)在一些關(guān)鍵的、其他更微妙的領(lǐng)域確實(shí)有所不同。其中的關(guān)鍵是 Thread 使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 （IP） 進(jìn)行通信。以增加數(shù)據(jù)開銷為代價，這使得解決方案開發(fā)人員可以直接管理基于線程的通信，就像他們設(shè)計任何其他形式的有線或無線互聯(lián)網(wǎng)通信一樣。

與此同時，藍(lán)牙支持部署更大的網(wǎng)絡(luò)。憑借其龐大的生態(tài)系統(tǒng)和在該領(lǐng)域的無處不在，藍(lán)牙在智能家居設(shè)備和智能手機(jī)之間提供了一個自然的通信渠道。此外，藍(lán)牙設(shè)備不通過 IP 運(yùn)行這一事實(shí)也帶來了一系列優(yōu)勢。與連接到 Internet 的設(shè)備相比，非基于 IP 的設(shè)備面臨的安全風(fēng)險較小。因此，可以使用更輕的安全協(xié)議和減少的安全開銷來保護(hù)它們。

什么時候用什么

藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在商業(yè)和工業(yè)建筑中使用的智能照明解決方案中建立起來。另一方面，由于包含在 Matter 標(biāo)準(zhǔn)中，Thread 有可能擴(kuò)大其在智能家居用例中的足跡。在蘋果、谷歌、三星、宜家、施耐德電氣等業(yè)內(nèi)知名企業(yè)的支持下，Thread 很可能在技術(shù)本身成為家喻戶曉的名字之前就被用于連接家庭中的智能設(shè)備。

最終，特定部署的最佳技術(shù)將取決于手頭的用例和特定的互操作性要求。工業(yè)用例很可能會繼續(xù)支持低功耗藍(lán)牙和藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。隨著 Matter 標(biāo)準(zhǔn)在行業(yè)中的影響力越來越大，Thread 成為智能家居和互聯(lián)建筑中設(shè)備到設(shè)備連接的有力競爭者。

同時，根據(jù) Matter 標(biāo)準(zhǔn)，藍(lán)牙 LE 將成為連接智能家居設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和配置的首選通信通道，充分利用其在當(dāng)今智能手機(jī)和平板電腦中的普遍性。

作者：Hari Vigneswaran，Stefan Berggren

審核編輯：郭婷