智能家居技術(shù)興起的原因有一百萬(wàn)個(gè)。想象一下進(jìn)入你的家，穿過(guò)大廳到你的廚房，打開(kāi)冰箱，給自己倒一杯牛奶。在被連接的家庭警報(bào)系統(tǒng)識(shí)別并通過(guò)智能鎖進(jìn)入后，占用監(jiān)視器可能會(huì)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?yàn)槟闹悄鼙鋾?huì)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?xún)?chǔ)存更多信息。

在您要求語(yǔ)音助手為您播放播客之前，所有這一切……

隨著連接的警報(bào)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(lài)的無(wú)線(xiàn)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(jiǎn)化采用。討論智能家居時(shí)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(gè)本地網(wǎng)關(guān)來(lái)訪問(wèn)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(kāi)發(fā)商制造設(shè)備和購(gòu)買(mǎi)它們的最終用戶(hù)應(yīng)該選擇兩者中的哪一個(gè)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(chēng)識(shí)別方面，藍(lán)牙顯然名列前茅。設(shè)計(jì)用于當(dāng)今銷(xiāo)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(kāi)關(guān)和電器連接到智能手機(jī)，或通過(guò)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(xiàn)約 50 米的點(diǎn)對(duì)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(gè)節(jié)點(diǎn)中繼到下一個(gè)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(jí)、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(jiǎn)單性、可靠性和可擴(kuò)展性，并確保即使單個(gè)節(jié)點(diǎn)離線(xiàn)，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(lái)的代理節(jié)點(diǎn)。

低功耗藍(lán)牙提供四個(gè)安全級(jí)別來(lái)保護(hù)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈接：無(wú)安全性、未經(jīng)身份驗(yàn)證的配對(duì)鏈接、經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證的配對(duì)鏈接和最高安全級(jí)別的 LE 安全連接。與此同時(shí)，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(xiàn)程 （802.15.4）

另一方面，Thread幾乎不是家喻戶(hù)曉的名字。其底層無(wú)線(xiàn)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(zhuān)為網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計(jì)，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(shuō)，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(wú)縫交互的解決方案變得特別簡(jiǎn)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(lái)承載設(shè)備之間通信的一個(gè)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(gè)設(shè)備跳到另一個(gè)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(gè)節(jié)點(diǎn)暫時(shí)關(guān)閉，網(wǎng)絡(luò)會(huì)通過(guò)替代路由自動(dòng)重定向消息以增加彈性。

Thread Mesh 網(wǎng)絡(luò)由三種不同類(lèi)別的設(shè)備組成，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)最多有 256 個(gè)節(jié)點(diǎn)。終端設(shè)備，通常是傳感器或開(kāi)關(guān)，只是簡(jiǎn)單地傳輸和接收數(shù)據(jù)。路由器在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中最多可以有 32 個(gè)，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(gè)原因是邊界路由器的成熟度，無(wú)論是在規(guī)范還是參考實(shí)現(xiàn)方面。因?yàn)樗鼈冎С执龠M(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(lái)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(huì)話(huà)向線(xiàn)程領(lǐng)導(dǎo)者進(jìn)行身份驗(yàn)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(wú)線(xiàn)通信。兩者都可以用來(lái)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(kāi)銷(xiāo)為代價(jià)，這使得解決方案開(kāi)發(fā)人員可以直接管理基于線(xiàn)程的通信，就像他們?cè)O(shè)計(jì)任何其他形式的有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)通信一樣。

與此同時(shí)，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(wú)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(gè)自然的通信渠道。此外，藍(lán)牙設(shè)備不通過(guò) IP 運(yùn)行這一事實(shí)也帶來(lái)了一系列優(yōu)勢(shì)。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(xiǎn)較小。因此，可以使用更輕的安全協(xié)議和減少的安全開(kāi)銷(xiāo)來(lái)保護(hù)它們。

什么時(shí)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(lái)。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(píng)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(hù)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(huì)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(lái)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(jìng)爭(zhēng)者。

同時(shí)，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