Thread: IPv6 mesh-сеть без единой точки отказа

Thread — самовосстанавливающаяся IPv6 mesh-сеть поверх IEEE 802.15.4. Роли узлов, border router и связь с Matter.
Thread: IPv6 mesh-сеть без единой точки отказа

Иллюстрация создана ИИ — пример обстановки.

Что такое Thread

Thread — сетевой протокол для небольших устройств с малым энергопотреблением. Он использует то же радио, что и Zigbee (IEEE 802.15.4, 2,4 ГГц), но поверх него передаёт обычный IPv6 через 6LoWPAN. У каждого устройства свой IP-адрес, и до него можно добраться как до любого сетевого узла.

Чем Thread не является

Thread — только транспорт. Он не говорит, лампа это или термостат. Это задача прикладного уровня, например Matter.

Роли узлов

  • Router — пересылает пакеты, участвует в mesh-маршрутизации.
  • REED — конечное устройство, которое может стать маршрутизатором, если сети это нужно.
  • End Device — только отправляет и принимает через родителя.
  • Sleepy End Device — спит и просыпается редко, для батарейных датчиков.
  • Leader — маршрутизатор, который хранит общую информацию о сети. Если он исчезнет, его роль автоматически примет другой маршрутизатор.

Border router

Border router соединяет сеть Thread с Wi-Fi или Ethernet, чтобы устройства были доступны со смартфона и из облака. Их может быть несколько, поэтому единой точки отказа нет. Часто он встроен в умные колонки, хабы и некоторые роутеры.

Сравнение с Zigbee

ZigbeeThread
Радио802.15.4802.15.4
АдресацияСобственнаяIPv6
Центральный узелКоординаторНет, выбирается leader
Прикладной уровеньКластеры ZigbeeMatter и др.

Безопасность

Сеть шифруется AES-128, а для подключения нового устройства нужен пароль, который вводит пользователь или который подаёт процесс ввода в эксплуатацию Matter.

OpenThread

OpenThread — открытая реализация Thread, используемая в чипах ESP32-C6, ESP32-H2 и многих других. Она позволяет собрать и собственный border router.

Практические замечания

  • Для хорошей mesh-сети нужно несколько Thread-устройств с питанием от сети.
  • Две разные Thread-сети в одном доме автоматически не объединяются.
  • Каналы и помехи от Wi-Fi важны так же, как и у Zigbee.