Thread: IPv6 mesh-мережа без єдиної точки відмови

Thread — самовідновлювана IPv6 mesh-мережа поверх IEEE 802.15.4. Ролі вузлів, border router і зв'язок із Matter.
Thread: IPv6 mesh-мережа без єдиної точки відмови

Ілюстрація, створена ШІ — приклад обстановки.

Що таке Thread

Thread — мережевий протокол для невеликих пристроїв з малим енергоспоживанням. Він використовує те саме радіо, що й Zigbee (IEEE 802.15.4, 2,4 ГГц), але поверх нього передає звичайний IPv6 через 6LoWPAN. Кожен пристрій має власну IP-адресу, і до нього можна дістатися як до будь-якого мережевого вузла.

Чим Thread не є

Thread — лише транспорт. Він не каже, лампа це чи термостат. Це завдання прикладного рівня, наприклад Matter.

Ролі вузлів

  • Router — пересилає пакети, бере участь у mesh-маршрутизації.
  • REED — кінцевий пристрій, який може стати маршрутизатором, якщо мережі це потрібно.
  • End Device — лише надсилає й приймає через батьківський вузол.
  • Sleepy End Device — спить і прокидається рідко, для батарейних датчиків.
  • Leader — маршрутизатор, який зберігає загальну інформацію про мережу. Якщо він зникне, його роль автоматично перейме інший маршрутизатор.

Border router

Border router з'єднує мережу Thread із Wi-Fi або Ethernet, щоб пристрої були доступні зі смартфона та з хмари. Їх може бути кілька, тому єдиної точки відмови немає. Часто він вбудований у розумні колонки, хаби та деякі роутери.

Порівняння із Zigbee

ZigbeeThread
Радіо802.15.4802.15.4
АдресаціяВласнаIPv6
Центральний вузолКоординаторНемає, обирається leader
Прикладний рівеньКластери ZigbeeMatter та ін.

Безпека

Мережа шифрується AES-128, а для приєднання нового пристрою потрібен пароль, який вводить користувач або який надає процес введення в експлуатацію Matter.

OpenThread

OpenThread — відкрита реалізація Thread, що використовується в чипах ESP32-C6, ESP32-H2 та багатьох інших. Вона дає змогу зібрати й власний border router.

Практичні зауваження

  • Для доброї mesh-мережі потрібно кілька Thread-пристроїв із живленням від мережі.
  • Дві різні Thread-мережі в одному домі автоматично не об'єднуються.
  • Канали й завади від Wi-Fi важливі так само, як і для Zigbee.