隨著Zigbee聯盟和ThreadGroup正式發布基于Thread IP網絡全新的Dotdot規范,作為智能設備在任意網絡上進行通信的通用標準,開發人員首次可以放心地在IP網絡上使用成熟、開放、且可互操作的物聯網語言,這將有助于整合碎片化的智能連接設備行業,開拓新市場。

智能家居標準雜談之:Dotdot Over Thread

在物聯網快速發展的進程中,我們看到各組織在短時間內開發了多種協議標準,每種標準的目標都是為了讓智能家居設備相互通信以及與多種在線服務進行連接。其中,解決該問題的方法之一便是使用Dotdot,它是為IoT設備開發的應用層規范,可輕松地與其他類似設備進行網絡連接,并以標準化方式與Thread進行通信。

Thread是專為IoT設備實現通信而設計的IP網狀網絡,有望成為IoT設備制造和開發中廣泛實施的標準。

Thread是什么?

Thread是基于IPv6的網狀網絡,基于低速率無線個域網的IEEE 802.15.4規范。這意味著Thread被設計為使用盡可能少的功率來傳輸和接收信息,從而在短距離網絡中將大量設備連接在一起。

Thread網絡協議使用6LoWPAN(一種IPv6的精簡形式)。這使得Thread設備能夠直接與其他IP設備進行交互,從而無需像在Zigbee3.0中那樣通過網關橋接。Thread網絡上的邊界路由器充當了從IPv6數據到云端的通道,反之亦然。因此,Thread網絡上的設備可以直接與其他IP設備進行交互。

為了說明其實用性,我們可以想象一個典型的家庭,該家庭擁有10-15個智能設備(如智能電燈、智能開關、聯網警報器、智能恒溫器等)。在這十幾個產品中,可能有來自多個制造商的設備,其中一些可能會通過WiFi,藍牙或通過其他使用專有網絡技術的網關連接到家庭網絡。

如果一個設備(例如智能音箱)想要請求另一臺設備的操作(如關閉燈泡),通常它需要通過家庭網絡(一般是WiFi)向云端服務器發送操作請求。然后,該服務將通過家庭的WiFi網絡通過互聯網發出請求,然后將請求再傳送到目標智能設備,最終完成關燈操作。

由此過程,我們可以看到整個系統非常復雜,過程中存在多個潛在的故障點,而且這只是假定請求是一個簡單的請求命令。再想象一下,當請求涉及針對多個設備(每個設備來自不同的供應商)進行定向操作時,所增加的復雜性。

相反,在Thread網絡上使用Dotdot協議的設備的家庭中,智能音箱可以使用其內置的Thread無線信號與智能燈泡直接通信,并且每個設備都知道如何使用通用的Dotdot語言來解決彼此交流的問題。

當然,也可以通過使用邊界路由器來連接更廣泛的互聯網與云服務。邊界路由器是一種帶有無線電的設備,它可以在本地Thread網絡上進行通信,還可以通過某種其他方法直接連接到互聯網,例如WiFi或以太網連接。這使得云服務可以通過邊界路由器發出請求,然后將其轉發到最終目標設備。

鑒于網絡上的許多智能設備本身都可以充當路由器以將消息傳遞到其他設備,因此Thread網狀網絡形式使其變得比較穩定。這樣,如果單個設備發生故障,可以立即將通過它路由的消息重新路由到其他設備。而且,如果有新設備加入網絡,則其范圍和路由效率也會進一步提高。

什么是Dotdot?

如上所述,Dotdot是一個應用層規范,它定義了一種通用語言,物聯網設備可以使用該語言互相交流并傳輸狀態信息和執行請求。Dotdot基于ZigBee聯網標準的應用層ZigBee Cluster Library,目前已普遍適用于各種類型的IoT設備網絡。

Dotdot允許設備加入其他設備的局域網,并相互傳送有關其功能的信息。例如,燈可能會請求加入本地家庭網絡。使用Dotdot規范協商該連接的安全性,然后設備將其功能傳達給網絡的其他設備。對于燈光照明,設備可能會公告它具有打開和關閉燈泡、調整亮度或顏色的能力。

如果在一個家庭網絡上使用了來自不同制造商的多個設備而沒有Dotdot之類的標準規范,將使得設備間通信無法進行。這就導致了上面提到情況,其中多個制造商必須各自維護一種單獨的通信方法以與其設備進行交互,并且請求必須來自單獨的云服務。對于廠商來說增加了運營成本,對于消費者來說體驗將會非常不友好,不利于智能家居的普及應用。

使用Dotdot,即使與家庭互聯網連接斷開,用戶也可以通過邊界路由器通過其家庭WiFi網絡發送請求,并直接發送到Dotdot設備上,完成相應控制操作。

同時,由于Dotdot是從ZCL派生出來的,因此使用網關在兩者之間進行轉換很簡單。這一點至關重要的,因為這意味著新的Dotdot設備可以無縫橋接到現有的Zigbee設備,確保順暢的用戶體驗和互操作性。這也意味著現有的Zigbee設備可以使用Dotdot和IP友好的協議橋接到云端,簡化遠程設備控制和管理。

智能家居物的未來

盡管Thread和Dotdot都有望成為用于智能家居系統控制的新技術,但這兩種技術的規范仍然相對較新,特別是Dotdot規范直到去年才最終確定。

從表面上看,Thread和Dotdot似乎是家庭和商業物聯網系統的絕佳選擇,但是只有時間才能證明這些技術最終是否會引領智能家居未來。(文/蒙光偉)