启用开放线程网络连接与开放线程边界路由器

Thread 是基于 IPv6 的低功耗无线网状网络协议，该协议基于 IEEE 802.15.4 无线协议，在 2.4 GHz 开放无线电频带中运行。

线程网络没有单点故障，包括自我修复的能力，还确保了与连接数百甚至数千种产品的单个应用程序的可靠，安全的端到端通信。它有助于解决互操作性、安全性、功耗和体系结构要求等挑战。

开放线程 - 线程网络协议的开源实现

OpenThread 是 Thread 网络协议的可移植且灵活的开源实现，可加速互联家庭和商业建筑产品的开发。

OpenThread 是一个线程认证组件，它实现了所有线程网络层（IPv6、6LoWPAN、具有 MAC 安全性的 IEEE 802.15.4、网状链路建立、网状路由）和设备角色，以及嵌入式设备上的边界路由器支持。

为了使线程架构成为更大的物联网（IoT）生态系统的参与者，并通过其他链路技术（以及整个互联网）与其他设备安全地通信，一个关键要素是开放线程边界路由器（OTBR）。

以前，提供物联网解决方案的公司必须提供某种中心或网关以及他们的物联网终端设备。由于缺乏基于 IP 的技术，移动设备或云的设备和功能需要应用程序网关。此类未经认证的集线器或网关功能在实践中不会具有完全的互操作性。此外，在设备与移动应用程序或云之间解锁新的端到端功能现在受到对中心或网关的软件更新的限制，以启用适当的支持。

由于 Thread 是 IPv6，因此线程边界路由器足以提供独立于正在使用的应用程序协议的连接，就像 Wi-Fi 接入点一样。

开放线程边界路由器做什么？

开放线程边界路由器 （OTBR） 是树莓派 3B 上的线程认证组件，具有北欧 nRF52840 NCP。开放线程边界路由器 （OTBR） 提供与其他基于 IP 的网络（如 Wi-Fi 或以太网）的端到端连接。它充当互联网和线程网络之间的网关。当线程边界路由器连接到企业网络或 Internet 时，您可以从应用程序、移动电话或云托管的在线服务访问所有 Thread 设备。

它是一个开源解决方案，所有人都可以完全访问，开发过程是完全透明的，制造商可以将其集成到他们的产品中。它被设计为与 Nest 发布的 OpenThread 一起使用，但可以与任何其他线程认证实现一起使用。

OTBR支持各种功能，例如：

用于配置和管理的 Web 图形用户界面

螺纹边界代理，支持外部调试

DHCPv6 前缀委派，用于获取线程网络的 IPv6 前缀

用于连接到 IPv4 网络的 NAT64

DNS64 允许线程设备按名称与仅支持 IPv4 的服务器进行通信

使用开放线程内置功能的线程接口驱动程序

泊坞支持

线程边界路由器可以是简单的专用设备，也可以是网络中常见组件的其他设备的一部分，例如 Wi-Fi 路由器或接入点。开放线程边界路由器可与来自多个供应商的许多芯片组配合使用，并且可以选择基于低成本的基于树莓派的开发板。

开放线程网络协议在家庭自动化中的应用

家庭自动化和物联网的主要挑战是网络协议缺乏标准化，技术堆栈的成熟度，安全性，隐私问题等。几年前，谷歌对物联网领域产生了浓厚的兴趣，并寻找一套开放的家庭自动化标准协议，其中家庭中的设备，传感器和执行器在它们之间进行通信，交换有价值的信息。

现有的协议，如ZigBee（来自ZigBee联盟）和Z-Wave是专有的，功率效率低下，并且难以携带IP数据包。来自不同供应商的多个设备无法轻松相互通信，因为它们遵循不同的网络协议。它们依赖于单个设备，该设备通常是路由器，用于与家庭周围的产品进行通信。因此，如果该设备出现故障，整个网络就会出现故障。目前的协议标准是电池消耗的，因为您家中的这些设备24/7全天候工作，导致电池快速耗尽。当前的网络协议集并不安全，并且相对容易被黑客入侵。OEM 可以在平台上构建 Zigbee 网关、Z-Wave 网关、BLE 网关和基于 Thread 网关的解决方案，并配备 CENTAURI 网关平台支持的任意两个无线电，以缩短上市时间，以便您可以更专注于在最终用户应用程序中创造价值。

专为家庭自动化打造的开放线程

作为基于IP的开放标准，它允许智能家居设备安全可靠地直接连接到云。支持物联网的家庭自动化设备，如灯、恒温器、门锁和安全摄像头，为消费者提供了方便和有益的体验。

网络中可能有三种类型的设备 - 边界路由器，路由器和主机或终端设备。

边界路由器：

边界路由器是一种特定类型的路由器，它提供从 802.15.4 网络到其他物理层（例如 Wi-Fi 和以太网）上的相邻网络的连接。

Thread 网络中可能有一个或多个边界路由器，以帮助构建冗余和故障转移功能。

边界路由器为 802.15.4 网络中的设备提供服务，并为离网操作提供路由。

路由器：

路由器为网络设备提供路由服务。

路由器还为尝试加入网络的设备提供加入和安全服务。

路由器未设计为睡眠模式。

主机：

主机（也称为休眠终端设备）是连接到网络的终端设备和传感器。

它们仅通过其父路由器进行通信，无法将消息转发到其他设备。

OpenThread协议将帮助设备制造商专注于他们的产品，而不是花时间在网络协议上。标准TCP / IP堆栈的方式一直是互联网成功的原因之一，Open线程被提出为家庭自动化做同样的事情。

审核编辑：郭婷