物聯網應用豐富，因此在不同的領域可能需要不同的通信標準。對于2017年以后可能成為物聯網最大用戶的智能家居，哪一種協議能最終成功？Thread由Google旗下Nest Labs于2014年7月提出，是一種基于IP的無線網絡協議， 通過 6LoWPAN 技術支持 IPv6， 超低功耗可使設備運行數年。Thread作為新推出的協議，如何才能打敗Wi-Fi、藍牙以及ZigBee協議一統智能家居市場？

 

　　Wi-Fi、藍牙技術難成為智能家居領域的標準

 

　　Wi-Fi（Wireless Fidelity）是一種允許電子設備連接到一個無線局域網（WLAN）的技術，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射頻頻段。Wi-Fi雖然是目前使用最廣泛的短距離無線通信技術之一，但為何在智能家居領域存在感很低？

 

　　首先，WiFi的組網能力相對較低，目前WiFi網絡的實際規模一般不超過16個設備，但是在家居環境中，僅開關、照明、家電的數量就已遠遠多于16個，這顯然不適合智能家居。其次，如果Wi-Fi網絡未受保護，只要處于信號覆蓋范圍內，只需通過無線網卡別人就可以訪問到你的網絡，占用你的帶寬，造成你信息泄露，Wi-Fi的安全加密技術也不堪一擊，對于智能家居來說，這是非常嚴重的問題。最后，WiFi較高的功耗對于與智能家居低功耗的需求相悖。

 

　　藍牙技術工作于2.4GHz的ISM頻段，采用1600hop/s的快速跳頻技術、正向糾錯編碼（FEC）技術和FM調制方式，設備簡單，支持點到點、點到多點通信。在智能手機、嵌入式應用開發等領域得到重視。為了能夠搶奪智能家居市場，2014年12月，藍牙技術聯盟宣布推出藍牙核心規格4.2版本，更快的數據傳輸速度、更強大的隱私保護功能以及對IPv6/6LoWPAN網絡的支持，使得新版本成為“有史以來最為出色的藍牙技術”。但是藍牙的設計理念是替代點對點有線傳輸技術而非聯網技術成了致命缺陷，藍牙2.0與藍牙4.0并存的混亂局面也使藍牙難以成為智能家居領域標準。

 

　　ZigBee與Thread的標準之爭

 

　　Zigbee協議2003年被正式提出，基于IEEE802.15.4標準，使用2.4GHz頻段，可提供更快的數據傳輸速率，距離為10米左右，它的出現是為了彌補藍牙通信協議的高復雜，功耗大，距離近，組網規模太小等缺陷。ZigBee聯盟是消費、商業和工業應用領域創建開放式全球物聯網標準的非營利性組織，全球擁有成員公司400多家，覆蓋芯片供應商，設備制造商，電視、電信運營商，認證機構，大型零售集團等產業鏈的各個環節，在智能家居乃至整個物聯網行業具有重大影響。

 

　　目前，ZigBee 3.0已整合許多應用領域（照明控制、家庭自動化、樓宇自動化、零售等）的多年經驗。ZigBee的認證計劃已穩健啟動并開展，授權多家檢測中心，對一千多個ZigBee產品進行認證。

 

　　ZigBee協議似乎有成為智能家居標準的趨勢，不過2014年7月Google旗下的Nest Labs提出了家庭物聯網通訊協定技術Thread，并為此成立Thread Group的會員、認證機構。Thread Group的成立兼董事會員共7家，包含Nest Labs、ARM、Silicon Labs、Freescale、Samsung等。

 

　　Thread和ZigBee同屬802.15.4，但是針對802.15.4做了很大的改進。Thread協議建立在IPv6的基礎之上，在傳輸安全，系統可靠性上都做了很好的優化。相比其他協議，谷歌認為Thread 1.0能夠成為物聯網標準。

 

　　主要有三個方面的原因，技術方面Thread通過6LoWPAN技術支持IPv6，改進了WiFi的功耗比較大、不能再藍牙2.0與4.0技術并存混亂等的不足。開放性方面Thread Group更具包容性。一方面，Thread側重于能讓廣泛物聯網解決方案互通的網絡層（networkinglayer）設計；另一方面，ThreadGroup總裁ChrisBoross表示，“ThreadGroup將繼續尋求與其他開發物聯網應用層之產業組織結盟的機會。” 號召力和影響力方面，Thread Group成立以后迅速壯大，成員數量從最初的7家發展到了160多家，物聯網標準組織AllSeen Alliance主導者的高通也加入其中。

 

　　有意思的是，2015年ZigBee Alliance與Thread Group發表聯合聲明，宣布將在Thread網路架構上實現ZigBee的應用層協議。專為各種應用在智能家居等場合的設備實現協議標準化。Thread作為ZigBee技術的挑戰者，但Thread Group中幾個主力角色，如飛思卡爾、ARM）及芯科實驗室等半導體公司，也在ZigBee Alliance占突出的領導地位。

 

　　雖然目前我們還不知道ZigBee與Thread到底誰會成為智能家居的標準，但目前兩個聯盟在推動智能家居標準方面都十分積極。

 

　　誰能成為最終的標準？

 

　　Silicon Labs是首家展示Thread網絡并提供Thread協議堆疊的供應商，Silicon Labs希望ZigBee的設計方案未來可通過OTA升級至Silicon Labs Thread軟件。

 

　　恩智浦則是推出可同時支持低功耗ZigBee 3.0與Thread通訊協議的新款無線MCU--JN5179方案；該方案是由ARM Cortex-M3 CPU及基于IEEE 802.15.4的2.4GHz無線電芯片所組成。

 

　　相比Silicon Labs和恩智浦搖擺的不確定，智能家庭半導體系統廠商GreenPeak創辦人暨執行長Cees links 認為，ZigBee綠色節能的特性以及長距傳輸范圍與低功耗的優勢，將會成為智慧家庭開發無線技術的首選。

 

　　未來Thread會成為智能家居的標準嗎？目前來看雖然還不好預測，但是Thread要成為標準還面臨著兩個難題：一個是需要說服廠商在每一個設備中植入802.15.4芯片，另一個是要建立真正統一的標準。