通過提供安全的基于 IPv6 的低功耗無線技術，Thread ?可實現(xiàn)防篡改家庭傳感器，以實現(xiàn)舒適、娛樂、安全和能源效率。Thread 起源于家庭和樓宇自動化，使物聯(lián)網應用能夠在各種消費、可穿戴、醫(yī)療和工業(yè)市場中實現(xiàn)。Google 還發(fā)布了一個名為OpenThread的輕量級開源 Thread 實現(xiàn)。雖然它并不完全類似于 Android 用于智能手機，但 OpenThread 有望成為 Thread 采用的出色推動者。Thread 加入了其他幾個網絡標準，包括 Zigbee、NB-IoT、LoRa、SigFox 和藍牙 LE。

在考慮物聯(lián)網的無線網狀網絡時，許多人會想到諸如 MAC 協(xié)議、開放 IP 堆棧、互操作性、應用層、安全性以及支持點對點以及端點到云通信的能力等問題。這些都是重要的問題，并由 Thread Group 解決。但由于這些應用的核心基礎是高效運行，電源管理是系統(tǒng)設計人員需要解決的最關鍵問題！忽略它，后果自負。雖然其他物聯(lián)網標準可能會遇到電源問題，但我們將在這篇文章中關注 Thread。

Thread 如何啟用物聯(lián)網

物聯(lián)網和智能節(jié)點設備建立在幾個關鍵要求之上：

安裝簡單快捷

安全通信

添加新端點設備和應用層的可擴展性

互操作性和大型生態(tài)系統(tǒng)的開源

低功耗延長電池壽命

Thread 使用經過驗證的 2.4GHz 802.15.4 無線電（868MHz/915MHz 頻段可選）結合 IPv6 和 AES 加密作為基礎，并支持可擴展的無線網狀網絡，可以根據(jù)需要添加新的經過身份驗證的節(jié)點。節(jié)點可以是路由器或端點設備。定義了幾種類型的端點設備和路由器。Thread Leader 是一個自選路由器，它管理單個網絡中的所有路由器。雖然每個網絡的節(jié)點數(shù)量有限制，但可以使用多個 Thread Leaders 來擴展 Thread 網絡。Thread 依賴于無線電 （PHY） 和 MAC 的 802.15.4 組標準。它與應用層無關，或者更確切地說，對它視而不見；如果它是低帶寬并支持 IPv6 的任何應用程序都可以在其上運行.

由 Thread 管理的層。

了解 IEEE 802.15 標準

無線個域網 （WPAN） 的802.15 標準包括：

藍牙或 802.15.1

用于視頻和音樂的 UWB 高數(shù)據(jù)速率標準，例如 802.15.3

用于無線電 （PHY） 和 MAC 層的低數(shù)據(jù)速率和低功耗 802.15.4 組標準，具有變體、上層增強和相關標準，例如Zigbee、6LowPAN（低功耗個域網絡上的 IPv6 ）、無線 HART、MiWi ?和ISA100.11A

802.15.5 是 802.15.4 的無線網狀網絡版本

體域網或 802.15.6

通過利用 802.15.4 無線電架構，Thread 系統(tǒng)利用了低功耗、低帶寬框架，同時支持 20-30m 范圍內的多個頻段，數(shù)據(jù)速率高達 250Kbps。通過 TDMA 和 CSMA 選項，802.15.4 還提供實時通信能力。

6LowPAN 用于安全通信

Thread 使用6LowPAN或IPv6 over L ow- power Personal A rea Network 。6LowPAN 由 Internet 工程任務組 （ IETF） 不僅可以在傳統(tǒng)的基于以太網的 WAN/LAN 網絡上啟用 Internet 協(xié)議 （IP） 流量，而且還可以在低功耗個人區(qū)域網絡 （PAN） 上（如藍牙 LE 和 802.15.4）上實現(xiàn)各種不同的低功耗應用，例如消費類可穿戴設備和工廠自動化。它定義了一個用于連接的邊緣路由器。一個路由器可以連接到多個終端設備和其他路由器。邊界路由器，正如 Thread 組所稱，將 Thread 網絡連接到非 Thread 網絡，例如 Wi-Fi。通過采用 6LowPAN，Thread 將安全通信的所有優(yōu)勢帶入了無線網狀網絡，其中所有設備都經過身份驗證，所有通信都經過加密，并且可以按需添加新設備。

延長 Thread IoT 設備的電池壽命

您如何延長便攜式應用的電池壽命？線程不定義電池壽命——這留給系統(tǒng)架構師。當我們在 Maxim 的團隊發(fā)明nanoPower電源管理產品時，工程師主要牢記兩個主要目標：

將靜態(tài)電流 （IQ） 降低至納安 （nA），以延長電池壽命

從不到 1% 一直到滿載，在負載范圍內提供平坦的高效率——這對于插入式應用至關重要

對插入式應用至關重要的跨負載效率平坦（使用 1.2V OUT降壓）。

挑戰(zhàn)并不容易，但這是你成功所需要的。在考慮電源需求時，大量始終開啟、支持 Thread 的物聯(lián)網設備大部分時間（關機）保持在輕負載條件下，偶爾進行低功耗數(shù)據(jù)采集會消耗幾微安的負載電流（待機） 。 最后，在滿載情況下，數(shù)據(jù)傳輸時，這些設備需要 500mA 至 1A。IC 在三種負載電流模式下平均僅消耗 nA 的電流，而始終開啟的物聯(lián)網設備所需的這三種負載電流模式可顯著延長便攜式應用的電池壽命。雖然今天 Thread 傳感器主要由電池供電，但隨著采用的繼續(xù)，盡管通信是無線的，但預計有些傳感器將被插入。

審核編輯：郭婷