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智能家居標(biāo)準(zhǔn)之爭:家庭局域網(wǎng)(HAN)共同認(rèn)可的IoT標(biāo)準(zhǔn)

2020-02-20 09:07 iotforall by Hui Fu

導(dǎo)讀:這個得到Google,Amazon和Apple認(rèn)可并由Zigbee管理的新的智能家居標(biāo)準(zhǔn),或?qū)⒏淖僆oT家庭局域網(wǎng)(HAN)的格局。

前不久,Google加入了亞馬遜,蘋果,Zigbee聯(lián)盟等眾多企業(yè)行列,以幫助制定統(tǒng)一智能家居連接標(biāo)準(zhǔn)。今天我們簡單來談?wù)勥@將如何改變市場游戲規(guī)則并推動技術(shù)發(fā)展,以建立更強(qiáng)大、更安全的家庭局域網(wǎng)。

2019年12月,谷歌宣布,將與亞馬遜和蘋果(三大智能家居廠商)一起致力于為智能家居采用聯(lián)合無線物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。這項新的連接標(biāo)準(zhǔn)旨在使智能家居產(chǎn)品之間的連接互動更加容易。

谷歌在聲明中表示,他們“將與亞馬遜,蘋果和其他公司一起創(chuàng)建基于IP的互聯(lián)家庭,這是一個由Zigbee聯(lián)盟管理的新的獨立工作組(與現(xiàn)有的Zigbee 3.0 / Pro協(xié)議獨立)。 我們貢獻(xiàn)了兩項經(jīng)過市場驗證的開源智能家居技術(shù),即Weave和Thread。二者都是基于IP構(gòu)建的,已集成到全球數(shù)百萬個家庭中?!?/p>

Zigbee vs Thread

在過去的幾年中,ZigBee和Thread一直在智能家居領(lǐng)域爭奪短距離、低功耗協(xié)議市場。 ZigBee始于2005年,市場上已有數(shù)百萬種設(shè)備應(yīng)用。Thread則來自Google Nest Labs,成立于2015年。

根據(jù)DIGITIMESResearch觀察,Google旗下的NestLabs于2014年7月提出的家庭物聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)定技術(shù)Thread,并為此成立ThreadGroup的會員、認(rèn)證機(jī)構(gòu),將與ZigBee聯(lián)盟的ZHA(ZigBeeHomeAutomation)技術(shù)抗衡,但因兩種技術(shù)有相同的根基標(biāo)準(zhǔn),因此看似競爭態(tài)勢,未來然仍有融合整并等合作可能。

現(xiàn)在看來,他們之間的合作已經(jīng)驗證之前推測。從幾大巨頭之間合作,我們也可以看到一些有趣的事情。

Thread 和 Weave源于Google Nest,但現(xiàn)在與其他兩個公司(Amazon和Apple)結(jié)盟;新標(biāo)準(zhǔn)將在Zigbee下管理,視乎世界和平,一片祥和的景象;ZigBee(3.0 / pro)和Thread都是基于同一物理和鏈路層協(xié)議棧的開放標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建,即IEEE 802.15.4.而在此領(lǐng)域的最大競爭對手是Z-Wave,其使用專有的Z-Wave標(biāo)準(zhǔn)。

因此,共享的物理/ Mac層為利用相同的硬件/芯片解決方案提供了很大的優(yōu)勢,也為這一合作機(jī)會奠定了基礎(chǔ)。

Zigbee(3.0 / pro)與Thread之間的主要區(qū)別如下:

1、Thread利用Internet協(xié)議版本6(IPv6),該版本使Thread網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有的基于IPv6的網(wǎng)絡(luò)(例如Wi-Fi,以太網(wǎng)或蜂窩標(biāo)準(zhǔn),例如4G / 5G)之間實現(xiàn)自然連接。而Zigbee則是從頭開始構(gòu)建,網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都有一個16位地址,必須使用應(yīng)用層網(wǎng)關(guān)將其轉(zhuǎn)換為IP。

2、Thread未定義特定的應(yīng)用層,而Zigbee則定義了OSI模型中的所有層。就應(yīng)用層選擇而言,Thread則是更靈活的選擇。另一方面,由于Zigbee指定了應(yīng)用層,因此可以確保在應(yīng)用層上具有更大的互操作性。

3、Thread身份驗證和調(diào)試是基于智能手機(jī),而在Zigbee中,身份驗證是通過附近的信任中心集中進(jìn)行驗證。

Weave的角色和核心

Weave也是一個低功耗、低帶寬、低延遲、安全的設(shè)備間通信協(xié)議,該協(xié)議由Nest開發(fā)并被使用在他們自己的設(shè)備上。如Nest用來讓恒溫器,煙霧探測器和攝像機(jī)直接相互通信,而無需通過家庭網(wǎng)絡(luò)或云。

Google Nest表示:“ Weave是一種應(yīng)用協(xié)議,可以在Thread,Wi-Fi,Bluetooth Low Energy(低功耗藍(lán)牙)甚至蜂窩網(wǎng)絡(luò)等許多網(wǎng)絡(luò)上運行。 即使設(shè)備位于不同的網(wǎng)絡(luò)上,Weave仍允許它們彼此安全地工作。我們可以通過OpenWeave(Weave的開源版本)添加Weave功能?!?/p>

Weave協(xié)議是在與Apple的HomeKit框架的爭議中誕生的。相對于蘋果的封閉性,盡管這個協(xié)議目前仍在專利保護(hù)期內(nèi),但Nest仍然將它開放給全世界的開發(fā)者,讓他們免費使用并提供反饋。

Weave包含了設(shè)備端(LibWeave&uWeave)、智能客戶端(Weave Client)、云平臺(WeaveCloud)、通訊協(xié)議(WeaveAPI)。

其中的設(shè)備的是指的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的終端,例如要控制的燈,冰箱物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,智能客戶端是指的現(xiàn)在使用的android和ios手機(jī),google已經(jīng)開發(fā)了在手機(jī)端的APP,物聯(lián)網(wǎng)接入方可以接入使用,云平臺是指的物聯(lián)網(wǎng)通訊協(xié)議的服務(wù)端,用APP控制家中的設(shè)備使用的互聯(lián)網(wǎng)控制服務(wù)就是這個云平臺,通訊協(xié)議是指的設(shè)備端和智能客戶端、智能客戶端和云平臺,設(shè)備端和云平臺相互通訊的協(xié)議。

總之,結(jié)構(gòu)狀態(tài)層使用TCP,UDP和BLE的基礎(chǔ)傳輸來傳遞消息。 TCP和UDP在諸如Thread和WiFi之類的技術(shù)上同時使用IPv4和IPv6.而BLE被視為沒有路由的點對點鏈接。

ZigBee,Z-wave,Thread,BLE和其他專有標(biāo)準(zhǔn)劃分了智能家居物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)場。隨著Google Home,Amazon Alexa和Apple Homekit的市場規(guī)模的發(fā)展,這項新開發(fā)將改變智能家居市場游戲規(guī)則,并有助于技術(shù)開發(fā),從而打造出更強(qiáng)大,更安全的家庭局域網(wǎng)。