雖然物聯(lián)網(wǎng)大部分依賴于傳統(tǒng)的嵌入式開發(fā)技能，但始終在線連接的要求要求工程師不僅要為無線方法做出決策，還要為通信協(xié)議做出決策。因此，不同的協(xié)議正試圖將自己確立為提供從邊緣節(jié)點到云的數(shù)據(jù)通信的基石。對于某些類型的數(shù)據(jù)或交換數(shù)據(jù)的方法，每一個都在爭相被視為最好的。

Thread 協(xié)議（圖 1）最初是為 Nest Labs 在其智能恒溫器和煙霧探測器產(chǎn)品中使用而開發(fā)的，并于 2015 年被 Google 收購。隨著合作伙伴和用戶社區(qū)的不斷壯大，Thread 的技術證書使其成為 ZigBee、Z-Wave 和藍牙低功耗 （BLE） 等產(chǎn)品的可行替代品。Thread 成功的原因之一是谷歌選擇不開發(fā)全新的協(xié)議，而是基于已建立的 IEEE 802.15.4 無線標準。

【圖1 | Thread 協(xié)議的主要組件。Thread 以電器、訪問和氣候控制、能源管理、照明、安全和安保為目標。（通過線程組）］

BLE 可能是最接近 Thread 的競爭對手，但 BLE 無法形成自愈網(wǎng)狀網(wǎng)絡，這正日益成為物聯(lián)網(wǎng)應用的先決條件?？煽啃允侨魏涡问降幕?a target="_blank">傳感器的通信的關鍵，例如恒溫器、安全警報，當然對于安全性至關重要的工業(yè)應用也是如此。

盡管如此，BLE 肯定還沒有退出物聯(lián)網(wǎng)競賽。多年來，藍牙從各種形式的功能增強中受益，現(xiàn)在藍牙特別興趣組 （Bluetooth SIG） 的一些參與者，例如博通、高通和其他行業(yè)領導者，正在努力提高 BLE 的功能使其適用于物聯(lián)網(wǎng)應用。

高度集成的 BLE SoC 的一個很好的例子是 Broadcom 的 BCM20737 WICED SMART 藍牙設備，它使用低功耗 WICED 智能芯片具有安全功能和 iBeacon 技術。它包括 RSA 4000 位加密和解密支持，并包括對 A4WP Rezence 無線充電的本機支持。

藍牙 SIG 也為連接到互聯(lián)網(wǎng)鋪平了道路。2 月，它啟動了藍牙智能網(wǎng)狀網(wǎng)絡工作組（已得到 80 多家公司的支持），目標是構建標準化藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡能力的架構。

IPv6、IEEE 802.15.4 和 Thread、ZigBee 和 Z-Wave 使用的低功耗無線個域網(wǎng) （6LoWPAN） 上稱為 IPv6 的個域網(wǎng)是互補的，因為后兩者被明確設計為服務于有限的設備處理能力、低數(shù)據(jù)速率、極低的射頻輸出功率以及電源或電池的最低功耗。這應該使設備和網(wǎng)絡設計相對簡單且具有成本效益。128 位 AES 加密是這些加密的標準，美國國家安全局認為這種方法被評為“秘密”許可級別，因為超級計算機需要 149 萬億年才能破解密碼。

憑借 Thread 的低延遲（通常為 100 毫秒，遠低于 Wi-Fi），它可以在網(wǎng)絡上容納多達 300 臺設備、AES 128 位安全性和網(wǎng)狀網(wǎng)絡方法，使其成為一個非常強大的使用協(xié)議在物聯(lián)網(wǎng)應用中。也就是說，沒有證據(jù)表明 Thread 將成為物聯(lián)網(wǎng)連接領域的主導領導者。隨著物聯(lián)網(wǎng)的預測增長（圖 3），許多協(xié)議顯然有建立自己的空間，可能在特定應用中開辟自己的利基市場。

【圖3 | 無線設備的預計增長表明物聯(lián)網(wǎng)呈指數(shù)級增長。（通過 BI 智能）］

但是 ZigBee/ZigBee Pro、Z-Wave、AllJoyn、CSR Mesh 和 IoTivity 呢？

ZigBee 3.0 工作頻率為 2.4 GHz，最大數(shù)據(jù)速率為 250 kbps，已獲得大約 400 家供應商的廣泛支持，并且可以使用成熟的網(wǎng)狀網(wǎng)絡協(xié)議支持數(shù)千個節(jié)點。它的鏈路距離約為 100 英尺，支持 IPv6 并提供 128 位 AES 加密安全性。這個最新版本包含了多年來激增的所有以前的 ZigBee 配置文件，ZigBee 聯(lián)盟因此受到嚴厲批評。

ZigBee 旁邊是相對較新的 ZigBee Pro 規(guī)范。該網(wǎng)狀網(wǎng)絡協(xié)議明顯針對物聯(lián)網(wǎng)進行了優(yōu)化，不僅可以在 2.4 GHz 頻譜中運行，而且還可以在 800-900 MHz 的未經(jīng)許可的 ISM 頻譜中運行。使用頻率捷變擴頻調(diào)制方法，超過 16 個通道，除了廣播傳輸選項外，它還支持多星型拓撲。與大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點應用程序一樣，節(jié)能是首要考慮因素，因此該協(xié)議適合那些沒有電池但通過各種機電、光或運動方法收集能量的設備。

與此同時，Z-Wave 僅在 800-900 MHz ISM 頻段內(nèi)運行。Z-Wave 僅在 100 英尺左右的有限范圍內(nèi)、低數(shù)據(jù)速率 （100 kbps） 和最多支持 232 個節(jié)點的情況下獲得了超過 375 個組織的支持。

來自 Linux 基金會的 AllSeen 聯(lián)盟及其 AllJoyn 框架。AllJoyn 是一個新興的開源協(xié)作軟件框架，它允許開發(fā)人員為物聯(lián)網(wǎng)編寫應用程序，無論品牌、類別、傳輸介質(zhì)和操作系統(tǒng)如何，而無需使用云甚至互聯(lián)網(wǎng)（兩者都受支持，但是）。它提供對 Wi-Fi、以太網(wǎng)、串行和電力線傳輸媒體的支持。支持的操作系統(tǒng)包括 RTOS、Arduino、Linux、Android、iOS、Windows 和 Mac。該框架使用 128 位 AES 加密，目前受到 120 多家公司的支持。

Linux 基金會內(nèi)部運行的另一個協(xié)議是 IoTivity，它專注于提高互操作性和定義物聯(lián)網(wǎng)的連接要求。它使用通用通信框架以無線方式連接和管理個人計算和新興物聯(lián)網(wǎng)設備之間的信息流，而不受外形尺寸、操作系統(tǒng)或服務提供商的影響。

在 Google 的支持下，Thread 極有可能蓬勃發(fā)展。在一家通過提供大量云連接平臺來擁抱物聯(lián)網(wǎng)的公司的支持下，它應該做得很好。但是，還有許多其他的云服務提供商正在日益壯大。雖然它們中很少有人可以在規(guī)模上競爭，但它們確實為其他協(xié)議在未來獲得重要份額提供了很多機會。

審核編輯：郭婷