前不久,Google加入了亚马逊,苹果,Zigbee联盟等众多企业行列,以帮助制定统一智能家居连接标准。今天我们众熠电子工程师简单来谈谈这将如何改变市场游戏规则并推动技术发展,以建立更强大、更安全的家庭局域网。
2019年12月,谷歌宣布,将与亚马逊和苹果(三大智能家居厂商)一起致力于为智能家居采用联合无线物联网标准。这项新的连接标准旨在使智能家居产品之间的连接互动更加容易。
谷歌在声明中表示,他们“将与亚马逊,苹果和其他公司一起创建基于IP的互联家庭,这是一个由Zigbee联盟管理的新的独立工作组(与现有的Zigbee 3.0 / Pro协议独立)。我们贡献了两项经过市场验证的开源智能家居技术,即Weave和Thread。二者都是基于IP构建的,已集成到全球数百万个家庭中。”
Zigbee vs Thread
在过去的几年中,ZigBee和Thread一直在智能家居领域争夺短距离、低功耗协议市场。ZigBee始于2005年,市场上已有数百万种设备应用。Thread则来自Google Nest Labs,成立于2015年。
根据DIGITIMESResearch观察,Google旗下的NestLabs于2014年7月提出的家庭物联网通讯协定技术Thread,并为此成立ThreadGroup的会员、认证机构,将与ZigBee联盟的ZHA(ZigBeeHomeAutomation)技术抗衡,但因两种技术有相同的根基标准,因此看似竞争态势,未来然仍有融合整并等合作可能。
现在看来,他们之间的合作已经验证之前推测。从几大巨头之间合作,我们也可以看到一些有趣的事情。
Thread 和 Weave源于Google Nest,但现在与其他两个公司(Amazon和Apple)结盟;新标准将在Zigbee下管理,视乎世界和平,一片祥和的景象;ZigBee(3.0 / pro)和Thread都是基于同一物理和链路层协议栈的开放标准构建,即IEEE 802.15.4。而在此领域的最大竞争对手是Z-Wave,其使用专有的Z-Wave标准。
因此,共享的物理/ Mac层为利用相同的硬件/芯片解决方案提供了很大的优势,也为这一合作机会奠定了基础。
Zigbee(3.0 / pro)与Thread之间的主要区别如下:
1、Thread利用Internet协议版本6(IPv6),该版本使Thread网络与现有的基于IPv6的网络(例如Wi-Fi,以太网或蜂窝标准,例如4G / 5G)之间实现自然连接。而Zigbee则是从头开始构建,网络中的每个节点都有一个16位地址,必须使用应用层网关将其转换为IP。
2、Thread未定义特定的应用层,而Zigbee则定义了OSI模型中的所有层。就应用层选择而言,Thread则是更灵活的选择。另一方面,由于Zigbee指定了应用层,因此可以确保在应用层上具有更大的互操作性。
3、Thread身份验证和调试是基于智能手机,而在Zigbee中,身份验证是通过附近的信任中心集中进行验证。
Weave的角色和核心
Weave也是一个低功耗、低带宽、低延迟、安全的设备间通信协议,该协议由Nest开发并被使用在他们自己的设备上。如Nest用来让恒温器,烟雾探测器和摄像机直接相互通信,而无需通过家庭网络或云。
Google Nest表示:“ Weave是一种应用协议,可以在Thread,Wi-Fi,Bluetooth Low Energy(低功耗蓝牙)甚至蜂窝网络等许多网络上运行。即使设备位于不同的网络上,Weave仍允许它们彼此安全地工作。我们可以通过OpenWeave(Weave的开源版本)添加Weave功能。”
Weave协议是在与Apple的HomeKit框架的争议中诞生的。相对于苹果的封闭性,尽管这个协议目前仍在专利保护期内,但Nest仍然将它开放给全世界的开发者,让他们免费使用并提供反馈。
Weave包含了设备端(LibWeave&uWeave)、智能客户端(Weave Client)、云平台(WeaveCloud)、通讯协议(WeaveAPI)。
其中的设备的是指的物联网设备的终端,例如要控制的灯,冰箱物联网设备,智能客户端是指的现在使用的android和ios手机,google已经开发了在手机端的APP,物联网接入方可以接入使用,云平台是指的物联网通讯协议的服务端,用APP控制家中的设备使用的互联网控制服务就是这个云平台,通讯协议是指的设备端和智能客户端、智能客户端和云平台,设备端和云平台相互通讯的协议。
总之,结构状态层使用TCP,UDP和BLE的基础传输来传递消息。TCP和UDP在诸如Thread和WiFi之类的技术上同时使用IPv4和IPv6,而BLE被视为没有路由的点对点链接。
ZigBee,Z-wave,Thread,BLE和其他专有标准划分了智能家居物联网战场。随着Google Home,Amazon Alexa和Apple Homekit的市场规模的发展,这项新开发将改变智能家居市场游戏规则,并有助于技术开发,从而打造出更强大,更安全的家庭局域网