Was ist das Thread-Protokoll und wie funktioniert es?

Moderne Haushalte können das Internet der Dinge (IoT) nutzen, um alltägliche Funktionen einfach auszuführen, wie z.B. das Steuern von Lichtern im ganzen Haus, das Überwachen von HVAC-Einstellungen und das Überwachen des Hauses während der Abwesenheit.

Eine der aufstrebenden Technologien in letzter Zeit für smarte Häuser ist das Thread-Protokoll. In diesem Artikel tauchen wir tief in das Thread-Protokoll ein und wie es intelligente Häuser verbunden hält.

Was ist das Thread-Protokoll?

Thread-Protokoll ist ein drahtloses Protokoll, das speziell für IoT-Geräte entwickelt wurde und ein Mesh-Netzwerk aus Ihren Smart-Geräten zu Hause erstellt. Thread ist ein IPv6-basiertes drahtloses Protokoll, das ein sicheres, robustes, zuverlässiges und einfach zu bedienendes Netzwerk bietet.

Während Zigbee und Z-Wave sind ebenfalls energieeffiziente, bandbreitenarme Mesh-Netzwerkprotokolle, hebt sich Thread jedoch durch verbesserte Konnektivitätsfunktionen hervor. Wie seine Gegenstücke unterstützt es Mesh-Netzwerke, erweitert jedoch das Konzept, indem jedes kompatible Gerät zu einem potenziellen Router wird. Dies ermöglicht die direkte Kommunikation zwischen Geräten und beseitigt die strikte Abhängigkeit von Zentrale Hubs oder Brücken, die in traditionellen Zigbee- und Z-Wave-Setups für die Kommunikation von Gerät zu Gerät gefunden werden.

Allerdings nutzen Thread-Netzwerke für die Internetkonnektivität und die Integration in umfassendere Smart-Home-Systeme einen Border Router. Dieser Ansatz ermöglicht ein widerstandsfähigeres und effizienteres Netzwerk, das den wahren Geist des Mesh-Netzwerks verkörpert, indem er die direkte Gerätekommunikation, Skalierbarkeit und die Selbstheilungsfähigkeiten des Netzwerks verbessert.

Merkmale des Thread-Protokolls

• Einfachheit: Einfaches Setup und nahtlose Geräteintegration
• Sicherheit: Robuste Verschlüsselung und Authentifizierung, die in das Protokoll integriert sind
• Zuverlässigkeit: Selbstheilendes Mesh-Netzwerk ohne einzelnen Ausfallpunkt
• Effizienz: Optimiert für einen niedrigen Stromverbrauch, verlängert die Akkulaufzeit
• Skalierbarkeit: Unterstützt Hunderte von Geräten in einem einzigen Netzwerk
• Die Macht von IPv6: Zukunftssichere Konnektivität mit dem neuesten Internetprotokoll

Wie funktioniert das Thread-Protokoll?

Betrachten Sie Ihr Thread-Netzwerk als ein Netz. Dieses Protokoll funktioniert in einem IPv6-basierten Netzwerk, das ein 802.15.4 drahtloses Mesh-Netzwerk verwendet. Geräte kommunizieren direkt miteinander oder leiten Nachrichten über benachbarte Geräte weiter, wodurch ein widerstandsfähiges Netzwerk entsteht.

Während Thread die Abhängigkeit von einem zentralen Hub für die tägliche Gerätekommunikation innerhalb des Mesh-Netzwerks erheblich reduziert, wird ein Border Router eingesetzt, um das Thread-Netzwerk mit anderen Netzwerken, wie Wi-Fi oder dem Internet, zu verbinden, was eine breitere Konnektivität und Fernzugriffsmöglichkeiten gewährleistet. Dieser Ansatz kombiniert die Vorteile der direkten, IP-basierten Gerätekommunikation mit der Flexibilität und Widerstandsfähigkeit von Mesh-Netzwerken.

Wie das Thread-Protokoll begann

Der Thread-Protokoll wurde gestartet, als IT-Experten 2015 die Technologie entwickelten. Es wurde als eine Möglichkeit angesehen, viele Probleme bei Smart-Home-Geräten zu lösen: Zuverlässigkeit, Geschwindigkeit, Konnektivität und Skalierbarkeit.

“Im Jahr 2015 kamen mehrere Unternehmen zusammen und identifizierten ein Problem in der Branche, das wir gemeinsam lösen können, um eine Lösung auf den Markt zu bringen”, sagte Sujata Neidig, die Vizepräsidentin für Marketing bei Thread und Marketingleiterin bei NXP in einem Bericht.

Seit seiner Gründung wurde Thread perfektioniert und optimiert, um in den meisten Haushalten verwendet zu werden. Heute wird Thread von einem großen Vorstand geleitet, der Mitglieder einiger der größten Technologieunternehmen umfasst, darunter:

• Google
• Apfel
• Amazon
• Samsung SmartThings
• Qualcomm
• NXP
• Assa Abloy
• Lutron

Funktionen und Vorteile des Thread-Protokolls

Der Thread-Protokoll bietet mehrere Vorteile für die Verbindung von Geräten im Internet der Dinge (IoT), insbesondere in smarte Häuser und Gebäudeautomation. Hier sind einige wichtige Vorteile:

Simplicity

Thread vereinfacht den Prozess der Verbindung von Smart-Home-Geräten, indem es die direkte Kommunikation zwischen Geräten innerhalb eines Mesh-Netzwerks ermöglicht und somit die Notwendigkeit traditioneller Hubs oder Brücken für die Kommunikation innerhalb des Netzwerks umgeht.

Geräte innerhalb eines Thread-Netzwerks erkennen und verbinden sich automatisch miteinander, vorausgesetzt, sie sind Thread-kompatibel. Um jedoch das Thread-Netzwerk mit dem Internet zu verbinden und eine breitere Konnektivität mit anderen Netzwerken zu gewährleisten, ist ein Thread Border Router erforderlich.

Dieses Vorgehen reduziert die Komplexität im Zusammenhang mit der Gerätekompatibilität zu bestimmten Routern oder der Notwendigkeit zusätzlicher Hubs für die Geräteverbindung und vereinfacht die Integration von Smart-Geräten in Ihr Zuhause.

Security

Thread integriert starke Sicherheitsfunktionen wie AES-128-Verschlüsselung und sicheren Boot, um Daten vor unbefugtem Zugriff und Hackerangriffen zu schützen. Dies ist entscheidend für die Gewährleistung der Privatsphäre und Sicherheit sensibler Informationen, die von IoT-Geräten gesammelt werden.

Da die Verbindungsdetails Ihrer Geräte verschlüsselt sind, können externe Kräfte sie nicht lokalisieren. Thread authentifiziert auch jedes Gerät, bevor es sich verbindet, was eine weitere Sicherheitsebene hinzufügt.

Reliability

Thread-Netzwerke bieten eine niedrige Latenz, was bedeutet, dass es minimale Verzögerungen in der Kommunikation zwischen Geräten gibt. Da Thread nicht auf einen externen Hub, wie einen Router, angewiesen ist, gibt es weniger Geräte im Netzwerk, was die Möglichkeit von Verbindungsproblemen verringert. Dies ist wichtig für Anwendungen, die eine Echtzeitreaktion erfordern, wie intelligente Thermostate oder Beleuchtungssysteme.

Efficiency

Geräte, die über Thread verbunden sind, gehen automatisch in den Schlafmodus, wenn sie nicht verwendet werden, was zu einem geringeren Energieverbrauch beiträgt. Darüber hinaus verwendet Thread eine Verbindung mit geringer Bandbreite, die von Natur aus weniger Energie verbraucht. Weniger Energieverbrauch bedeutet, dass Sie Ihre Geräte verbinden können, ohne einen Anstieg Ihrer Stromrechnung zu sehen.

Scalability

Thread-Netzwerke können leicht skaliert werden, um viele Geräte zu unterstützen, was sie sowohl für kleine als auch für große Bereitstellungen geeignet macht. Thread-Systeme können bis zu 250 Geräte unterstützen, einschließlich 32 aktiver Router (insgesamt 64 Router).

Die Macht von IPv6

IPv6 ist die 6. Überarbeitung des Internetprotokolls und bietet zahlreiche Vorteile im Vergleich zu seinem Vorgänger, IPv4. Einige der Vorteile von IPv6 sind:

• Kein NAT (Netzwerkadressübersetzung)
• Automatische Konfiguration
• Flussbeschriftung
• Vereinfachtes Header-Format und Routing

Außerdem ermöglicht IPv6, dass Thread-Geräte von verschiedenen Netzwerknoten wie Smart Home-Hubs leicht entdeckt werden, sehr ähnlich, wie sie innerhalb eines Wi-Fi-Netzwerks entdeckt werden.

Offener Standard

Thread ist ein offener Standard, der von einem großen Industriekonsortium unterstützt wird, um eine kontinuierliche Entwicklung und Unterstützung zu gewährleisten.

Kompatibilität mit Matter

Thread bildet die zugrunde liegende Kommunikationsschicht für das Matter-Protokoll, das darauf abzielt, die Kommunikation von Smart-Home-Geräten über verschiedene Marken und Plattformen hinweg zu vereinheitlichen. Dies verbessert die Interoperabilität weiter und vereinfacht die Smart-Home-Erlebnisse.

Warum ist Thread wichtig für Matter und Smart Home?

Matter, der neue einheitliche Smart-Home-Standard, nutzt das robuste und sichere Netzwerk von Thread für eine zuverlässige Kommunikation zwischen Geräten verschiedener Marken. Das bedeutet nahtlose Steuerung und Automatisierung in Ihrem Smart-Home-Ökosystem, unabhängig von den Geräteherstellern.

Verschiedene Anwendungen von Fäden

1. Materie über Faden

Matter unterstützt die Protokolle, einschließlich Wi-Fi, Bluetooth und Thread. Matter über Thread bezieht sich auf Thread-Anwendungen, die unter Matter betrieben werden und alles andere, was damit verbunden ist.

2. HomeKit über Thread

HomeKit ist speziell für Apple-Geräte und andere kompatible Geräte konzipiert. Benutzer können die App auf ihrem Smartphone oder iPad verwenden, um die mit dem HomeKit-System verbundenen Geräte einfach zu steuern.

3. Google/Weave über Thread

Google/Weave über Thread verbindet Geräte mit niedriger Bandbreite, kann jedoch keine Verbindung zu größeren Systemen wie Wi-Fi und Bluetooth herstellen.

4. Offenes Thema

Open Thread-Anwendungen ermöglichen es Geräten verschiedener Hersteller und Verbindungen, sich zu verbinden.

Ist das Thread-Protokoll besser als andere Smart-Home-Protokolle, die wir bereits haben?

Ist Thread besser als Zigbee und Z-Wave?

Während Protokolle wie Zigbee und Z-Wave ähnliche Funktionen bieten, hat Thread mehrere Vorteile:

• Security: Thread bietet im Vergleich zu Zigbee's optionaler Verschlüsselung und Z-Wave's älteren Verschlüsselungsstandards eine integrierte, robuste Sicherheit.
• Zukunftssicher: Thread nutzt IPv6, das neueste Internetprotokoll, um langfristige Kompatibilität zu gewährleisten.
• Mesh-Netzwerk: Die selbstheilende Masche von Thread bietet verbesserte Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit.

Allerdings haben Zigbee und Z-Wave eine größere bestehende Gerätebasis, und die Akzeptanz von Thread wächst weiterhin.

Kann Thread Hubs oder Bridge-Geräte ersetzen?

In einigen Fällen, ja. Thread beseitigt die Notwendigkeit eines zentralen Hubs in grundlegenden Smart-Home-Setups. Einige komplexe Automatisierungsszenarien könnten jedoch weiterhin einen Hub für erweiterte Steuerung und Verarbeitung erfordern. Hausbesitzer benötigen weiterhin einen Router für Anwendungen mit hohem Bandbreitenbedarf und Geräte mit großen Speicheranforderungen.

Wird Thread funktionieren, wenn keine Internetverbindung besteht?

Ja, das Thread-Protokoll funktioniert, wenn keine Internetverbindung besteht. Während Thread lokale Kommunikation priorisiert, benötigt es eine Internetverbindung für einige Funktionen wie Fernzugriff und Cloud-Dienste. Grundlegende Geräteinteraktionen innerhalb des Netzwerks könnten jedoch auch ohne Internet funktionieren.

Ist das Thread-Protokoll sicher?

Ja! Das Thread-Protokoll ist äußerst sicher. Alle Geräte müssen autorisiert werden, bevor sie verbunden werden. Darüber hinaus kann es außerhalb des Wi-Fi-Systems Ihres Hauses existieren, was bedeutet, dass Hacker, die in das Wi-Fi-Netzwerk Ihres Hauses eindringen, keinen Zugriff auf das Thread-Protokoll haben.

Thread-fähige Smart-Geräte

Der Thread-Protokoll in Ihrem Zuhause kann bis zu 250 Geräte verbinden, einschließlich Router, Sicherheitskameras, Türklingeln, Lautsprecher und mehr.

Als die Akzeptanz von Thread wächst, erwarten Sie eine breitere Palette kompatibler Geräte, die den Weg für eine sicherere und zuverlässigere Zukunft des Smart Homes ebnen.

Aqaras Thread-fähige Geräte

Als einer der führenden Anbieter in der Branche bietet Aqara eine breite Palette von Thread-fähigen Geräten an, auf unserer “Wo zu kaufen” Seite einschließlich:

• Smart Home Sensoren
  • Aqara Tür- und Fenstersensor P2
  • Aqara Bewegungs- und Lichtsensor P2 (bald)
• Smart Home Hubs
  • Aqara Hub M3 (bald)
• Smart Home Steuerungen
• Smart Home Kameras
• Smart Home Türschlösser
• Smart Home Beleuchtung
• Smart Home Vorhangsteuerungen

Denken Sie daran, dass Sie möglicherweise andere Geräte, wie Lautsprecher, haben, die über Thread verbunden werden können, auch wenn Sie noch nach diesen Produkten über Aqara (noch) suchen.

Warum Energie verschwenden, indem Sie Ihre Geräte mit niedriger Bandbreite über Bluetooth oder Wi-Fi verbinden, wenn Sie das effiziente Thread-Protokoll nutzen können? Jetzt, da Sie sich der Möglichkeiten bewusst sind, ist es an der Zeit, die technologischen Vorteile zu nutzen, die Ihnen durch Thread zur Verfügung stehen.

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