Thread与蓝牙：谁才是智能家居和智能建筑的首选

智能建筑解决方案要想实现真正的智能化，需要找到最适合的无线技术并且充分利用其优势。

智能家居技术兴起的理由数不胜数。想象一下你进入家门，穿过门厅来到厨房，打开冰箱给自己倒一杯牛奶。

这个过程可能会是这样的：联网家庭报警系统识别你的身份，并向智能锁发出命令打开门；在你进入室内后，智能感应监视器按照你预先设定的偏好调整百叶帘、控制灯光和空调；而智能冰箱会探测牛奶的消耗量，在必要时通过智能手机应用程序提醒你补充冰箱存货。

一切如行云流水般自然运转，你甚至可以让语音助手播放喜欢的播客……

随着联网报警面板、智能锁、智能照明、供暖和通风系统等从边缘走向主流，各行业的领先企业正在努力整合这些智能系统所依赖的无线通信技术、协议和标准，提升制造商之间的互操作性，从而简化智能家居技术的推广应用。说到智能家居，总会涉及大量的技术，其中包括蓝牙®低功耗和Thread。

蓝牙低功耗和Thread都属于短程通信技术，因此需要通过本地网关访问互联网。既然蓝牙低功耗和Thread具有相似的功用，那么制造设备的智能家居解决方案开发商和购买设备的终端用户应该如何在这两者中做出选择？

在这篇文章中，我们将解释这两种技术的共同点和区别，以及两者如何在智能家居部署中相互补充。

01.蓝牙低功耗和蓝牙Mesh
就知名度而言，蓝牙显然更胜一筹。目前市面上销售的大多数联网设备都带有蓝牙低功耗，这种技术提供低功耗通信通道，可以将传感器、交换器和电器等连接到智能手机，或者通过网关连接到互联网。

蓝牙低功耗的通信频谱为2.4GHz，可实现每秒125至2000千比特的传输率，主要用于数据传输。蓝牙低功耗在普通室内环境中可提供视线外约50米的点对点传输。

与智能建筑的部署相关的是蓝牙Mesh网络。顾名思义，蓝牙Mesh网络可以将大量智能家居传感器、电器、灯具和其他设备连接到Mesh网络中，消息在网络中从一个节点传送到下一个节点，直至到达最终目的地。

蓝牙Mesh网络采用一种轻量级的“泛洪”方法在网络上传输消息，将消息推送到附近的所有节点。这种方法让可达网络变得更简单、更可靠、更具扩展性，并确保即使单个节点离线，消息也能到达目的地。

蓝牙Mesh网络由任意数量的低功耗节点构成，例如传感器、对低功耗节点提供支持的朋友节点(Friend nodes)、转发消息的供电中继节点，以及连接蓝牙低功耗设备与蓝牙Mesh的代理节点。

蓝牙低功耗对于点对点链接的保护提供四个安全级别：无安全要求连接、不需要验证的配对连接、需要验证的配对连接，还有LE安全连接（最高安全级别）。

同时，蓝牙Mesh使用三层安全密钥，包括唯一设备密钥、应用程序密钥和网络密钥。

02.Thread(802.15.4)
相对于蓝牙而言，Thread算不上是一个家喻户晓的名称，其底层无线电协议IEEE 802.15.4也同样少为人知。

与蓝牙低功耗一样，Thread的通信频段也是2.4 GHz。但Thread特别为Mesh网络设计，所以将其与蓝牙Mesh比较更有意义。

Thread最重要的优势是基于互联网协议(IP)，因此能提供原生IPv6支持，从而更轻松地构建与其他制造商设备无缝交互的解决方案。也正是基于这一理由，连接标准联盟发布的Matter智能家居通信标准才会选择Thread而非蓝牙低功耗来执行设备通信。

蓝牙Mesh使用“泛洪”的方式在网络上传输消息，而Thread使用路由方法，消息可以沿着预定义路线从一个设备快速传输到另一个设备，直至到达预期目的地。如果消息传输路线中的某个节点暂时离线，网络会自动将消息重定向到替代路线，从而可以增加适应性。

Thread Mesh网络由三种不同类型的设备构成，每个网络最多可以有256个节点。终端设备（通常是传感器或交换器）只是传输和接收数据。其次是路由器，一个网络中最多可以有32个路由器。

路由器是负责接收消息、扩大消息传输范围和重新传输消息的节点。还有边界路由器，本质上是智能家居网络与更广阔的互联网之间的网关。

Matter标准选择Thread的另一个原因是边界路由器的成熟度，无论是在规范还是参考实现方面。边界路由器支持NAT64和DNS64，这有利于从Ipv4转换到IPv6协议，因此这类设备目前已经可以在实际部署中使用。

Thread使用主密钥来加密和保护所有数据流量，以确保通信安全。要加入Thread网络，新加入节点需要使用DTLS会话向Thread Leader验证身份，而DTLS会话以 PKI（公钥基础设施）或PSK（预共享密钥）密钥来保护通信安全。

03.共同点和差异
Thread和蓝牙在很多方面具有可比性，两者都提供2.4 GHz频段的短距离无线通信，都可以用来建立Mesh网络，并具备这种拓扑结构的所有优势，包括更大的通信范围和更强的稳健性。而且，在电流消耗方面，两者也大致相当。

但是，这两种技术在一些关键特性上和其他更细微的方面确实存在差别。其中最重要的一点就是Thread使用互联网协议(IP)进行通信。所以解决方案开发商只要愿意增加数据开销，就可以简单直接地管理Thread通信，就像设计任何其他形式的有线或无线互联网通信那样。

而蓝牙支持部署更大的网络。凭借庞大的生态系统和在通信领域的广泛应用，蓝牙提供了智能家居设备与智能手机之间的自然通信通道。

此外，蓝牙设备不通过IP运行，这也带来了一系列的优势。相比连接到互联网的设备而言，非IP设备安全风险较小，因此可以使用轻量级的安全协议来保护，安全开销更低。

04.酌情选择
蓝牙Mesh网络在智能照明解决方案中的应用已经很成熟，这些解决方案适用于商业和工业建筑。而Thread由于被列入Matter标准，因此很有可能在智能家居应用场景中得到更广泛的使用。

在苹果、谷歌、三星、宜家、施耐德电气等知名企业的支持下，Thread很可能在这项技术本身变得家喻户晓之前，就已经在联网智能家居设备之中派上用场。

最后，对于特定的部署，哪种技术才是最优之选将取决于实际的应用场景和具体的互操作性要求。工业应用场景很可能会继续支持蓝牙低功耗和蓝牙Mesh网络。而随着Matter标准在业界的影响力越来越大，Thread也将成为智能家居和建筑互联中设备间通信的有力备选方案。

与此同时，按照Matter标准，蓝牙低功耗凭借其当前在智能手机和平板电脑中的广泛普及，将是连接智能家居设备进行接入管理和配置的首选通信选项。

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