，，，

(华中科技大学 自动化学院，武汉 430074)

引 言

随着科学技术水平的不断提高，人们越来越追求高质量、快节奏、便捷舒适的生活方式，智能家居产业由此兴起，成为未来家居领域发展的必然趋势。无线通信技术是智能家居的关键技术，目前，智能家居领域应用的无线技术种类繁多，主流包括WiFi、蓝牙、ZigBee、Z-Wave等。而随着物联网技术的进一步发展，越来越多的无线通信标准被应用于智能家居，以满足复杂的实际需求。

Thread是一种新兴的无线网络通信标准。2014年，Google旗下智能家居公司Nest主导创立了Thread联盟(Thread Group)。2015年7月，该联盟正式发布Thread 1.0标准，Thread的设计主要面向家庭网络，具备低功耗、易于使用、安全可靠等优势。目前，Silicon Labs、Nordic等公司已经推出Thread网络解决方案，Nordic nRF52840多协议SoC已通过Thread认证。在未来几年，基于Thread的无线通信产品和应用将会得到迅速的发展和普及。

1 Thread简介

1.1 主要技术特点

Thread将WPAN技术和IPv6技术紧密结合，是一种基于IPv6的无线mesh网络标准，协议栈架构如图1所示。

图1 Thread协议栈架构

Thread属于网络层协议，基于IEEE 802.15.4的物理层和MAC层，以支持其低功耗特性。物理介质有限的传输能力决定了Thread目前只适用于传输速率不高的场合，最高速率为250 kbps。通过6LoWPAN适配层支持IPv6网络层，使得Thread设备能够像互联网上任何一个联网设备一样，直接通过IP寻址实现主机间通信。

Thread网络中有多种设备类型，主要包括边界路由器(Border Router, BR)、路由器(Router)以及终端设备(End Device)。

Thread的网络拓扑结构如图2所示。

图2 Thread网络拓扑图

边界路由器(BR)是一种具有连接Thread网络和外部网络(通常是互联网)功能的特殊路由器，负责在内外网络之间路由和转发IPv6包。……