SILICON LABS UG103.11 Bathar-bog Bun-stèidh Thread

Sònrachaidhean:

• Ainm Bathar: Bun-stèidh Thread
• Dèanadair: Silicon Labs
• Pròtacal: Snàthainn
• Tionndadh: An t-Urr 1.6
• Pròtacal lìonraidh gun uèir: lìonra mogaill
• Inbhean le taic: IEEE, IETF

Fiosrachadh toraidh

Tha Thread Fundamentals na phròtacal lìonraidh mogal tèarainte gun uèir air a leasachadh le Silicon Labs. Bidh e a’ toirt taic do sheòlaidhean IPv6, drochaid cosgais ìseal gu lìonraidhean IP eile, agus tha e air a bharrrachadh airson obrachadh le cumhachd ìosal, le taic bataraidh. Tha am protocol air a dhealbhadh airson Dachaigh Ceangailte agus tagraidhean malairteach far a bheil feum air lìonrachadh stèidhichte air IP.

Stiùireadh Cleachdaidh

1. Ro-ràdh do Bhun-stèidh Thread:
   Tha Thread na phròtacal lìonraidh tèarainte gun uèir a tha stèidhichte air inbhean IEEE agus IETF a th’ ann mar-thà. Tha e a’ comasachadh conaltradh inneal-gu-inneal ann an Dachaigh Ceangailte agus tagraidhean malairteach.
2. Cur an gnìomh OpenThread:
   Tha OpenThread, buileachadh so-ghiùlain den phròtacal Thread, a’ tabhann conaltradh inneal-gu-inneal earbsach, tèarainte agus cumhachd ìosal airson tagraidhean togail dachaigh is malairteach. Tha Silicon Labs a’ toirt seachad protocol stèidhichte air OpenThread a tha air a dhealbhadh gus obrachadh leis a’ bhathar-cruaidh aca, ri fhaighinn air GitHub agus mar phàirt de Simplicity Studio 5 SDK.
3. Ballrachd Buidheann Thread:
   Le bhith a’ tighinn còmhla ris a’ Bhuidheann Thread a’ toirt cothrom air teisteanas toraidh agus a’ brosnachadh cleachdadh innealan le comas Thread. Thathas ag ainmeachadh dreachan eile den t-Sònrachadh Thread le prògraman teisteanais ann an 2022.

Ceistean Cumanta:

• C: Ciamar as urrainn dhomh an Sònrachadh Thread as ùire a luchdachadh sìos?
  A: Faodar an Sònrachadh Snàthainn as ùire a luchdachadh sìos le bhith a’ cur a-steach iarrtas air a’ Bhuidheann Thread weblàrach aig https://www.threadgroup.org/ThreadSpec.
• C: Dè am prìomh bhuannachd a th’ anntage a bhith a’ cleachdadh Thread ann an innealan IoT?
  A: Tha Thread a’ toirt seachad protocol lìonraidh mogal tèarainte, gun uèir a bheir taic do ghnìomhachd cumhachd ìosal agus conaltradh inneal-gu-inneal, àrdachadh ìrean uchd-mhacachd agus gabhail ri luchd-cleachdaidh airson innealan IoT.

UG103.11: Bun-stèidh nan Snàthainn

• Tha an sgrìobhainn seo a’ toirt a-steach cùl-fhiosrachadh goirid mu nochdadh
• Thread, a’ toirt seachad teicneòlas seachadview, agus a’ toirt cunntas air cuid de phrìomh fheartan Thread air am bu chòir beachdachadh nuair a thathar a’ buileachadh fuasgladh Thread.
• Tha sreath Bun-stèidh Silicon Labs a’ còmhdach chuspairean a bu chòir do mhanaidsearan pròiseict, luchd-soidhnidh tagraidh, agus luchd-leasachaidh a thuigsinn mus tòisich iad ag obair air fuasgladh lìonraidh freumhaichte a’ cleachdadh
• chips Silicon Labs, cruachan lìonraidh leithid EmberZNet PRO no Silicon Labs Bluetooth®, agus innealan leasachaidh co-cheangailte riutha. Faodar na sgrìobhainnean a chleachdadh mar àite tòiseachaidh do dhuine sam bith a tha feumach air ro-ràdh mu bhith a’ leasachadh thagraidhean lìonraidh gun uèir, no a tha ùr do àrainneachd leasachaidh Silicon Labs.

PRÌOMH PUINGEAN

• A’ toirt a-steach Thread agus a’ toirt seachad teicneòlas thairisview.
• A’ toirt cunntas air cuid de na prìomh eileamaidean de Thread, a’ gabhail a-steach a chruach IP, topology lìonra, slighe agus ceangal lìonraidh, a’ tighinn còmhla ri lìonra, riaghladh, dàta leantainneach, tèarainteachd, router crìche, coimiseanadh innealan, agus còmhdach tagraidh.
• A’ toirt a-steach ùrachaidhean airson Sònrachadh Snàthainn 1.3.0.
• A’ toirt a-steach na h-ath cheumannan airson a bhith ag obair le tairgse OpenThread Silicon Labs.

Ro-ràdh

1. Silicon Labs agus an eadar-lìon de rudan
   • Chaidh dreach Pròtacal Eadar-lìn 4 (IPv4) a mhìneachadh ann an 1981 ann an RFC 791, Sònrachadh Pròtacal Prògram Eadar-lìn DARPA. (“ RFC ”a’ seasamh airson “Iarrtas airson Beachdan.”) A’ cleachdadh seòladh 32-bit (4-byte), thug IPv4 seachad 232 seòladh sònraichte airson innealan air an eadar-lìn, timcheall air 4.3 billean seòladh gu h-iomlan. Ach, mar a dh’ fhàs an àireamh de luchd-cleachdaidh agus innealan gu h-iongantach, bha e soilleir gun deidheadh ​​​​an àireamh de sheòlaidhean IPv4 a-mach agus bha feum air dreach ùr den IP. Mar sin chaidh IPv6 a leasachadh anns na 1990n agus an dùil IPv4 a chur na àite. Le seòladh 128-bit (16-byte), tha IPv6 a’ ceadachadh seòlaidhean 2128, barrachd air seòlaidhean 7.9 × 1028 na IPv4 (http://en.wikipedia.org/wiki/IPv6).
   • Is e an dùbhlan do chompanaidhean anns a’ ghnìomhachas freumhaichte leithid Silicon Labs dèiligeadh ris an imrich teicneòlais seo agus nas cudromaiche iarrtasan luchd-ceannach agus sinn a’ gluasad gu saoghal innealan a tha a-riamh ceangailte anns an dachaigh agus àite malairteach, rud ris an canar gu tric dearg mar Internet of Things (IoT). Aig ìre àrd is iad na h-amasan aig IoT airson Silicon Labs:
   • Ceangail a h-uile inneal san dachaigh agus àite malairteach le lìonrachadh as fheàrr sa chlas, ge bith an ann le Zigbee PRO, Thread, Blue-tooth, no inbhean eile a tha a’ tighinn am bàrr.
   • Faigh eòlas air eòlas na companaidh ann am microcontrollers a tha càirdeil do lùth.
   • Meudaich sgoltagan comharran measgaichte le cumhachd ìosal.
   • Thoir seachad drochaid cosgais ìseal gu innealan Ethernet agus Wi-Fi a tha ann mar-thà.
   • Dèan comas air seirbheisean neòil agus ceangal ri fònaichean sgairteil agus clàran a bhrosnaicheas furasta an cleachdadh agus eòlas cleachdaiche cumanta do luchd-ceannach.
     Le bhith a’ coileanadh nan amasan sin uile àrdaichidh sinn ìrean uchd-mhacachd agus gabhail ri luchd-cleachdaidh airson innealan IoT.
2. Buidheann Thread
   • Buidheann Snàthainn (https://www.threadgroup.org/) a chuir air bhog air 15 Iuchar 2014. Bha Silicon Labs na chompanaidh stèidheachaidh còmhla ri sia companaidhean eile. Is e buidheann foghlaim margaidh a th’ ann an Thread Group a tha a’ tabhann teisteanas toraidh agus a bhrosnaicheas cleachdadh thoraidhean inneal-gu-inneal le comas Thread (D2D) agus inneal-gu-inneal (M2M). Tha ballrachd ann an Thread Group fosgailte.
   • Faodar Sònrachadh Snàthainn 1.1 a luchdachadh sìos às deidh dhut iarrtas a chuir a-steach an seo: https://www.threadgroup.org/ThreadSpec. Chaidh dreachan leantainneach den t-Sònrachadh Thread, 1.2 agus 1.3.0, ainmeachadh cuideachd le prògraman teisteanais ann an 2022. Chan eil an sònrachadh Thread 1.4-dreach as ùire ri fhaighinn ach do bhuill Thread.
3. Dè th' ann an Thread?
   Tha Thread na phròtacal lìonraidh mogal tèarainte, gun uèir. Tha an stac Thread na inbhe fhosgailte a tha stèidhichte air cruinneachadh de inbhean Institiud airson Innleadairean Dealain is Dealain (IEEE) agus Buidheann Gnìomha Innleadaireachd Eadar-lìn (IETF) a th’ ann an-dràsta, seach inbhe gu tur ùr (faic am figear a leanas).
4. Feartan Coitcheann Thread
   • Bidh an stac Thread a’ toirt taic do sheòlaidhean IPv6 agus a’ toirt seachad drochaid cosgais ìseal gu lìonraidhean IP eile agus tha e air a bharrrachadh airson obrachadh le cumhachd ìosal / le taic bat, agus conaltradh inneal-gu-inneal gun uèir. Tha an stac Thread air a dhealbhadh gu sònraichte airson Dachaigh Ceangailte agus tagraidhean malairteach far a bheil feum air lìonrachadh stèidhichte air IP agus faodar grunn shreathan tagraidh a chleachdadh air a’ chruach.
   • Is iad seo na feartan coitcheann aig a’ chruach Thread:
   • Stàladh lìonra sìmplidh, tòiseachadh agus obrachadh: Tha an stac Thread a’ toirt taic do ghrunn topologies lìonra. Tha an stàladh sìmplidh le bhith a’ cleachdadh fòn cliste, clàr, no coimpiutair. Bithear a’ cleachdadh còdan stàlaidh toraidh gus dèanamh cinnteach nach fhaod ach innealan ùghdarraichte a dhol a-steach don lìonra. Tha na protocolaidhean sìmplidh airson a bhith a’ cruthachadh agus a’ ceangal lìonraidhean a’ toirt cothrom do shiostaman fèin-rèiteachadh agus fuasgladh fhaighinn air duilgheadasan slighe mar a bhios iad a’ tachairt.
   • Tèarainte: Cha tèid innealan a-steach don lìonra mura h-eil iad ceadaichte agus gu bheil a h-uile conaltradh air a chrioptachadh agus tèarainte. Tha tèarainteachd air a thoirt seachad aig ìre an lìonraidh agus faodaidh e a bhith aig ìre an tagraidh. Tha a h-uile lìonra Thread air a chrioptachadh le bhith a’ cleachdadh sgeama dearbhaidh àm fòn cliste agus crioptachadh Advanced Encryption Standard (AES). Tha an tèarainteachd a thathar a’ cleachdadh ann an lìonraidhean Thread nas làidire na inbhean gun uèir eile a tha an Thread Group air a mheasadh.
   • Lìonraidhean dachaigh beag is mòr: Bidh lìonraidhean dachaigh ag atharrachadh bho ghrunn gu ceudan de dh’ innealan. Tha an ìre lìonraidh air a dhealbhadh gus an obair lìonra as fheàrr a dhèanamh stèidhichte air an cleachdadh ris a bheil dùil.
   • Lìonraidhean mòra malairteach: Airson ionadan malairteach nas motha, chan eil lìonra Thread singilte gu leòr airson a h-uile riatanas tagraidh, siostam agus lìonra a chòmhdach. Tha am modal Thread Domain a’ ceadachadh scalability airson suas ri 10,000s de innealan Thread ann an aon chleachdadh, a’ cleachdadh measgachadh de theicneòlasan ceangail eadar-dhealaichte (Thread, Ethernet, Wi-fi, agus mar sin air adhart).
   • Lorg seirbheis dà-stiùiridh agus ceangal: Tha multicast agus craoladh neo-èifeachdach air lìonraidhean mogal gun uèir. Airson conaltradh far-mogal, tha Thread a’ toirt seachad clàr seirbheis far am faod innealan an làthaireachd agus na seirbheisean aca a chlàradh, agus faodaidh teachdaichean ceistean unicast a chleachdadh gus na seirbheisean clàraichte a lorg.
   • Raon: Bidh innealan àbhaisteach a’ toirt seachad raon gu leòr airson dachaigh àbhaisteach a chòmhdach. Dealbhaidhean rim faighinn gu furasta le cumhachd ampBidh lifers a’ leudachadh an raon gu mòr. Bithear a’ cleachdadh speactram sgaoilidh sgaoilte aig an t-sreath chorporra (PHY) gus a bhith nas dìonach bho bhacadh. Airson ionadan malairteach, tha am modal Thread Domain a’ leigeil le ioma lìonra Thread conaltradh ri chèile thairis air cnàimh-droma, agus mar sin a’ leudachadh an raoin gu bhith a’ còmhdach mòran fo-lìn mogal.
   • Gun aon phuing fàiligeadh: Tha an stac Thread air a dhealbhadh gus obrachaidhean tèarainte is earbsach a thoirt seachad eadhon le fàilligeadh no call innealan fa leth. Faodaidh innealan snàithlean cuideachd ceanglaichean stèidhichte air IPv6 leithid Wi-Fi agus Ethernet a thoirt a-steach don topology gus lùghdachadh a dhèanamh air coltachd ioma-roinnean Thread. San dòigh seo, is urrainn dhaibh an gluasad nas àirde, comas seanail, agus còmhdach nan ceanglaichean bun-structair sin a chleachdadh, agus iad fhathast a’ toirt taic do dh’ innealan cumhachd ìosal.
   • Cumhachd ìosal: Bidh innealan a’ conaltradh gu h-èifeachdach gus eòlas cleachdaiche leasaichte a lìbhrigeadh le bliadhnaichean de bheatha ris a bheil dùil fo chumhachan àbhaisteach bataraidh. Mar as trice faodaidh innealan obrachadh airson grunn bhliadhnaichean air bataraidhean seòrsa AA a’ cleachdadh cearcallan dleastanais iomchaidh.
   • Èifeachdach a thaobh cosgais: Tha chipsets co-fhreagarrach agus cruachan bathar-bog bho ioma-reiceadair air am prìs airson cleachdadh mòr agus air an dealbhadh bhon talamh suas gus am bi caitheamh cumhachd gu math ìosal aca.
5.  OpenThread
   • Tha OpenThread air a leigeil ma sgaoil le Google na bhuileachadh stòr fosgailte de Thread®. Tha Google air OpenThread a leigeil ma sgaoil gus an teicneòlas lìonra a tha air a chleachdadh ann am bathar Google Nest a dhèanamh nas fharsainge do luchd-leasachaidh, gus leasachadh thoraidhean airson na togalaichean dachaigh is malairteach ceangailte a luathachadh.
   • Le còmhdach tarraing àrd-ùrlar cumhang agus lorg-coise cuimhne beag, tha OpenThread gu math so-ghiùlain. Bidh e a’ toirt taic do gach cuid dealbhadh siostam-air-chip (SoC) agus co-phròiseasar rèidio (RCP).
   • Tha OpenThread a’ mìneachadh protocol conaltraidh inneal-gu-inneal earbsach, tèarainte agus cumhachd ìosal stèidhichte air IPv6 airson tagraidhean togail dachaigh is malairteach. Bidh e a’ buileachadh a h-uile feart a tha air a mhìneachadh ann an Sònrachadh Snàthainn 1.1.1, Sònrachadh Snàthainn 1.2, Sònrachadh Snàthainn 1.3.0, agus dreachd Sònrachadh Snàthainn 1.4 (mar a chaidh an sgrìobhainn seo fhoillseachadh).
   • Tha Silicon Labs air protocol stèidhichte air OpenThread a chuir an gnìomh a tha air a dhealbhadh gus obrachadh le bathar-cruaidh Silicon Labs. Tha am protocol seo ri fhaighinn air GitHub agus cuideachd mar ghoireas leasachaidh bathar-bog (SDK) air a chuir a-steach le Simplicity Studio 5. Tha an SDK na dhealbh làn-dheuchainn den stòr Gi-tHub. Bidh e a’ toirt taic do raon nas fharsainge de bhathar-cruaidh na tha an dreach GitHub, agus a’ toirt a-steach sgrìobhainnean agus example tagraidhean nach eil rim faighinn air GitHub.

Teicneòlas snàithlean thairis airview

1. IEEE 802.15.4
   • Tha an sònrachadh IEEE 802.15.4-2006 na inbhe airson conaltradh gun uèir a tha a’ mìneachadh na sreathan Smachd Ruigsinneachd Meadhanach (MAC) agus Corporra (PHY) a tha ag obair aig 250 kbps anns a ’chòmhlan 2.4 GHz, le clàr-rathaid gu bannan subGHz (IEEE 802.15.4. 2006-802.15.4 Sònrachadh). Air a dhealbhadh le cumhachd ìosal san amharc, tha XNUMX freagarrach airson tagraidhean mar as trice anns a bheil àireamh mhòr de nodan.
   • Tha an còmhdach MAC 802.15.4 air a chleachdadh airson làimhseachadh teachdaireachd bunaiteach agus smachd dùmhlachd. Tha an còmhdach MAC seo a’ toirt a-steach inneal Ioma-ruigsinneachd Carrier Sense (CSMA) airson innealan èisteachd airson seanail shoilleir, a bharrachd air còmhdach ceangail gus ath-dheuchainnean a làimhseachadh agus teachdaireachdan aithneachadh airson conaltradh earbsach eadar innealan faisg air làimh. Bithear a’ cleachdadh crioptachadh còmhdach MAC air teachdaireachdan stèidhichte air iuchraichean stèidhichte agus air an rèiteachadh leis na sreathan as àirde den chruach bathar-bog. Bidh an ìre lìonra a’ togail air na h-innealan bunaiteach sin gus conaltradh earbsach deireadh-gu-deireadh a sholarachadh san lìonra.
   • A’ tòiseachadh le Sònrachadh Thread 1.2, chaidh grunn optimizations bho shònrachadh IEEE 802.15.4-2015 a chuir an gnìomh gus lìonraidhean Thread a dhèanamh nas làidire, nas ciallaiche agus nas so-ruigsinneach:
   • Frèam leasaichte ri thighinn: A’ leasachadh beatha bataraidh agus freagairteachd inneal deireadh cadail (SED), le bhith a’ lughdachadh na h-àireamh de theachdaireachdan a dh’ fhaodas SED a chuir thairis air an èadhar. Faodar pasgan dàta sam bith a thig bho SED (chan e dìreach iarrtasan dàta) aideachadh le làthaireachd dàta ri thighinn.
   • Leasaichte Keepalive: Lùghdaich na tha de thrafaig a dhìth gus ceangal a chumail eadar SED agus pàrant le bhith a’ làimhseachadh teachdaireachd dàta sam bith mar sgaoileadh lìonra cumail beò.
   • Co-òrdanaichte SampÈisteachd air a stiùireadh (CSL): Tha am feart Sònrachaidh IEEE 802.15.4-2015 seo a’ ceadachadh sioncronadh nas fheàrr eadar SED agus pàrant le bhith a’ clàradh amannan tar-chuir / faighinn sioncronaich às aonais iarrtasan dàta bho àm gu àm. Leigidh seo le innealan cumhachd ìosal aig a bheil latency ceangail ìosal agus lìonra le cothrom nas ìsle de thubaistean teachdaireachd.
   • Sgrùdadh ACK leasaichte: Tha am feart Sònrachaidh IEEE 802.15.4-2015 seo a’ ceadachadh smachd granular neach-tòiseachaidh air ceistean meatrach ceangail fhad ‘s a tha iad a’ sàbhaladh lùth le bhith ag ath-chleachdadh pàtrain trafaic dàta cunbhalach seach teachdaireachdan sgrùdaidh fa leth.
2. Ailtireachd lìonra snàithlean
   1. Ailtireachd còmhnaidh
      Bidh luchd-cleachdaidh a’ conaltradh le lìonra Thread còmhnaidh bhon inneal aca fhèin (fòn cliste, clàr, no coimpiutair) tro Wi-Fi air an Lìonra Sgìre Dachaigh (HAN) no a’ cleachdadh tagradh stèidhichte air sgòthan. Tha an dealbh a leanas a’ sealltainn nam prìomh sheòrsaichean innealan ann an ailtireachd lìonra Thread.

Figear 2.1. Ailtireachd lìonra snàithlean
Tha na seòrsaichean innealan a leanas air an toirt a-steach do lìonra Thread, a’ tòiseachadh bhon lìonra Wi-Fi:

• Bidh Border Routers a’ toirt seachad ceangal bhon lìonra 802.15.4 gu lìonraidhean faisg air làimh air sreathan corporra eile (Wi-Fi, Ethernet, msaa). Bidh Border Routers a’ toirt seachad seirbheisean airson innealan taobh a-staigh lìonra 802.15.4, a’ toirt a-steach seirbheisean slighe agus lorg seirbheis airson gnìomhachd far-lìonra. Dh’ fhaodadh gu bheil aon routers crìche no barrachd ann an lìonra Thread.
• Bidh Stiùiriche, ann an sgaradh lìonra Thread, a’ riaghladh clàr de IDan router ainmichte agus a’ gabhail ri iarrtasan bho innealan crìochnachaidh a tha iomchaidh airson router (REEDs) gu bhith nan routers. Bidh an Ceannard a’ co-dhùnadh dè na routers a bu chòir a bhith ann, agus faodaidh clann aig deireadh inneal a bhith aig an Leader, mar a h-uile router ann an lìonra Thread. Bidh an Ceannard cuideachd a’ sònrachadh agus a’ riaghladh sheòlaidhean router a’ cleachdadh CoAP (Pròtacal Iarrtas Cuingealaichte). Ach, tha a h-uile fiosrachadh anns an Leader an làthair anns na Thread Routers eile. Mar sin, ma dh’ fhailicheas an Leader no ma chailleas e ceangal ris an lìonra Thread, thèid Thread Router eile a thaghadh, agus gabhaidh e thairis mar Leader gun eadar-theachd neach-cleachdaidh.
• Bidh Thread Routers a’ toirt seachad seirbheisean slighe gu innealan lìonra. Bidh Thread Routers cuideachd a 'toirt seachad seirbheisean ceangail agus tèarainteachd airson innealan a tha a' feuchainn ri ceangal a dhèanamh ris an lìonra. Chan eil Routers Thread air an dealbhadh airson cadal agus faodaidh iad an comas-gnìomh a lughdachadh agus a bhith nan REEDs.
• Faodaidh REEDs a bhith nan Router Thread no Leader, ach chan e gu riatanach a bhith na router crìche aig a bheil feartan sònraichte, leithid ioma-eadar-aghaidh. Air sgàth topology lìonra no suidheachaidhean eile, chan eil REEDs ag obair mar routers. Cha bhith REEDs a’ sgaoileadh teachdaireachdan no a’ toirt seachad seirbheisean ceangail no tèarainteachd airson innealan eile san lìonra. Bidh an lìonra a’ riaghladh agus ag adhartachadh innealan a tha iomchaidh airson router gu routers ma tha sin riatanach, às aonais eadar-obrachadh luchd-cleachdaidh.
• Faodaidh innealan crìochnachaidh nach eil airidh air router a bhith an dàrna cuid FEDs (innealan làn-chrìochnachaidh) no MEDs (innealan crìochnachaidh as ìsle). Chan fheum MEDs sioncronadh gu soilleir le am pàrant airson conaltradh.
• Bidh innealan deireadh cadail (SEDs) a’ conaltradh a-mhàin tron ​​​​phàrant Thread Router aca agus chan urrainn dhaibh teachdaireachdan a chuir air ais airson innealan eile.
• Tha Innealan Crìochnachaidh Sioncronaichte (SSEDs) nan seòrsa de dh’ innealan Sleepy End a bhios a’ cleachdadh CSL bho IEEE 802.15.4-2015 gus clàr sioncronaich a chumail le pàrant, a’ seachnadh cleachdadh iarrtasan dàta cunbhalach.

Ailtireachd malairteach
Bidh am modal Thread Commercial a’ gabhail na prìomh sheòrsaichean innealan airson lìonra còmhnaidh agus a’ cur bun-bheachdan ùra ris. Bidh luchd-cleachdaidh a’ conaltradh le lìonra malairteach tro innealan (fòn cliste, clàr, no coimpiutair) tro Wi-Fi no tron ​​​​lìonra iomairt aca. Tha an fhigear a leanas a’ sealltainn topology lìonra malairteach.

Figear 2.2. Topology lìonra malairteach

Is iad na bun-bheachdan:

• Tha am modal Thread Domain a’ toirt taic do aonachadh gun fhiosta de ioma-Lìonra Thread a bharrachd air eadar-aghaidh fuaigheil gu lìonraidhean neo-Thread IPv6. Is e prìomh bhuannachd an Fhearainn Thread gu bheil innealan gu ìre sùbailte gus a dhol còmhla ri lìonra Thread sam bith a tha ri fhaighinn air a rèiteachadh le Fearann ​​​​Snàthainn cumanta, a lughdaicheas an fheum air dealbhadh lìonra làimhe no ath-dhealbhadh làimhe cosgail nuair a tha meud lìonra no meud dàta air a sgèile suas.
• Tha Backbone Border Routers (BBRs) nan seòrsa de Router Crìochan anns an àite malairteach a bhios a’ comasachadh sioncronadh Thread Domain de dh’ iomadh roinn lìonra agus a leigeas le iomadachadh ioma-chraolaidh mòr a-steach agus a-mach às gach mogal singilte ann an Thread Do-main. Feumaidh co-dhiù aon BBR “Bun-sgoile” a bhith aig lìonra Thread a tha na phàirt de dh’ àrainn nas motha agus faodaidh grunn BBRan “Àrd-sgoile” a bhith aca airson call dreuchd a dh’ fhàilligeadh sàbhailte. Bidh na BBRn a’ conaltradh ri chèile thairis air cnàimh-droma a tha a’ ceangal a h-uile lìonra Thread.
• Tha Ceangal cnàimh-droma na cheangal IPv6 neo-snàthainn ris am bi BBR a’ ceangal a’ cleachdadh eadar-aghaidh bhon taobh a-muigh a thathar a’ cleachdadh gus am Pròtacal Ceangal Cnàmh-droma Thread (TBLP) a chuir an gnìomh gus sioncronachadh le BBRs eile.
• Tha Innealan Thread ann am buileachadh malairteach air an rèiteachadh le bhith a’ cleachdadh Thread Domains and Domain Unique Addresses (DUAn). Cha bhith DUA inneal ag atharrachadh thar a bheatha mar phàirt de raon Thread. Bidh seo a’ comasachadh imrich thairis air diofar lìonraidhean Thread ann an aon raon agus a’ dèanamh cinnteach gu bheil na BBRn fa leth a’ comasachadh slighe thairis air iomadh lìonra Thread.

Tha na bun-bheachdan sin air am mìneachadh anns na figearan a leanas:

Figear 2.3. Modail Fearainn Thread
Gun aon phuing fàiligeadh

• Tha an stac Thread air a dhealbhadh gus nach bi aon phuing fàilligeadh ann. Fhad ‘s a tha grunn innealan san t-siostam a bhios a’ coileanadh gnìomhan sònraichte, tha Thread air a dhealbhadh gus an tèid an cur nan àite gun a bhith a ’toirt buaidh air gnìomhachd leantainneach an lìonra no innealan. Airson example, tha inneal crìochnachaidh cadal a 'feumachdainn pàrant airson conaltradh, agus mar sin tha am pàrant seo a' riochdachadh aon phuing fàilligeadh airson a chonaltraidh. Ach, faodaidh agus taghaidh an inneal deireadh cadail pàrant eile mura h-eil am pàrant ri fhaighinn. Cha bu chòir an gluasad seo a bhith ri fhaicinn don neach-cleachdaidh.
  Ged a tha an siostam air a dhealbhadh airson nach bi aon phuing fàiligeadh ann, fo thopologies sònraichte bidh innealan fa leth aig nach eil comasan cùl-taic. Airson example, ann an siostam le aon Chrìochan
• Router, ma chailleas an Border Router cumhachd, chan eil dòigh ann atharrachadh gu Router Crìochan eile. Anns an t-suidheachadh seo, feumar ath-dhealbhadh a dhèanamh air an Router Crìochan.
• A’ tòiseachadh le Sònrachadh Snàthainn 1.3.0, faodaidh Routers Border a bhith a’ roinneadh ceangal bun-structair cuideachadh le aon phuing fàiligeadh thairis air meadhan eadar-dhealaichte (leithid Wi-Fi no Ethernet) le bhith a’ cleachdadh Snàthainn
• Ceangal Encapsulation Rèidio (TREL). Leis an fheart seo, tha an coltachd gum bi sgaraidhean Thread a’ cruthachadh thairis air ceanglaichean air a lughdachadh.

Bunait Stack IP

1. A' seòladh
   • Bidh innealan anns a’ chruach Thread a’ toirt taic do IPv6 a’ dèiligeadh ri ailtireachd mar a tha mìnichte ann an RFC 4291 (https://tools.ietf.org/html/rfc4291: Tionndadh IP 6 a 'dèiligeadh ri ailtireachd). Bidh innealan a 'toirt taic do Unique
   • Seòladh Ionadail (ULA), seòladh gun samhail Domain (DUA) ann am modal àrainn Thread, agus aon no barrachd sheòlaidhean Global Unicast Address (GUA) stèidhichte air na goireasan a tha rim faighinn.
   • Bidh na pìosan àrd-òrdugh de sheòladh IPv6 a’ sònrachadh an lìonra agus bidh an còrr a’ sònrachadh seòlaidhean sònraichte san lìonra sin. Mar sin, tha na h-aon chiad bhuillean N aig a h-uile dreasa sanasachd ann an aon lìonra. An fheadhainn an toiseach
   • Canar “ro-leasachan” ris na pìosan N. Tha an “/64” a’ nochdadh gur e seòladh a tha seo le ro-leasachan 64-bit. Bidh an inneal a thòisicheas an lìonra a’ taghadh ro-leasachan /64 a thèid a chleachdadh an uairsin air feadh an lìonraidh. Is e an ro-leasachan ULA (https://tools.ietf.org/html/rfc4193: Seòlaidhean sònraichte IPv6 Ionadail Unicast). Dh’ fhaodadh gum bi aon router (ean) crìochan aig an lìonra cuideachd a dh’ fhaodadh no nach eil / 64 aig gach fear a dh’ fhaodar a chleachdadh an uairsin gus ULA no GUA a ghineadh. Bidh an inneal san lìonra a’ cleachdadh a sheòladh EUI-64 (64-bit Extended Unique Aithniche) gus an aithnichear eadar-aghaidh aige fhaighinn mar a tha air a mhìneachadh ann an Earrann 6 de RFC 4944 (https://tools.ietf.org/html/rfc4944: Tar-chuir pacaidean IPv6 thairis air lìonraidhean IEEE 802.15.4). Bheir an inneal taic do sheòladh IPv6 ionadail ceangail a chaidh a rèiteachadh bhon EUI-64 den nód mar aithnichear eadar-aghaidh leis an ro-leasachan ionadail ceangail ainmeil FE80:: 0/64 mar a tha air a mhìneachadh ann an RFC 4862 (https://tools.ietf.org/html/rfc4862: IPv6 Autoconfiguration Seòladh gun Stàite) agus RFC 4944.
   • Bidh na h-innealan cuideachd a’ toirt taic do sheòlaidhean ioma-chraolaidh iomchaidh. Tha seo a’ toirt a-steach ceangal-ionadail uile node multicast, ceangal ionadail uile router multicast, node multicast soli-ghairm, agus mogal multicast ionadail. Le làthaireachd inneal-crìochnachaidh cnàimh-droma ann am modail fearainn, faodaidh innealan taic a thoirt do sheòlaidhean multicast le raon nas àirde ma chlàras iad air an son.
   • Tha seòladh goirid 2-byte air a thoirt do gach inneal a thig a-steach don lìonra a rèir sònrachadh IEEE 802.15.4-2006. Airson routers, tha an sanas seo air a shònrachadh a’ cleachdadh na pìosan àrda san raon seòlaidh.
   • Thèid seòladh goirid a thoirt don chloinn an uair sin a’ cleachdadh pìosan àrda am pàrant agus na pìosan ìosal iomchaidh airson an t-seòlaidh aca. Leigidh seo le inneal sam bith eile san lìonra suidheachadh slighe an leanaibh a thuigsinn le bhith a’ cleachdadh pìosan àrda an raon seòlaidh aige.
2. 6LoWPAN
   • Tha 6LoWPAN a’ seasamh airson “IPv6 thairis air lìonraidhean pearsanta gun uèir cumhachd”. Is e prìomh amas 6LoWPAN pacaidean IPv6 a thar-chuir agus fhaighinn thairis air ceanglaichean 802.15.4. Ann a bhith a’ dèanamh seo feumaidh e gabhail ris a’ mheud frèam as àirde 802.15.4 a chaidh a chuir thairis air an èadhar. Ann an ceanglaichean Ethernet, faodar pacaid le meud an Aonad Tar-chuir as àirde IPv6 (MTU) (1280 bytes) a chuir gu furasta mar aon fhrèam thairis air a’ cheangal. A thaobh 802.15.4, tha 6LoWPAN ag obair mar ìre atharrachaidh eadar an ìre lìonra IPv6 agus an ìre ceangail 802.15.4. Bidh e a’ fuasgladh na cùise mu bhith a’ tar-chuir IPv6
   • MTU le bhith a’ briseadh a’ phacaid IPv6 aig an neach a chuir e agus ga ath-chruinneachadh aig a’ ghlacadair.
     Tha 6LoWPAN cuideachd a’ toirt seachad inneal teannachaidh a lughdaicheas na meudan cinn IPv6 a thèid a chuir thairis air an èadhar agus mar sin a lughdaicheas tar-chuir os cionn. Mar as lugha de bhuillean a thèid a chuir thairis air an èadhar, is ann as lugha de lùth a thèid an inneal a chaitheamh. Bidh Thread a’ dèanamh làn fheum de na h-innealan sin gus pacaidean a chuir thairis gu h-èifeachdach thairis air lìonra 802.15.4. RFC 4944 (https://tools.ietf.org/html/rfc4944) agus RFC 6282 (https://tools.ietf.org/html/rfc6282) thoir cunntas mionaideach air na dòighean anns a bheilear a’ dèanamh sgaradh agus teannachadh cinn.
3. Ceangal Sreath air adhart
   Is e feart cudromach eile den t-sreath 6LoWPAN a bhith a’ cur air adhart pacaid còmhdach ceangail. Tha seo a’ toirt seachad inneal os-cionn fìor èifeachdach agus ìosal airson pacaidean ioma-hop a chuir air adhart ann an lìonra mogal. Bidh Thread a’ cleachdadh slighe còmhdach IP le cuir air adhart pacaid còmhdach ceangail.
   Bidh Thread a’ cleachdadh an t-sreath ceangail air adhart gu pacaidean a tha stèidhichte air clàr slighe IP. Gus seo a choileanadh, thathas a’ cleachdadh bann-cinn mogal 6LoWPAN anns gach pacaid ioma-hop (faic am figear a leanas).
   • Figear 3.1. Cruth cinn mogaill
   • Ann an Thread, bidh an còmhdach 6LoWPAN a ’lìonadh an fhiosrachadh Mesh Header leis an t-seòladh goirid 16-bit tùsail agus seòladh stòr 16-bit ceann-uidhe deireannach. Bidh an inneal-sgaoilidh a ’coimhead suas an ath sheòladh goirid hop 16-bit anns a’ Chlàr Routing, agus an uairsin a ’cur am frèam 6LoWPAN chun ath sheòladh goirid hop 16-bit mar cheann-uidhe. Bidh an ath inneal hop a ’faighinn a’ phacaid, a ’coimhead suas an ath hop anns an
   • Clàr slighe / Clàr nàbaidh, a’ lughdachadh a’ chunntais hop ann am bann-cinn mogal 6LoWPAN, agus an uairsin a’ cur a’ phacaid chun ath hop no ceann-uidhe deireannach seòladh goirid 16-bit mar cheann-uidhe.
   • 6LoWPAN Encapsulation
     Tha pacaidean 6LoWPAN air an togail air an aon phrionnsapal ri pacaidean IPv6 agus tha cinn-cinn cruinn ann airson gach gnìomh a bharrachd. Ro gach bann-cinn 6LoWPAN tha luach seolta a chomharraicheas an seòrsa bann-cinn (faic am figear a leanas).
4. 6LoWPAN Encapsulation
   Tha pacaidean 6LoWPAN air an togail air an aon phrionnsapal ri pacaidean IPv6 agus tha cinn-cinn cruinn ann airson gach gnìomh a bharrachd. Ro gach bann-cinn 6LoWPAN tha luach seolta a chomharraicheas an seòrsa bann-cinn (faic am figear a leanas).
   Figear 3.2. Cruth coitcheann pacaid 6LoWPAN
   Bidh Thread a’ cleachdadh na seòrsaichean cinn a leanas 6LoWPAN:
   • Mesh Header (air a chleachdadh airson cuir air adhart còmhdach ceangail)
   • Header Fragmentation (air a chleachdadh airson a’ phacaid IPv6 a bhriseadh a-steach do ghrunn phasgan 6LoWPAN)
   • Header Compression Header (air a chleachdadh airson teannachadh cinn IPv6)
   • Tha an sònrachadh 6LoWPAN ag òrdachadh ma tha barrachd air aon cheann-cinn an làthair, feumaidh iad nochdadh san òrdugh a chaidh ainmeachadh gu h-àrd. Tha na leanas exampnas lugha de 6LoWPAN pacaidean air an cur thairis air an èadhar.
   • Anns an fhigear a leanas, tha an t-uallach pàighidh 6LoWPAN air a dhèanamh suas den cheann IPv6 teann agus an còrr den uallach pàighidh IPv6.
   • Figear 3.3. Pasgan 6LoWPAN anns a bheil uallach pàighidh IPv6 le bann-cinn IPv6 teann
   • Anns an fhigear a leanas, tha an t-uallach pàighidh 6LoWPAN a’ toirt a-steach bann-cinn IPv6 agus pàirt den uallach pàighidh IPv6.
   • Figear 3.4. Pacaid 6LoWPAN anns a bheil bann-cinn mogal, bann-cinn sgaraidh, agus bann teannachaidh Thèid an còrr den eallach pàighidh a ghluasad ann am pacaidean às deidh sin a rèir an cruth san fhigear a leanas.
   • Figear 3.5. 6LoWPAN Criomag iaruinn
5. ICMP
   Bidh innealan snàithlean a ’toirt taic don phròtacal Teachdaireachd Smachd Eadar-lìn dreach 6 (ICMPv6) mar a tha air a mhìneachadh ann an RFC 4443, Pròtacal Teachdaireachd Smachd Eadar-lìn (ICMPv6) airson Sònrachadh Pròtacal Eadar-lìn Tionndadh 6 (IPv6). Bidh iad cuideachd a’ toirt taic don iarrtas mac-talla agus teachdaireachdan freagairt mac-talla.
6. UDP
   Tha an stac Thread a’ toirt taic do User Datagram Protocol (UDP) mar a tha air a mhìneachadh ann an RFC 768, Cleachdaiche Datagram Pròtacal.
7. TCP
   Tha an stac Thread a’ toirt taic do chaochladh Pròtacal Smachd Còmhdhail (TCP) ris an canar “TCPlp” (TCP Low Power) (Faic usenix-NSDI20). Bidh inneal a tha a’ gèilleadh ri Snàthainn a’ buileachadh dreuchdan tòiseachaidh TCP agus luchd-èisteachd mar a chaidh a mhìneachadh ann an:
   • RFC 793, Pròtacal Smachd Tar-chuir
   • RFC 1122, Riatanasan airson luchd-aoigheachd eadar-lìn
   • Sònrachadh Snàthainn 1.3.0 agus nas àirde: Mar as trice chan eil buileachadh TCP a th’ ann mar-thà air a ghleusadh gus obrachadh gu dòigheil thairis air lìonraidhean mogal gun uèir agus leis na meudan frèam cuibhrichte 802.15.4. Mar sin, tha an sònrachadh a’ mìneachadh nan eileamaidean agus na luachan paramadair a tha riatanach airson buileachadh èifeachdach TCP thairis air Thread Networks (faic Sònrachadh Thread 1.3.0, earrann 6.2 TCP).
8. SRP
   • Tha Pròtacal Clàraidh Seirbheis (SRP) mar a tha air a mhìneachadh ann am Pròtacal Clàraidh Seirbheis airson Lorg Seirbheis stèidhichte air DNS air a chleachdadh air innealan Thread a’ tòiseachadh le Sònrachadh Thread 1.3.0. Feumaidh Clàr Seirbheis a bhith ann, air a chumail suas le router crìche. Faodaidh teachdaichean SRP air an lìonra mogal clàradh gus diofar sheirbheisean a thabhann. Bidh frithealaiche SRP a’ gabhail ri ceistean lorg stèidhichte air DNS agus a bharrachd air sin a’ tabhann prìomh chrioptachadh poblach airson tèarainteachd, còmhla ri leasachaidhean beaga eile gus taic nas fheàrr a thoirt do luchd-dèiligidh cuibhrichte.

Topology Lìonra

1. Seòladh Lìonra agus Innealan
   • Bidh an stac Thread a’ toirt taic do làn cheangal mogal eadar a h-uile router san lìonra. Tha an fhìor topology stèidhichte air an àireamh de routers san lìonra. Mura h-eil ann ach aon router, bidh an lìonra na rionnag. Ma tha barrachd air aon router ann, thèid mogal a chruthachadh gu fèin-ghluasadach (faic 2.2 Ailtireachd Lìonra Thread).
2. Lìonraidhean mogaill
   • Bidh lìonraidhean mogaill freumhaichte a’ dèanamh siostaman rèidio nas earbsaiche le bhith a’ leigeil le rèidiothan teachdaireachdan a chuir gu rèidiothan eile. Airson example, mura h-urrainn do nód teachdaireachd a chuir gu dìreach gu nód eile, bidh an lìonra mogal freumhaichte a’ sgaoileadh an teachdaireachd tro aon nodan eadar-mheadhanach no barrachd. Mar a chaidh a dheasbad ann an earrann 5.3 Routing, bidh a h-uile nod router anns a ’chruach Thread a’ cumail slighean agus ceanglaichean ri chèile gus am bi am mogal an-còmhnaidh air a chumail suas agus ceangailte. Tha crìoch air 64 seòlaidhean router ann an lìonra Thread, ach chan urrainn dhaibh uile a chleachdadh aig an aon àm. Leigidh seo le ùine airson seòlaidhean innealan a chaidh a dhubhadh às ath-chleachdadh.
   • Ann an lìonra mogal, chan eil na h-innealan crìochnachaidh cadail no innealan a tha iomchaidh airson router a’ dol gu innealan eile. Bidh na h-innealan sin a’ cur teachdaireachdan gu pàrant a tha na router. Bidh an router pàrant seo a’ làimhseachadh gnìomhachd slighe airson na h-innealan cloinne aige.

Ruigsinneachd agus ceangal lìonra

Tha suas ri 32 routers gnìomhach aig lìonra Thread a bhios a’ cleachdadh slighe next-hop airson teachdaireachdan stèidhichte air a’ chlàr seòlaidh. Tha an clàr slighe air a chumail suas leis an Thread stack gus dèanamh cinnteach gu bheil ceangal agus slighean as ùire aig a h-uile router airson router sam bith eile san lìonra. Bidh a h-uile router ag iomlaid le routers eile an cosgais slighe gu routers eile san lìonra ann an cruth teann a’ cleachdadh Mesh Link Establishment (MLE).

1.  Teachdaireachdan MLE
   • Bithear a’ cleachdadh teachdaireachdan Mesh Link Establishment (MLE) gus ceanglaichean rèidio tèarainte a stèidheachadh agus a rèiteachadh, innealan faisg air làimh a lorg, agus cosgaisean slighe a chumail eadar innealan san lìonra. Bidh MLE ag obair fon ìre slighe agus a’ cleachdadh aon cheangal hop unicacasts ionadail agus multicasts eadar routers.
   • Bithear a’ cleachdadh teachdaireachdan MLE gus ceanglaichean gu innealan nàbaidh a chomharrachadh, a rèiteachadh agus a dhèanamh tèarainte mar a bhios an topology agus an àrainneachd fiosaigeach ag atharrachadh. Tha MLE cuideachd air a chleachdadh gus luachan rèiteachaidh a tha air an roinn thairis air an lìonra a sgaoileadh leithid an t-sianal agus ID Lìonra Sgìre Pearsanta (PAN). Faodar na teachdaireachdan seo a chuir air adhart le tuiltean sìmplidh mar a chaidh a shònrachadh le MPL (https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-roll-trickle-mcast-11: Pròtacal Multicast airson lìonraidhean cumhachd ìosal agus call (MPL)).
   • Bidh teachdaireachdan MLE cuideachd a’ dèanamh cinnteach gu bheilear a’ beachdachadh air cosgaisean ceangail neo-chunbhalach nuair a thathar a’ stèidheachadh chosgaisean slighe eadar dà inneal. Tha cosgaisean ceangail neo-chunbhalach cumanta ann an lìonraidhean 802.15.4. Gus dèanamh cinnteach gu bheil teachdaireachdan dà-shligheach earbsach, tha e cudromach beachdachadh air cosgaisean ceangail dà-thaobhach.
2. Lorg agus càradh slighe
   • Tha lorg slighe air-iarrtas air a chleachdadh gu cumanta ann an lìonraidhean cumhachd ìosal 802.15.4. Ach, tha lorg slighe air-iarrtas cosgail a thaobh lìonra os cionn agus leud-bann leis gu bheil innealan a’ craoladh iarrtasan lorg slighe tron ​​lìonra. Anns a’ chruach Thread, bidh a h-uile router ag iomlaid pacaidean MLE aon-hop anns a bheil fiosrachadh cosgais gu gach router eile san lìonra. Tha fiosrachadh cosgais slighe as ùire aig a h-uile router gu router sam bith eile san lìonra agus mar sin chan eil feum air slighe a lorg air iarrtas. Mura h-urrainnear slighe a chleachdadh tuilleadh, faodaidh na routers an ath shlighe as freagarraiche don cheann-uidhe a thaghadh.
   • Bithear a’ seòladh gu innealan cloinne le bhith a’ coimhead air na pìosan àrda de sheòladh an leanaibh gus seòladh an router pàrant a dhearbhadh. Cho luath ‘s a bhios fios aig an inneal air an router pàrant, bidh fios aige air an fhiosrachadh cosgais slighe agus an ath fhiosrachadh slighe hop airson an inneal sin.
   • Mar a bhios cosgais slighe no topology an lìonra ag atharrachadh, bidh na h-atharrachaidhean a’ gluasad tron ​​​​lìonra a’ cleachdadh teachdaireachdan aon-hop MLE. Tha cosgais slighe stèidhichte air càileachd ceangail dà-thaobhach eadar dà inneal. Tha càileachd ceangail anns gach taobh stèidhichte air an iomall ceangail air teachdaireachdan a thig a-steach bhon inneal nàbaidh sin. Tha an Comharra Neart Comharran Faighte (RSSI) a tha a’ tighinn a-steach air a mhapadh gu càileachd ceangail bho 0 gu 3. Tha luach 0 a’ ciallachadh cosgais neo-aithnichte.
   • Nuair a gheibh router teachdaireachd MLE ùr bho nàbaidh, an dàrna cuid tha clàr nàbaidh aige airson an inneal no thèid fear a chuir ris. Anns an teachdaireachd MLE tha a’ chosgais a thig a-steach bhon nàbaidh, agus mar sin tha seo air ùrachadh ann an clàr nàbaidh an router. Anns an teachdaireachd MLE cuideachd tha fiosrachadh slighe ùraichte airson routers eile a tha air ùrachadh sa chlàr slighe.
   • Tha an àireamh de routers gnìomhach cuingealaichte ris an ìre de fhiosrachadh slighe is cosgais a dh’ fhaodar a bhith ann am pasgan singilte 802.15.4. Is e an ìre seo an-dràsta 32 routers.
3. Ruith
   • Bidh innealan a’ cleachdadh slighe IP àbhaisteach gus pacaidean a chuir air adhart. Tha clàr seòlaidh air a lìonadh le seòlaidhean lìonra agus an ath hop iomchaidh.
   • Bithear a’ cleachdadh slighe vectar air astar gus slighean fhaighinn gu seòlaidhean a tha air an lìonra ionadail. Nuair a bhios tu a’ seòladh air an lìonra ionadail, tha na sia pìosan gu h-àrd den t-seòladh 16-bit seo a’ mìneachadh ceann-uidhe an router.
   • Tha uallach air a’ phàrant slighe seo an uairsin airson a chuir air adhart chun cheann-uidhe mu dheireadh stèidhichte air a’ chòrr den t-seòladh 16-bit.
   • Airson slighe far-lìonra, bidh Router Crìochan a' cur fios gu Stiùiriche an Router mu na ro-leasachan sònraichte a bhios e a' frithealadh agus a' sgaoileadh an fhiosrachaidh seo mar dhàta lìonra taobh a-staigh nam pacaidean MLE. Tha dàta an lìonraidh a’ toirt a-steach dàta ro-leasachan, is e sin an ro-leasachan fhèin, an co-theacsa 6LoWPAN, na Border Routers, agus an Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC) no frithealaiche DHCPv6 airson an ro-leasachan sin. Ma tha inneal gu bhith a’ rèiteachadh seòladh leis an ro-leasachan sin, cuiridh e fios chun t-seirbheisiche SLAAC no DHCP iomchaidh airson an t-seòlaidh seo. Tha an dàta lìonra cuideachd a’ toirt a-steach liosta de na frithealaichean slighe a tha nan seòlaidhean 16-bit de na Crìochan Crìochan bunaiteach.
   • A bharrachd air an sin, ann an àite malairteach le modal Thread Domain, bidh Router Crìochan cnàimh-droma a’ cur fios gu stiùiriche an router air an Domain Unique Prefix a tha e a ’frithealadh, gus innse gu bheil am mogal seo mar phàirt den raon Thread nas motha. Tha an dàta lìonra airson seo a’ toirt a-steach dàta ro-leasachan, co-theacsa 6LoWPAN, agus an router crìche ALOC. Chan eil brataichean SLAAC no DHCPv6 air an suidheachadh airson an t-seata ro-leasachan seo, ach tha an sònrachadh seòlaidh a’ leantainn a’ mhodail gun stàit. A bharrachd air an sin, tha TLVan seirbheis is frithealaiche ann cuideachd a tha a ’nochdadh comas seirbheis“ cnàimh-droma ”an router crìche seo. Tha comas lorg seòladh dùblaichte thairis air a’ chnàimh-droma ann airson inneal sam bith a chlàras an Seòladh Sònraichte Fearainn (DUA) leis a’ BBR. Cha bhith DUA inneal ag atharrachadh thar a bheatha mar phàirt de raon Thread.
   • Bidh seo a’ comasachadh imrich thairis air diofar lìonraidhean Thread ann an aon raon agus a’ dèanamh cinnteach gu bheil na BBRn fa leth a’ comasachadh slighe thairis air iomadh lìonra Thread. Thairis air a’ chnàimh-droma, thathas a’ cleachdadh theicneòlasan slighe IPv6 àbhaisteach leithid IPv6 Neighbour Discovery (NS/NA a rèir RFC 4861) agus Multicast Listener Discovery (MLDv2 a rèir RFC 3810).
   • Tha Ceannard air a shònrachadh gus sùil a chumail air innealan a tha freagarrach airson router a bhith nan routers no leigeil le routers ìsleachadh gu innealan a tha airidh air router. Bidh an Stiùiriche seo cuideachd a’ sònrachadh agus a’ riaghladh seòlaidhean an router a’ cleachdadh CoAP. Ach, bidh a h-uile fiosrachadh anns an Leader seo cuideachd air a shanasachadh bho àm gu àm gu na routers eile. Ma thèid an Leader far an lìonra, thèid router eile a thaghadh, agus gabhaidh e thairis mar Leader gun eadar-theachd neach-cleachdaidh.
   • Tha uallach air Border Routers airson a bhith a’ làimhseachadh teannachadh no leudachadh 6LoWPAN agus a’ seòladh gu innealan far-lìonra. Tha uallach air Routers Crìochan cnàimh-droma airson a bhith a’ làimhseachadh MPL le cuairteachadh IP-in-IP agus decapsulation airson ioma-chraolaidhean le farsaingeachd nas motha a’ dol a-steach agus a-mach às a’ mhogal.
   • Airson tuilleadh fiosrachaidh mu Routers Crìochan, faic AN1256: A’ cleachdadh an Silicon Labs RCP leis an OpenThread Border Router.
4. Ath-ghairmean agus Buidheachas
   • Fhad ‘s a thathas a’ cleachdadh teachdaireachdan UDP anns a ’chruach Thread, tha feum air lìbhrigeadh teachdaireachd earbsach agus air a chrìochnachadh leis na h-innealan aotrom sin:
   • Ath-thionndaidh ìre MAC - bidh gach inneal a’ cleachdadh aithne MAC bhon ath hop agus feuchaidh iad air ais teachdaireachd aig ìre MAC mura faighear an teachdaireachd MAC ACK.
   • Ath-chuingean còmhdach tagraidh - faodaidh còmhdach an tagraidh faighinn a-mach a bheil earbsachd teachdaireachd na paramadair riatanach. Ma tha, faodar protocol aithneachaidh deireadh-gu-deireadh agus ath-aithris a chleachdadh, leithid ath-chuingean CoAP.

Ceangal agus obrachadh lìonra

Tha snàithlean a’ ceadachadh dà dhòigh ceangail:

• Roinn fiosrachadh coimiseanaidh gu dìreach gu inneal a’ cleachdadh modh taobh a-muigh a’ chòmhlain. Leigidh seo leis an inneal a stiùireadh chun lìonra cheart a’ cleachdadh an fhiosrachaidh seo.
• Stèidhich seisean coimiseanaidh eadar inneal ceangail agus tagradh coimiseanaidh air fòn cliste, clàr, no an web.
• Airson lìonra malairteach le modal àrainn Thread, tha pròiseas Clàradh Fèin-riaghlaidh gun eadar-theachd neach-cleachdaidh a bheir seachad teisteanasan obrachaidh air saor an dèidh dearbhadh air a shònrachadh le Sònrachadh Thread 1.2. Bidh an teisteanas obrachaidh a’ còdachadh an fhiosrachaidh fearainn airson an inneal agus a’ ceadachadh solar tèarainte de Network Master Key. Feumaidh am modail seo neach-clàraidh no
• Eadar-aghaidh Neach-clàraidh Thread (TRI) air router crìche cnàimh-droma agus a’ comasachadh conaltradh le ùghdarras bhon taobh a-muigh (MASA) a ’cleachdadh protocolaidhean ANIMA / BRSKI / EST. Canar lìonra CCM ri lìonra a bheir taic don mhodail coimiseanaidh seo.
• Airson tuilleadh fiosrachaidh mu bhith a’ coimiseanadh lìonraidhean Thread, faic earrann 11. Coimiseanadh innealan.
• Chan eil an dòigh 802.15.4 a thathas a’ cleachdadh gu tric airson a dhol còmhla ris a ’bhratach ceangail cead ann an uallach pàighidh beacon air a chleachdadh ann an lìonraidhean Thread. Tha an dòigh seo air a chleachdadh sa chumantas airson ceangal seòrsa putan putaidh far nach eil eadar-aghaidh cleachdaiche no seanail taobh a-muigh a’ chòmhlain gu innealan. Tha duilgheadasan aig an dòigh seo le stiùireadh innealan ann an suidheachaidhean far a bheil grunn lìonraidhean rim faighinn agus faodaidh e cuideachd cunnartan tèarainteachd a chruthachadh.
• Ann an lìonraidhean Thread, tha a h-uile ceangal air a thòiseachadh leis an neach-cleachdaidh. Às deidh dha tighinn còmhla, thèid dearbhadh tèarainteachd a chrìochnachadh aig ìre an tagraidh le inneal coimiseanaidh. Tha an dearbhadh tèarainteachd seo air a dheasbad ann an earrann 9. Tèarainteachd.
• Bidh innealan a’ tighinn còmhla ri lìonra mar inneal deireadh cadail, inneal crìochnachaidh (MED no FED), no REED. Is ann dìreach às deidh dha REED a dhol a-steach agus ionnsachadh rèiteachadh an lìonraidh as urrainn dha iarraidh a bhith na

Router an t-snàthainn. Nuair a thig e còmhla, gheibh inneal sanas goirid 16-bit stèidhichte air a phàrant. Ma thig inneal a tha airidh air router gu bhith na Thread Router, bheir an Leader seòladh router dha. Tha lorg seòladh dùblaichte airson Thread Routers air a dhèanamh cinnteach leis an uidheamachd cuairteachaidh seòladh router meadhanaichte a tha a’ fuireach air an Leader. Tha e an urra ris a’ phàrant seòlaidhean dùblaichte a sheachnadh airson innealan aoigheachd oir bidh e a’ sònrachadh sheòlaidhean dhaibh nuair a thig iad còmhla.

1. Lorg lìonra
   • Tha lorg lìonra air a chleachdadh le inneal ceangail gus faighinn a-mach dè na lìonraidhean 802.15.4 a tha taobh a-staigh raon rèidio. Bidh an inneal a’ sganadh a h-uile seanal, a’ cur a-mach iarrtas lorg MLE air gach seanal, agus a’ feitheamh ri freagairtean lorg MLE. Anns an ath-fhreagairt lorg 802.15.4 MLE tha uallach pàighidh le paramadairean lìonra, a’ toirt a-steach an Aithneadair Seata Seirbheis lìonra (SSID), ID PAN leudaichte, agus luachan eile a tha a’ nochdadh a bheil an lìonra a ’gabhail ri buill ùra agus a bheil e a’ toirt taic do choimiseanadh dùthchasach.
   • Chan eil feum air lorg lìonra ma chaidh an inneal a bharantachadh air an lìonra oir tha e eòlach air an t-sianal agus ID PAN leudaichte airson an lìonraidh. Bidh na h-innealan sin an uairsin a 'ceangal ris an lìonra a' cleachdadh an stuth coimiseanaidh a chaidh a thoirt seachad.
2. Dàta MLE
   • Aon uair 's gu bheil inneal air ceangal a dhèanamh ri lìonra, tha diofar fiosrachaidh a dhìth gus pàirt a ghabhail san lìonra. Bidh MLE a’ toirt seachad seirbheisean airson inneal gus unicast a chuir gu inneal nàbaidh gus paramadairean lìonra iarraidh agus cosgaisean ceangail ùrachadh gu nàbaidhean. Nuair a thig inneal ùr còmhla, bidh e cuideachd a’ dèanamh freagairt dùbhlain mu bhith a’ suidheachadh cunntairean frèam tèarainteachd mar a chaidh a dheasbad ann an earrann 9. Tèarainteachd.
   • Bidh a h-uile inneal a’ toirt taic do sgaoileadh agus fàilteachadh teachdaireachdan rèiteachaidh ceangail MLE. Tha seo a’ toirt a-steach teachdaireachdan “iarrtas ceangail”, “gabhail ri ceangal”, agus teachdaireachdan “gabhail ris agus iarrtas”.
   • Tha an iomlaid MLE air a chleachdadh gus am fiosrachadh a leanas a rèiteachadh no iomlaid:
   • An seòladh 16-bit goirid agus 64-bit EUI 64 fada aig innealan faisg air làimh
   • Fiosrachadh mu chomas an uidheim, a’ gabhail a-steach mas e inneal deireadh cadail a th’ ann agus cearcall cadail an inneil
   • Cosgaidh ceangal nàbaidh ma tha Router Thread
   • Stuth tèarainteachd agus cunntairean frèam eadar innealan
   • Cosgaisean slighe gu gach router Thread eile san lìonra
   • A’ cruinneachadh agus a’ sgaoileadh Link Metrics mu dhiofar luachan rèiteachaidh ceangail
   • Thoir an aire: Tha teachdaireachdan MLE air an crioptachadh ach a-mhàin rè na h-obraichean tòiseachaidh nodan nuair nach eil an inneal ùr air an stuth tèarainteachd fhaighinn.
3.  CoAP
   Pròtacal Iarrtas Cuingealaichte (CoAP) mar a tha air a mhìneachadh ann an RFC 7252 (https://tools.ietf.org/html/rfc7252: Tha am Proto-col Iarrtas Cuingealaichte (CoAP)) na phròtacal còmhdhail sònraichte airson a chleachdadh le nodan cuibhrichte agus lìonraidhean cumhachd ìosal. Tha CoAP a’ toirt seachad modal eadar-obrachaidh iarrtas/freagairt eadar puingean-crìochnachaidh tagraidh, a’ toirt taic do lorg seirbheisean agus ghoireasan a tha stèidhichte, agus a’ toirt a-steach prìomh bhun-bheachdan web Leithid URLs. Tha CoAP air a chleachdadh ann an Thread gus seòlaidhean mogal-ionadail agus seòlaidhean multicast a dh’ fheumas innealan a rèiteachadh. A bharrachd air an sin, tha CoAP cuideachd air a chleachdadh airson teachdaireachdan riaghlaidh leithid faighinn agus suidheachadh fiosrachadh breithneachaidh agus dàta lìonra eile air routers Thread gnìomhach.
4. DHCPv6
   Tha DHCPv6 mar a tha air a mhìneachadh ann an RFC 3315 air a chleachdadh mar phròtacal teachdaiche-cleachdaidh gus rèiteachadh innealan taobh a-staigh an lìonra a riaghladh. Bidh DHCPv6 a’ cleachdadh UDP gus dàta iarraidh bho fhrithealaiche DHCP (https://www.ietf.org/rfc/rfc3315.txt: Pròtacal Configuration Host Dynamic airson IPv6 (DHCPv6)).
   Tha an t-seirbheis DHCPv6 air a chleachdadh airson rèiteachadh:
   • Seòlaidhean lìonra
   • Seòlaidhean multicast a dh 'fheumas innealan
   • Leis gu bheil seòlaidhean goirid air an sònrachadh bhon t-seirbheisiche a’ cleachdadh DHCPv6, chan eil feum air seòladh dùblaichte a lorg. Tha DHCPv6 cuideachd air a chleachdadh le Border Routers a tha a’ sònrachadh sheòlaidhean stèidhichte air an ro-leasachan a bheir iad seachad.
5. SLAAC
   SLAAC (Fèin-dhealbhadh Seòladh gun Stàite) mar a tha mìnichte ann an RFC 4862 (https://tools.ietf.org/html/rfc4862: IPv6 Seòladh gun Stàit Auto-configuration) na dhòigh anns am bi Router Border a’ sònrachadh ro-leasachan, agus an uairsin thig na 64 pìosan mu dheireadh den t-seòladh aige bhon router. Chan fheum an uidheamachd fèin-rèiteachaidh IPv6 stàite sam bith rèiteachadh làimhe de luchd-aoigheachd, glè bheag de rèiteachadh (ma tha gin ann) de routers, agus chan eil frithealaichean a bharrachd ann. Tha an uidheamachd gun stàit a’ leigeil le aoigh na seòlaidhean aige fhèin a ghineadh a’ cleachdadh measgachadh de fhiosrachadh a tha ri fhaighinn gu h-ionadail agus fiosrachadh air a shanasachadh le routers.
6. SRP
   Tha Pròtacal Clàraidh Seirbheis (SRP) mar a tha air a mhìneachadh ann am Pròtacal Clàraidh Seirbheis airson Lorg Seirbheis stèidhichte air DNS air a chleachdadh air innealan Thread a’ tòiseachadh le Sònrachadh Thread 1.3.0. Feumaidh Clàr Seirbheis a bhith ann, air a chumail suas le router crìche. Faodaidh teachdaichean SRP air an lìonra mogal clàradh gus diofar sheirbheisean a thabhann. Bidh frithealaiche SRP a’ gabhail ri ceistean lorg stèidhichte air DNS agus a bharrachd air sin a’ tabhann prìomh chrioptachadh poblach airson tèarainteachd, còmhla ri leasachaidhean beaga eile gus taic nas fheàrr a thoirt do luchd-dèiligidh cuibhrichte.

Riaghladh

1. ICMP
   Bidh a h-uile inneal a’ toirt taic do Phròtacal Teachdaireachd Smachd Eadar-lìn airson teachdaireachdan mearachd IPv6 (ICMPv6), a bharrachd air iarrtas mac-talla agus teachdaireachdan freagairt mac-talla.
2. Stiùireadh inneal
   Tha cothrom aig an ìre tagraidh air inneal air seata de fhiosrachadh riaghlaidh inneal agus diagnosachd a ghabhas cleachdadh gu h-ionadail no a chruinneachadh agus a chuir gu innealan riaghlaidh eile.
   Aig na sreathan 802.15.4 PHY agus MAC, bheir an inneal am fiosrachadh a leanas don ìre riaghlaidh:
   • seòladh EUI 64
   • Seòladh goirid 16-bit
   •  Fiosrachadh mu chomas
   • ID PAN
   • Pacaidean air an cur agus air am faighinn
   • Octets air an cur agus air fhaighinn
   • Pacaidean air an leigeil seachad air tar-chuir no faighinn
   • Mearachdan tèarainteachd
   • An àireamh de dh’ oidhirpean MAC
3. Riaghladh Lìonra
   Bidh an còmhdach lìonra air an inneal cuideachd a’ toirt seachad fiosrachadh mu riaghladh agus diagnosachd a ghabhas cleachdadh gu h-ionadail no a chuir gu innealan riaghlaidh eile. Tha an sreath lìonra a 'toirt seachad liosta nan seòlaidhean IPv6, clàr nàbaidh is pàiste, agus an clàr slighe.

Dàta Seasmhach

Faodar innealan a tha ag obair san raon ath-shuidheachadh gun fhiosta no a dh’aona ghnothach airson grunn adhbharan. Feumaidh innealan a chaidh ath-shuidheachadh obair lìonra ath-thòiseachadh gun eadar-theachd neach-cleachdaidh. Gus seo a dhèanamh gu soirbheachail, feumaidh stòradh neo-luaineach am fiosrachadh a leanas a stòradh:

• Fiosrachadh lìonraidh (leithid PAN ID)
• Stuth tèarainteachd
• Seòladh fiosrachadh bhon lìonra gus na seòlaidhean IPv6 a chruthachadh airson nan innealan

$ tèarainteachd

• Is e lìonraidhean uèirleas a th’ ann an lìonraidhean snàithlean a dh’ fheumas a bhith tèarainte an aghaidh ionnsaighean thar-an-adhair (OTA). Tha iad cuideachd ceangailte ris an eadar-lìon agus mar sin feumaidh iad a bhith tèarainte an aghaidh ionnsaighean eadar-lìn. Bidh mòran de na h-iarrtasan a thathar a’ leasachadh airson Thread a’ frithealadh raon farsaing de chleachdaidhean a dh’ fheumas amannan fada de dh’ obair gun sùil agus caitheamh cumhachd ìosal. Mar thoradh air an sin, tha tèarainteachd lìonraidhean Thread deatamach.
• Bidh Thread a’ cleachdadh iuchair lìonraidh a thathas a’ cleachdadh aig Sreath Ruigsinneachd nam Meadhanan (MAC) airson crioptachadh. Tha an iuchair seo air a chleachdadh airson dearbhadh agus crioptachadh àbhaisteach IEEE 802.15.4-2006. Bidh tèarainteachd IEEE 802.15.4-2006 a’ dìon lìonra Thread bho ionnsaighean thar-an-adhair a thig bho thaobh a-muigh an lìonraidh. Dh’ fhaodadh co-rèiteachadh nód fa leth sam bith an iuchair air feadh an lìonra fhoillseachadh. Mar thoradh air an sin, mar as trice chan e seo an aon sheòrsa tèarainteachd a thathas a’ cleachdadh taobh a-staigh lìonra Thread. Bidh gach nód ann an lìonra Thread ag iomlaid cunntairean frèam le a nàbaidhean tro chrathadh làimhe MLE. Bidh na cunntairean frèam seo a’ cuideachadh le dìon an aghaidh ionnsaighean ath-chluich. (Airson tuilleadh fiosrachaidh mu MLE, faic an Sònrachadh Snàthainn.) Leigidh Thread leis an aplacaid protocol tèarainteachd eadar-lìn sam bith a chleachdadh airson conaltradh deireadh-gu-deireadh.
• Bidh nodan a’ cur bacadh air an dà chuid an eadar-aghaidh seòlaidh IP farsaing aca agus na IDan leudaichte MAC aca le bhith gan cur air thuaiream. Tha an stoc EUI64 a chaidh a shoidhnigeadh don nód air a chleachdadh mar sheòladh stòr a-mhàin aig a’ chiad ìre ceangail. Aon uair ‘s gu bheil nód air a cheangal ri lìonra, bidh an nód a’ cleachdadh mar thùs an dàrna cuid seòladh stèidhichte air an ID nód dà-byte aige, no aon de na seòlaidhean air thuaiream a chaidh ainmeachadh gu h-àrd. Chan eil an EUI64 air a chleachdadh mar sheòladh stòr aon uair ‘s gu bheil an nód ceangailte ri lìonra.

Feumaidh riaghladh lìonra a bhith tèarainte cuideachd. Faodar tagradh stiùireadh lìonra Thread a ruith air inneal sam bith ceangailte ris an eadar-lìon. Mura h-eil an inneal sin fhèin na bhall de lìonra Thread, feumaidh e Da tèarainte a stèidheachadh an toiseachtagram Ceangal Tèarainteachd Sreath Còmhdhail (DTLS) le router Thread Border. Tha abairt-faire riaghlaidh aig a h-uile lìonra Thread a thathas a’ cleachdadh gus an ceangal seo a stèidheachadh. Aon uair ‘s gu bheil tagradh riaghlaidh air a cheangal ris an lìonra Thread, faodar innealan ùra a chuir ris an lìonra.

1. 802.15.4 Tèarainteachd
   • Tha an sònrachadh IEEE 802.15.4-2006 a’ toirt cunntas air protocolaidhean ruigsinneachd gun uèir agus meadhanan airson PANn agus HAN. Thathas an dùil na protocolaidhean sin a chuir an gnìomh air innealan rèidio sònraichte leithid an fheadhainn a tha rim faighinn bho Silicon Labs. Tha IEEE 802.15.4-2006 a’ toirt taic do ghrunn thagraidhean, agus tha mòran dhiubh mothachail air tèarainteachd. Airson example, beachdaich air cùis tagradh siostam rabhaidh a bhios a’ cumail sùil air seilbh togalach. Mura h-eil an lìonra tèarainte agus ma gheibh neach-ionnsaigh cothrom air an lìonra, dh’ fhaodadh teachdaireachdan a bhith air an craoladh gus inneal-rabhaidh meallta a chruthachadh, inneal-rabhaidh gnàthaichte atharrachadh, no inneal-rabhaidh dligheach a shàmhlachadh. Tha gach aon de na suidheachaidhean sin nan cunnart mòr dha luchd-còmhnaidh an togalaich.
   • Feumaidh mòran thagraidhean dìomhaireachd agus feumaidh a’ mhòr-chuid cuideachd dìon ionracas. Tha 802-15.4-2006 a’ dèiligeadh ris na riatanasan sin le bhith a’ cleachdadh protocol tèarainteachd còmhdach ceangail le ceithir seirbheisean tèarainteachd bunaiteach:
   • Smachd ruigsinneachd
   • Ionracas teachdaireachd
   • Dìomhaireachd teachdaireachd
   • Dìon ath-chluich
   • Chan eil an dìon ath-chluich a thug IEEE 802.15.4-2006 seachad ach pàirt. Bidh Thread a’ lìbhrigeadh tèarainteachd a bharrachd a’ cleachdadh crathadh làimhe MLE eadar nodan air an deach beachdachadh gu h-àrd gus an dìon ath-chluich a chrìochnachadh.
2. Riaghladh lìonra tèarainte
   Feumaidh riaghladh lìonra a bhith tèarainte cuideachd. Faodar tagradh stiùireadh lìonra Thread a ruith air inneal sam bith ceangailte ris an eadar-lìon. Tha dà phàirt ann an tèarainteachd:
   • Tèarainteachd thar an adhair a tha 802.15.4 a ’toirt aire. Snàithlean a 'cur an gnìomh 802.15.4-2006 ìre 5 tèarainteachd.
   • Lìonraidhean CCM: Mura h-eil inneal ann fhèin na bhall de lìonra CCM, feumaidh e ceangal a stèidheachadh le router crìochan cnàimh-droma gus an teisteanas obrachaidh fhaighinn gus e fhèin a stèidheachadh mar phàirt den raon Thread.
   • Lìonraidhean neo-CCM: Tèarainteachd eadar-lìn: Mura h-eil inneal ann fhèin na bhall de lìonra Thread, feumaidh e an-toiseach ceangal tèarainte Data-gram Transit Layer Layer Security (DTLS) a stèidheachadh le router Thread Border. Tha abairt-faire riaghlaidh aig a h-uile lìonra Thread a thathas a’ cleachdadh gus ceanglaichean tèarainte a stèidheachadh eadar innealan riaghlaidh taobh a-muigh agus Border Routers. Aon uair ‘s gu bheil tagradh riaghlaidh air a cheangal ris an lìonra Thread, faodar innealan ùra a chuir ris an lìonra.

Slighe nan Crìochan

• Is e inneal a th’ ann an Thread Border Router a cheanglas lìonra gun uèir Thread ri lìonraidhean eile stèidhichte air IP (leithid Wi-Fi no Ethernet) san t-saoghal a-muigh tro lìonra dachaigh no iomairt ionadail. Eu-coltach ri geataichean ann am fuasglaidhean gun uèir eile, tha e gu tur follaiseach do na protocolaidhean còmhdhail is tagraidh a tha os cionn ìre an lìonraidh. Mar thoradh air an sin, faodaidh tagraidhean conaltradh gu tèarainte bho cheann gu ceann gun eadar-theangachadh còmhdach tagraidh sam bith.
• Bidh Router Border Thread a’ toirt taic do na gnìomhan a leanas:
  • Ceangal IP deireadh-gu-deireadh tro shlighe eadar innealan Thread agus lìonraidhean IP taobh a-muigh eile.
  • Coimiseanadh Snàthainn Taobh a-muigh (airson seannample, fòn-làimhe) gus inneal Thread a dhearbhadh agus a cheangal ri lìonra Thread.

Faodaidh grunn Routers Crìochan a bhith ann an lìonra, a ’cur às do“ aon phuing fàiligeadh ”ma dh’ obraicheas aon dhiubh. Tha an Border Router a’ toirt comas do gach inneal Thread ceangal gu dìreach ri seirbheisean sgòthan cruinne, nuair a bhios lìonraidhean iomairt a’ ruith IPv6 agus IPv4, no IPv4 a-mhàin.

1.  Feartan router crìche airson conaltradh taobh a-muigh mogal
   • Faodar snàithlean a chuir an gnìomh sa bhad ann an suidheachaidhean obrach gnàthach, mus gluais pàirt no làn gu IPv6 agus Thread a ’comasachadh co-chòrdalachd air ais IPv4 a’ cleachdadh Seòladh Lìonra
   • Eadar-theangachadh (NAT). Bidh NAT64 ag eadar-theangachadh pacaidean IPv6 gu IPv4, agus bidh NAT64 ag eadar-theangachadh pacaidean IPv4 gu IPv6. Faodaidh Router Crìochan Thread a bhith ag obair mar aoigh IPv4 air an lìonra sgìre fharsaing (WAN), comasach air eadar-aghaidh IPv4 agus seòladh router fhaighinn. Faodaidh e seòladh fhaighinn a’ cleachdadh DHCP bho amar seòlaidhean IPv4. Faodaidh an Thread Border Router cuideachd Pròtacal Smachd Port (PCP) a chuir an gnìomh gus smachd a chumail air mar a thèid pacaidean IPv4 a tha a’ tighinn a-steach eadar-theangachadh agus a chuir air adhart agus taic a thoirt do mhapaichean mapa statach. Faodar a’ mhòr-chuid de na h-eadar-theangachaidhean IPv4 gu IPv6 (agus a chaochladh) a làimhseachadh leis an Thread
   • Router Crìochan, le glè bheag de dh'atharrachaidhean a dhìth air lìonra a tha ann mar-thà.
     A bharrachd air an sin, tha Thread Border Routers a’ toirt taic do cheangal IPv6 dà-thaobhach le lorg nàbaidh IPv6, sanasan router, lorg ioma-thilgeadh, agus cur air adhart pacaid.
2. Snàthainn thairis air Bun-structair
   • Bidh Thread Networks ag eagrachadh gu fèin-ghluasadach ann am pàirtean lìonra Thread air leth nuair nach eil ceangal eadar dà sheata inneal no barrachd. Leigidh Thread Partitions le innealan conaltradh a chumail le innealan eile anns an aon Thread Partition ach chan ann le Innealan Thread ann am pàirtean eile.
   • Tha Thread over Infrastructure a’ leigeil le innealan Thread teicneòlasan ceangail stèidhichte air IP a thoirt a-steach (airson seannample, Wi-Fi agus Ethernet) a-steach don topology Thread. Bidh na ceanglaichean Thread a bharrachd sin thairis air teicneòlasan ceangail eile a’ lughdachadh an coltachd gun tachair grunn phàirtean Lìonra Thread, fhad ‘s a tha gealltanas air ais leis na h-innealan Thread 1.1 agus 1.2 a th’ ann mar-thà. Gheibhear na buannachdan sin airson topology lìonra sam bith a tha a’ toirt a-steach co-dhiù dà Routers Border ceangailte tro cheangal bun-structair ri thaobh.
   • Airson tuilleadh fiosrachaidh, thoir sùil air Sònrachadh Thread 1.3.0 (no dreach sònrachadh Thread 1.4), Caibideil 15 (Snàthainn thairis air Bun-structar).
3. Router crìochan OpenThread
   Canar OpenThread Border Router (OTBR) ri buileachadh OpenThread air Router Crìochan. Bidh e a ’toirt taic do eadar-aghaidh mogal a’ cleachdadh modal RCP. Bidh Silicon Labs a’ toirt seachad buileachadh (le taic bhon Raspberry Pi) agus còd stòr mar phàirt den Silicon Labs GSDK. Airson tuilleadh fiosrachaidh, faic AN1256: A’ cleachdadh an Silicon Labs RCP leis an OpenThread Border Router.
   Tha sgrìobhainnean mu shuidheachadh agus ailtireachd an OTBR ri fhaighinn aig https://openthread.io/guides/border-router.

Coimiseanadh innealan

Tha innealan snàthainn air an coimiseanadh air lìonraidhean Thread ann an diofar dhòighean mar a tha air a mhìneachadh anns na fo-roinnean a leanas.

1. Coimiseanadh Traidiseanta Snàthainn
   • Airson coimiseanadh lìonra de lìonraidhean nas lugha (Sònrachadh Thread 1.1.1 no nas àirde), faodaidh luchd-stàlaidh an app coimiseanaidh Thread a chleachdadh mar ghoireas an-asgaidh airson innealan Android agus iOS. Faodar an aplacaid seo a chleachdadh gus innealan ùra a chuir ris an lìonra gu furasta no gus innealan a tha ann mu thràth ath-dhealbhadh.
   • Bidh Thread a’ cleachdadh Pròtacal Coimiseanaidh Mogal (MeshCoP) gus innealan rèidio ùra gun earbsa a dhearbhadh, a choimiseanadh agus a cheangal ri lìonra mogal. Tha lìonraidhean snàithlean a’ toirt a-steach mogal fèin-rèiteachaidh fèin-riaghlaidh de dh ’innealan le eadar-aghaidh IEEE 802.15.4 agus sreath tèarainteachd ìre ceangail a dh’ fheumas a h-uile inneal sa mhogal gus am prìomh iuchair dhìomhair gnàthach a bhith aige.
   • Bidh am pròiseas coimiseanaidh a’ tòiseachadh nuair a lorgas tagraiche Coimiseanair, mar as trice fòn-làimhe ceangailte tro WiFi, lìonra Thread tro aon de na Slighean Crìochan aige. Bidh Routers Border a’ sanasachadh gu bheil iad rim faighinn gu Coimiseanairean a’ cleachdadh ge bith dè an t-àite seirbheis a tha iomchaidh. Feumaidh an t-inneal lorg slighe conaltraidh agus ainm an lìonraidh a thoirt do Thagraiche Coimiseanair, oir tha ainm an lìonraidh air a chleachdadh nas fhaide air adhart mar shalainn criptografach airson an t-Seisean Coimiseanaidh a stèidheachadh.
   • Bidh Tagraiche a’ Choimiseanair, às deidh dha lìonra ùidh Thread a lorg, a’ ceangal gu tèarainte ris a’ cleachdadh an Teisteanas Coimiseanaidh (abairt-faire a chaidh a thaghadh le daoine airson a chleachdadh ann an dearbhadh). Tha ceum dearbhaidh a’ Choimiseanair a’ stèidheachadh ceangal socaid teachdaiche/frithealaiche tèarainte eadar Tagraiche a’ Choimiseanair agus Router Crìochan tro DTLS. Canar Seisean Coimiseanaidh ris an t-seisean thèarainte seo. Bidh an Seisean Coimiseanaidh a’ cleachdadh an àireamh puirt UDP ainmichte a chaidh a shanasachadh aig ìre an lorg. Canar Port a’ Choimiseanair ris a’ phort seo. Canar an iuchair ro-roinnte airson a’ Choimiseanair (PSKc) ris an teisteanas a thathar a’ cleachdadh airson an t-Seisean Coimiseanaidh a stèidheachadh.
   • Bidh an tagraiche Coimiseanair an uairsin a’ clàradh an dearbh-aithne leis an Router Crìochan aige. Bidh an Ceannard a’ freagairt le bhith a’ gabhail ris no a’ diùltadh an Border Router mar neach-adhartachaidh so-dhèanta don Choimiseanair.
   • Nuair a thèid gabhail ris, bidh an Ceannard ag ùrachadh a staid a-staigh gus sùil a chumail air a’ Choimiseanair gnìomhach, agus bidh an Border Router an uairsin a’ cur teachdaireachd dearbhaidh gu tagraiche a’ Choimiseanair ag innse don inneal gur e an Coimiseanair a th’ ann a-nis.
   • Nuair a tha Coimiseanair ùghdarraichte co-cheangailte ris an Lìonra Thread, bidh e comasach a dhol còmhla ri Innealan Thread iomchaidh. Canar Joiners riutha sin mus tig iad gu bhith nam pàirt den
   • Lìonra snàithlean. Bidh an Joiner an toiseach a’ cruthachadh ceangal DTLS leis a’ Choimiseanair gus stuthan coimiseanaidh iomlaid. Bidh e an uairsin a’ cleachdadh an stuth coimiseanaidh gus a cheangal ris an lìonra Thread. Thathas den bheachd gu bheil an nód mar phàirt den lìonra dìreach às deidh an dà cheum seo a chrìochnachadh. Faodaidh e an uairsin pàirt a ghabhail anns a’ phròiseas ceangail airson nodan san àm ri teachd. Tha na ceumannan sin uile a’ dearbhadh gu bheil an inneal ceart air a dhol a-steach don lìonra Thread ceart, agus gu bheil an lìonra Thread fhèin tèarainte an aghaidh ionnsaighean gun uèir agus eadar-lìn. Airson tuilleadh fiosrachaidh mu Phròtacal Coimiseanaidh mogal, faic an sònrachadh Thread.
2. Coimiseanadh nas fheàrr le leudachadh malairteach san t-snàthainn 1.2
   • Tha Sònrachadh Snàthainn 1.2 agus na Leudachaidhean Malairteach aige a-nis a’ ceadachadh lìonraidhean air sgèile mòran nas motha, leithid an fheadhainn a tha riatanach ann an togalaichean oifis, togalaichean poblach, taighean-òsta, no togalaichean gnìomhachais no malairteach eile. Mar thoradh air taic nas fheàrr do subnetting, tha Thread Spec-ification 1.2 nas fhasa a’ ceadachadh mìltean de dh’ innealan ann an aon chleachdadh, a ghabhas rèiteachadh le làimh, gu neo-eisimeileach, agus tro fheartan coimiseanaidh iomallach adhartach.
   • Tha na Leudachaidhean Malairteach ann an Snàthainn 1.2 a’ ceadachadh dearbhadh air sgèile mhòr, ceangal lìonra, gluasad subnet, agus obrachadh stèidhichte air dearbh-aithne earbsach ann an Raon Iomairt. Gus dearbhadh earbsach a dhèanamh air innealan agus dearbhadh fiosrachadh ùghdarrais, faodaidh stàlaichear siostam Ùghdarras Teisteanas Iomairt a stèidheachadh gus cleachdadh lìonra mòr a dhèanamh nas sìmplidhe. Leigidh seo leis an stàlaichear an lìonra a stèidheachadh agus a chumail suas gun ruigsinneachd dìreach air na h-innealan fa leth agus gun eadar-obrachadh dìreach leis na h-innealan sin, tro phròiseas clàraidh fèin-ghluasadach ris an canar Clàradh Fèin-riaghlaidh. Eu-coltach ri Thread 1.1, far a bheilear a’ cleachdadh paidhrichean còd-pas inneal airson dearbhadh, bheir na Leudachaidhean Malairteach ann an Snàthainn 1.2 taic do sheòrsa dearbhaidh stèidhichte air teisteanas. Faodaidh lìonra iomairt aon àrainn no barrachd a bhith aige agus faodar gach Fearann ​​Snàthainn a chuir air dòigh gus ioma lìon-snàthainn fhilleadh a-steach.

Sreath Iarrtais

Is e stac lìonraidh mogal gun uèir a th’ ann an Thread a tha an urra ri bhith a’ stiùireadh teachdaireachdan eadar diofar innealan anns an lìonra Thread a tha air a mhìneachadh ann an earrann 2.2 Ailtireachd Lìonra Thread. Tha an dealbh a leanas a’ sealltainn na sreathan anns a’ phròtacal Thread.

Figear 12.1. Sreathan Pròtacal Thread

• Is e mìneachadh àbhaisteach air còmhdach tagraidh “sreath tarraing às a tha a’ sònrachadh na protocolaidhean co-roinnte agus na dòighean eadar-aghaidh a bhios luchd-aoigheachd a ’cleachdadh ann an lìonra conaltraidh” (https://en.wikipedia.org/wiki/Application_layer). Gu sìmplidh, is e còmhdach tagraidh an “cànan innealan,” airson example, mar a bhios suidse a’ bruidhinn ri bulb solais. A’ cleachdadh nam mìneachaidhean sin, chan eil còmhdach tagraidh ann an Thread. Bidh luchd-ceannach a’ togail an ìre tagraidh stèidhichte air na comasan anns a’ chruach Thread agus na riatanasan aca fhèin. Ged nach eil Thread a’ toirt seachad còmhdach tagraidh, bidh e a’ toirt seachad seirbheisean tagraidh bunaiteach:
• Teachdaireachdan UDP
  Tha UDP a’ tabhann dòigh air teachdaireachdan a chuir a’ cleachdadh àireamh port 16-bit agus seòladh IPv6. Tha UDP na phròtacal nas sìmplidh na TCP agus tha nas lugha de cheangal os an cionn (airson example, chan eil UDP a’ cur an gnìomh teachdaireachdan cumail-beò). Mar thoradh air an sin, tha UDP a’ comasachadh teachd-a-steach nas luaithe, nas àirde de theachdaireachdan agus a’ lughdachadh buidseat cumhachd iomlan tagradh. Tha àite còd nas lugha aig UDP cuideachd na TCP, a tha a’ fàgail barrachd flash ri fhaighinn air a’ chip airson tagraidhean àbhaisteach.
• Teachdaireachdan ioma-chraoladh
  Bheir Thread comas teachdaireachdan a chraoladh, is e sin, an aon teachdaireachd a chuir gu ioma nodan air lìonra Thread. Tha Multi-ticast a’ ceadachadh dòigh stèidhichte air bruidhinn ri nodan nàbaidh, routers, agus lìonra Thread gu lèir le seòlaidhean IPv6 àbhaisteach.
• Sreathan tagraidh a’ cleachdadh seirbheisean IP
  Tha Thread a’ ceadachadh sreathan tagraidh leithid UDP agus CoAP a chleachdadh gus leigeil le innealan conaltradh eadar-ghnìomhach thairis air an eadar-lìn. Feumaidh sreathan tagraidh neo-IP beagan atharrachaidh gus obrachadh air Thread. (Faic RFC 7252 airson tuilleadh fiosrachaidh air CoAP.)
  • Tha an OpenThread SDK Silicon Labs a’ toirt a-steach na leanasample tagraidhean a tha rim faighinn cuideachd bhon ath-reic OpenThread GitHub: • ot-cli-ftd
  • ot-cli-mtd
  • ot-rcp (air a chleachdadh ann an co-bhonn ri OpenThread Border Router)
• Faodar na tagraidhean sin a chleachdadh gus feartan lìonra Thread a nochdadh. A bharrachd air an sin, tha an OpenThread SDK Silicon Labs cuideachd a’ toirt seachad inneal deireadh cadail sample app (sleepy-demo-ftd agus sleepy-demo-mtd), a sheallas mar a chleachdas tu feartan manaidsear cumhachd Silicon Labs gus inneal cumhachd ìosal a chruthachadh. Mu dheireadh, tha an ot-ble-dmp sample application a’ sealltainn mar a thogas tu tagradh ioma-protocol fiùghantach a’ cleachdadh OpenThread agus cruach Silicon Labs Bluetooth. Faic QSG170: OpenThread Quick-Start Guide airson tuilleadh fiosrachaidh mu bhith ag obair le example tagraidhean ann an Simplicity Studio 5.

Na h-Ath Cheumannan

• Tha an OpenThread SDK Silicon Labs a’ toirt a-steach stac lìonraidh OpenThread dearbhte agus sample tagraidhean a sheallas giùlan bunaiteach lìonra agus tagraidh. Thathas a’ brosnachadh luchd-ceannach na goireasan a tha air an toirt a-steach a chleachdadhample tagraidhean gus eòlas fhaighinn air Thread san fharsaingeachd agus na tairgsean Silicon Labs gu sònraichte. Tha gach aon de na tagraidhean a’ sealltainn mar a bhios innealan a’ cruthachadh agus a’ tighinn còmhla ri lìonraidhean, a bharrachd air mar a thèid teachdaireachdan a chuir agus fhaighinn. Tha na h-aplacaidean rim faighinn airson an cleachdadh às deidh dhaibh Simplicity Studio 5 a luchdachadh agus an OpenThread SDK Silicon Labs. Tha Simplicity Studio 5 a’ toirt a-steach taic airson a bhith a’ cruthachadh thagraidhean (Project Configurator) agus a’ còdachadh an lìonraidh agus teachdaireachdan còmhdach-aplacaid (Network Analyzer) ann an Thread a bheir sealladh a bharrachd seachad air obrachadh lìonraidhean Thread. Airson tuilleadh fiosrachaidh, faic QSG170: OpenThread Quick-Start Guide.
• Airson tuilleadh fiosrachaidh mu OpenThread Border Routers faic AN1256: A’ cleachdadh an Silicon Labs RCP leis an OpenThread Border Rout-er. Airson tuilleadh fiosrachaidh mu bhith a’ leasachadh Thread 1.3.0 sample tagraidhean faic AN1372: A’ rèiteachadh thagraidhean OpenThread airson Snàthainn 1.3.

Àicheadh

• Tha Silicon Labs an dùil na sgrìobhainnean as ùire, neo-mhearachdach agus domhainn a thoirt do luchd-ceannach de na h-iomaill agus na modalan uile a tha rim faighinn airson luchd-gnìomh shiostaman is bathar-bog a tha a’ cleachdadh no an dùil toraidhean Silicon Labs a chleachdadh. Bidh dàta caractar, modalan a tha rim faighinn agus iomaill, meudan cuimhne agus seòlaidhean cuimhne a’ toirt iomradh air gach inneal sònraichte, agus faodaidh agus bidh paramadairean “àbhaisteach” air an toirt seachad eadar-dhealaichte ann an diofar thagraidhean. Iarrtas exampTha na leasan a tha air am mìneachadh an seo airson adhbharan mìneachaidh a-mhàin. Bidh Silicon Labs a’ gleidheadh ​​​​na còrach atharrachaidhean a dhèanamh gun fhios a bharrachd air fiosrachadh toraidh, mion-chomharrachadh agus tuairisgeulan an seo, agus chan eil e a’ toirt seachad barantas a thaobh cruinneas no iomlanachd an fhiosrachaidh a tha air a ghabhail a-steach. Às aonais fios ro-làimh, faodaidh Silicon Labs firmware toraidh ùrachadh tron ​​​​phròiseas saothrachaidh airson adhbharan tèarainteachd no earbsachd. Cha atharraich na h-atharrachaidhean sin mion-chomharrachadh no coileanadh an toraidh. Cha bhith uallach sam bith air Silicon Labs airson buaidh cleachdadh an fhiosrachaidh a tha air a thoirt seachad san sgrìobhainn seo. Chan eil an sgrìobhainn seo a’ ciallachadh no gu sònraichte a’ toirt seachad cead airson cuairtean amalaichte sam bith a dhealbhadh no a dhèanamh. Chan eil na toraidhean air an dealbhadh no air an ceadachadh airson an cleachdadh taobh a-staigh innealan FDA Clas III sam bith, tagraidhean air a bheil feum air cead ro-mhargaidh FDA no Siostaman Taic Beatha gun chead sgrìobhte sònraichte bho
• Labs Silicon. Is e “Siostam Taic Beatha” toradh no siostam sam bith a tha ag amas air beatha agus/no slàinte a chumail suas no a chumail suas, a dh’ fhaodadh, ma dh’ fhailicheas e, a bhith air a shùileachadh gu reusanta a dh’ adhbharaicheas dochann pearsanta mòr no bàs. Chan eil toraidhean Silicon Labs air an dealbhadh no air an ceadachadh airson tagraidhean armachd. Cha tèid toraidhean Silicon Labs a chleachdadh ann an suidheachadh sam bith ann an armachd lèir-sgrios a’ toirt a-steach (ach gun a bhith cuibhrichte gu) armachd niùclasach, bith-eòlasach no ceimigeach, no urchraichean a tha comasach air an leithid de bhuill-airm a lìbhrigeadh. Tha Silicon Labs a’ diùltadh a h-uile barantas soilleir agus so-thuigsinn agus cha bhith iad cunntachail no cunntachail airson dochann no milleadh sam bith co-cheangailte ri cleachdadh toradh Silicon Labs ann an tagraidhean gun chead mar sin. Nota: Dh’ fhaodadh briathrachas oilbheumach a bhith san t-susbaint seo a tha a-nis sean. Tha Silicon Labs a’ cur cànan in-ghabhalach an àite nan teirmean sin far an gabh sin dèanamh. Airson tuilleadh fiosrachaidh, tadhal air www.silabs.com/about-us/inclusive-lexicon-project

Fiosrachadh comharra-malairt

• Silicon Laboratories Inc.®, Silicon Laboratories®, Silicon Labs®, SiLabs® agus suaicheantas Silicon Labs®, Bluegiga®, Bluegiga Logo®, EFM®, EFM32®, EFR, Ember®, Energy Micro, suaicheantas Energy Micro agus measgachadh dhiubh , “na microcontrollers as lùthsaiche san t-saoghal”, Redpine Signals®, WiSeConnect, n-Link, EZLink®, EZRadio®, EZRadioPRO®, Gecko®, Gecko OS, Gecko OS Studio, Precision32®, Simplicity Studio®, Telegesis, an Telegesis Tha Logo®, USBXpress® , Zentri, suaicheantas Zentri agus Zentri DMS, Z-Wave®, agus feadhainn eile nan comharran-malairt no nan comharran-malairt clàraichte de
• Labs Silicon. Tha ARM, CORTEX, Cortex-M3 agus THUMB nan comharran-malairt no nan comharran-malairt clàraichte aig ARM Holdings. Tha Keil na chomharra-malairt clàraichte de ARM Earranta. Tha Wi-Fi na chomharra-malairt clàraichte den
• Caidreachas Wi-Fi. Tha a h-uile toradh no ainm branda eile a tha air an ainmeachadh an seo nan comharran malairt don luchd-seilbh aca.
  • Silicon Laboratories Inc. 400 West Cesar Chavez Austin, TX 78701 USA
  • www.silabs.com

Sgrìobhainnean/Goireasan

SILICON LABS UG103.11 Bathar-bog Bun-stèidh Thread [pdfStiùireadh Cleachdaiche UG103.11 Bathar-bog Snàthainn Bunaiteach, UG103.11, Bathar-bog Thread Basics, Bathar-bog Bunaiteach, Bathar-bog

Iomraidhean

• Leabhar-làimhe cleachdaiche