SILICON LABS UG103.11 Thread Fundamentals Software

Mga pagtutukoy:

• Pangalan ng Produkto: Thread Fundamentals
• Tagagawa: Silicon Labs
• Protocol: Thread
• Bersyon: Rev. 1.6
• Wireless Networking Protocol: Mesh networking
• Mga Sinusuportahang Pamantayan: IEEE, IETF

Impormasyon ng Produkto

Ang Thread Fundamentals ay isang secure, wireless mesh networking protocol na binuo ng Silicon Labs. Sinusuportahan nito ang mga IPv6 address, murang pag-bridging sa iba pang mga IP network, at na-optimize para sa low-power, battery-backed na operasyon. Ang protocol ay idinisenyo para sa Connected Home at mga komersyal na aplikasyon kung saan ang IP-based na networking ay nais.

Mga Tagubilin sa Paggamit

1. Panimula sa Thread Fundamentals:
   Ang thread ay isang secure, wireless mesh networking protocol na binuo sa umiiral na mga pamantayan ng IEEE at IETF. Nagbibigay-daan ito sa komunikasyon ng device-to-device sa Connected Home at mga komersyal na application.
2. Pagpapatupad ng OpenThread:
   Ang OpenThread, isang portable na pagpapatupad ng Thread protocol, ay nag-aalok ng maaasahan, secure, at low-power na wireless na komunikasyon ng device-to-device para sa mga application ng bahay at komersyal na gusali. Nagbibigay ang Silicon Labs ng OpenThread-based na protocol na iniakma upang gumana sa kanilang hardware, na available sa GitHub at bilang bahagi ng Simplicity Studio 5 SDK.
3. Membership ng Thread Group:
   Ang pagsali sa Thread Group ay nagbibigay ng access sa sertipikasyon ng produkto at nagpo-promote ng paggamit ng mga Thread-enabled na device. Ang mga kahalili na bersyon ng Thread Specification ay inanunsyo na may mga certification program sa 2022.

FAQ:

• Q: Paano ko mada-download ang pinakabagong Thread Specification?
  A: Maaaring ma-download ang pinakabagong Thread Specification sa pamamagitan ng pagsusumite ng kahilingan sa Thread Group website sa https://www.threadgroup.org/ThreadSpec.
• Q: Ano ang pangunahing advantage ng paggamit ng Thread sa mga IoT device?
  A: Nagbibigay ang Thread ng isang secure, wireless mesh networking protocol na sumusuporta sa low-power operation at device-to-device na komunikasyon, pagtaas ng mga rate ng adoption at pagtanggap ng user para sa IoT device.

UG103.11: Mga Pangunahing Kaalaman sa Thread

• Kasama sa dokumentong ito ang isang maikling background sa paglitaw ng
• Thread, nagbibigay ng isang teknolohiya sa paglipasview, at inilalarawan ang ilang pangunahing tampok ng Thread na dapat isaalang-alang kapag nagpapatupad ng solusyon sa Thread.
• Sinasaklaw ng serye ng Silicon Labs' Fundamentals ang mga paksang dapat maunawaan ng mga project manager, application de-signer, at developer bago magsimulang gumawa ng naka-embed na networking solution gamit ang
• Silicon Labs chips, networking stack gaya ng EmberZNet PRO o Silicon Labs Bluetooth®, at mga nauugnay na tool sa pag-develop. Maaaring gamitin ang mga dokumento bilang panimulang lugar para sa sinumang nangangailangan ng pagpapakilala sa pagbuo ng mga wire-less networking application, o kung sino ang bago sa Silicon Labs development environment.

MAHALAGANG PUNTO

• Ipinapakilala ang Thread at nagbibigay ng teknolohiyaview.
• Inilalarawan ang ilan sa mga pangunahing elemento ng Thread, kabilang ang IP stack nito, network topology, routing at network connectivity, pagsali sa isang network, pamamahala, patuloy na data, seguridad, border router, pag-commissioning ng device, at application layer.
• Naglalaman ng mga update para sa Thread Specification 1.3.0.
• Kasama ang mga susunod na hakbang para sa pagtatrabaho sa alok ng Silicon Labs OpenThread.

Panimula

1. Silicon Labs at ang Internet of Things
   • Ang bersyon 4 ng Internet Protocol (IPv4) ay tinukoy noong 1981 sa RFC 791, DARPA Internet Program Protocol Specification. (“RFC” ay nangangahulugang “Request for Comments.”) Gamit ang 32-bit (4-byte) na pag-address, ang IPv4 ay nagbigay ng 232 natatanging address para sa mga device sa internet, sa kabuuan ay humigit-kumulang 4.3 bilyong address. Gayunpaman, habang lumalaki ang bilang ng mga user at device, malinaw na mauubos ang bilang ng mga IPv4 address at kailangan ng bagong bersyon ng IP. Kaya naman ang pagbuo ng IPv6 noong 1990s at ang intensyon nitong palitan ang IPv4. Sa 128-bit (16-byte) na pag-address, pinapayagan ng IPv6 ang 2128 na mga address, higit sa 7.9 × 1028 na mga address kaysa sa IPv4 (http://en.wikipedia.org/wiki/IPv6).
   • Ang hamon para sa mga kumpanya sa naka-embed na industriya tulad ng Silicon Labs ay tugunan ang paglipat ng teknolohiyang ito at higit na mahalaga ang mga hinihingi ng mga customer habang lumilipat tayo sa isang palaging konektadong mundo ng mga device sa bahay at komersyal na espasyo, na madalas na tinatawag na pula bilang ang Internet of Things (IoT). Sa mataas na antas, ang mga layunin ng IoT para sa Silicon Labs ay:
   • Ikonekta ang lahat ng device sa bahay at komersyal na espasyo gamit ang pinakamahusay na networking, sa Zigbee PRO, Thread, Blue-tooth, o iba pang mga umuusbong na pamantayan.
   • Gamitin ang kadalubhasaan ng kumpanya sa mga microcontroller na madaling gamitin sa enerhiya.
   • Pahusayin ang itinatag na low-power, mixed-signal chips.
   • Magbigay ng murang bridging sa mga kasalukuyang Ethernet at Wi-Fi device.
   • Paganahin ang mga serbisyo sa cloud at koneksyon sa mga smartphone at tablet na magsusulong ng kadalian ng paggamit at isang karaniwang karanasan ng user para sa mga customer.
     Ang pagkamit ng lahat ng layuning ito ay magtataas ng mga rate ng pag-aampon at pagtanggap ng user para sa mga IoT device.
2. Pangkat ng Thread
   • Pangkat ng Thread (https://www.threadgroup.org/) ay inilunsad noong Hulyo 15, 2014. Ang Silicon Labs ay isang founding company kasama ng anim na iba pang kumpanya. Ang Thread Group ay isang market education group na nag-aalok ng sertipikasyon ng produkto at nagpo-promote ng paggamit ng Thread-enabled na de-vice-to-device (D2D) at machine-to-machine (M2M) na mga produkto. Bukas ang membership sa Thread Group.
   • Maaaring ma-download ang Thread Specification 1.1 pagkatapos magsumite ng kahilingan dito: https://www.threadgroup.org/ThreadSpec. Ang mga kahalili na bersyon ng Thread Specification, 1.2 at 1.3.0, ay inihayag din na may mga certification program noong 2022. Ang pinakabagong 1.4-draft na detalye ng Thread ay available lang sa mga miyembro ng Thread.
3. Ano ang Thread?
   Ang thread ay isang secure, wireless mesh networking protocol. Ang Thread stack ay isang bukas na pamantayan na binuo sa isang koleksyon ng mga umiiral nang pamantayan ng Institute for Electrical and Electronics Engineers (IEEE) at Internet Engineering Task Force (IETF), sa halip na isang buong bagong pamantayan (tingnan ang sumusunod na figure).
4. Pangkalahatang Katangian ng Thread
   • Sinusuportahan ng Thread stack ang mga IPv6 address at nagbibigay ng murang bridging sa ibang mga IP network at na-optimize para sa low-power / bat-tery-backed na operasyon, at wireless na komunikasyon ng device-to-device. Ang Thread stack ay partikular na idinisenyo para sa Connected Home at mga komersyal na application kung saan ang IP-based na networking ay nais at iba't ibang mga layer ng application ay maaaring gamitin sa stack.
   • Ito ang mga pangkalahatang katangian ng Thread stack:
   • Simpleng pag-install, pagsisimula, at pagpapatakbo ng network: Sinusuportahan ng Thread stack ang ilang mga topologies ng network. Ang pag-install ay simple gamit ang isang smartphone, tablet, o computer. Ginagamit ang mga code sa pag-install ng produkto upang matiyak na ang mga awtorisadong device lamang ang makakasali sa network. Ang mga simpleng protocol para sa pagbuo at pagsali sa mga network ay nagbibigay-daan sa mga system na mag-self-configure at ayusin ang mga problema sa pagruruta habang nangyayari ang mga ito.
   • Secure: Ang mga device ay hindi sumasali sa network maliban kung pinahintulutan at lahat ng mga komunikasyon ay naka-encrypt at secure. Ang seguridad ay ibinibigay sa layer ng network at maaaring nasa layer ng application. Ang lahat ng Thread network ay naka-encrypt gamit ang isang smartphone-era authentication scheme at Advanced Encryption Standard (AES) encryption. Ang seguridad na ginagamit sa mga Thread network ay mas malakas kaysa sa iba pang mga wireless na pamantayan na sinuri ng Thread Group.
   • Maliit at malalaking home network: Ang mga home network ay nag-iiba mula sa ilan hanggang sa daan-daang mga device. Ang layer ng networking ay idinisenyo upang i-optimize ang pagpapatakbo ng network batay sa inaasahang paggamit.
   • Malaking komersyal na network: Para sa mas malalaking komersyal na pag-install, ang isang network ng Thread ay hindi sapat upang masakop ang lahat ng aplikasyon, sistema at mga kinakailangan sa network. Ang modelong Thread Domain ay nagbibigay-daan sa scalability para sa hanggang 10,000s ng Thread device sa iisang deployment, gamit ang kumbinasyon ng iba't ibang teknolohiya ng connectivity (Thread, Ethernet, Wi-fi, at iba pa).
   • Bi-directional service discovery at connectivity: Ang multicast at broadcast ay hindi epektibo sa mga wireless mesh network. Para sa off-mesh na komunikasyon, ang Thread ay nagbibigay ng isang service registry kung saan maaaring irehistro ng mga device ang kanilang presensya at mga serbisyo, at ang mga kliyente ay maaaring gumamit ng mga unicast na query upang matuklasan ang mga nakarehistrong serbisyo.
   • Saklaw: Ang mga karaniwang device ay nagbibigay ng sapat na hanay upang masakop ang isang normal na tahanan. Mga madaling magagamit na disenyo na may kapangyarihan ampAng mga lifier ay nagpapalawak ng saklaw. Ang isang distributed spread spectrum ay ginagamit sa Physical Layer (PHY) upang maging mas immune sa interference. Para sa mga komersyal na pag-install, ang modelo ng Thread Domain ay nagbibigay-daan sa maramihang mga network ng Thread na makipag-ugnayan sa isa't isa sa isang backbone, kaya pinalawak ang saklaw upang masakop ang maraming mga mesh na subnet.
   • Walang iisang punto ng pagkabigo: Ang Thread stack ay idinisenyo upang magbigay ng secure at maaasahang mga operasyon kahit na may pagkabigo o pagkawala ng mga indibidwal na device. Ang mga thread na device ay maaari ding magsama ng mga link na nakabatay sa IPv6 gaya ng Wi-Fi at Ethernet sa topology upang bawasan ang posibilidad ng maramihang mga partisyon ng Thread. Sa ganitong paraan, magagamit nila ang mas mataas na throughput, kapasidad ng channel, at saklaw ng mga link sa imprastraktura na iyon, habang sinusuportahan pa rin ang mga low-power na device.
   • Mababang kapangyarihan: Mahusay na nakikipag-ugnayan ang mga device para makapaghatid ng pinahusay na karanasan ng user na may mga taon ng inaasahang buhay sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng baterya. Karaniwang maaaring gumana ang mga device sa loob ng ilang taon sa mga AA type na baterya gamit ang mga angkop na duty cycle.
   • Cost-effective: Ang mga compatible na chipset at software stack mula sa maraming vendor ay may presyo para sa mass deployment at idinisenyo mula sa simula upang magkaroon ng napakababang paggamit ng kuryente.
5.  OpenThread
   • Ang OpenThread na inilabas ng Google ay isang open-source na pagpapatupad ng Thread®. Inilabas ng Google ang OpenThread para gawing mas malawak na available sa mga developer ang net-working na teknolohiya na ginagamit sa mga produkto ng Google Nest, para mapabilis ang pagbuo ng mga produkto para sa konektadong bahay at komersyal na mga gusali.
   • Sa isang makitid na layer ng abstraction ng platform at isang maliit na bakas ng memorya, ang OpenThread ay lubos na portable. Sinusuportahan nito ang parehong mga disenyo ng system-on-chip (SoC) at radio co-processor (RCP).
   • Tinutukoy ng OpenThread ang isang IPv6-based na maaasahan, secure, at low-power na wireless device-to-device na protocol ng komunikasyon para sa mga application ng bahay at komersyal na gusali. Ipinapatupad nito ang lahat ng feature na tinukoy sa Thread Specification 1.1.1, Thread Specification 1.2, Thread Specification 1.3.0, at draft Thread Specification 1.4 (sa paglabas ng dokumentong ito).
   • Ang Silicon Labs ay nagpatupad ng OpenThread-based na protocol na iniakma upang gumana sa Silicon Labs hardware. Available ang protocol na ito sa GitHub at bilang isang software development kit (SDK) na naka-install sa Simplicity Studio 5. Ang SDK ay isang ganap na nasubok na snapshot ng pinagmulan ng Gi-tHub. Sinusuportahan nito ang mas malawak na hanay ng hardware kaysa sa bersyon ng GitHub, at may kasamang dokumentasyon at examphindi available ang mga application sa GitHub.

Tapos na ang Thread Technologyview

1. IEEE 802.15.4
   • Ang detalye ng IEEE 802.15.4-2006 ay isang pamantayan para sa wireless na komunikasyon na tumutukoy sa mga wireless na layer ng Medium Access Control (MAC) at Physical (PHY) na tumatakbo sa 250 kbps sa 2.4 GHz band, na may roadmap sa mga subGHz band (IEEE 802.15.4. 2006-802.15.4 Detalye). Dinisenyo na may mababang kapangyarihan sa isip, ang XNUMX ay angkop para sa mga application na karaniwang kinasasangkutan ng malaking bilang ng mga node.
   • Ang 802.15.4 MAC layer ay ginagamit para sa pangunahing paghawak ng mensahe at kontrol ng congestion. Ang MAC layer na ito ay may kasamang mekanismo ng Carrier Sense Multiple Access (CSMA) para sa mga device na makinig para sa isang malinaw na channel, pati na rin ang isang link layer upang mahawakan ang mga muling pagsubok at pagkilala sa mga mensahe para sa maaasahang komunikasyon sa pagitan ng mga katabing device. Ginagamit ang MAC layer encryption sa mga mensahe batay sa mga key na itinatag at na-configure ng mas matataas na layer ng software stack. Bumubuo ang layer ng network sa mga pinagbabatayan na mekanismong ito upang magbigay ng maaasahang mga end-to-end na komunikasyon sa network.
   • Simula sa Thread Specification 1.2, ilang mga pag-optimize mula sa IEEE 802.15.4-2015 na detalye ang ipinatupad upang gawing mas matatag, tumutugon at nasusukat ang mga network ng Thread:
   • Pinahusay na Frame na Nakabinbin: Pinapabuti ang buhay ng baterya at pagiging tumutugon ng isang sleepy end device (SED), sa pamamagitan ng pagbawas sa bilang ng mga mensaheng maipapadala ng SED sa ere. Anumang data packet na dumating mula sa isang SED (hindi lamang mga kahilingan sa data) ay maaaring kilalanin sa pagkakaroon ng paparating na nakabinbing data.
   • Pinahusay na Keepalive: Binabawasan ang dami ng trapiko na kinakailangan upang mapanatili ang isang link sa pagitan ng isang SED at isang magulang sa pamamagitan ng pagtrato sa anumang mensahe ng data bilang isang keepalive network transmission.
   • Coordinated Sampled Listening (CSL): Ang tampok na IEEE 802.15.4-2015 Specification na ito ay nagbibigay-daan para sa mas mahusay na pag-synchronize sa pagitan ng isang SED at isang magulang sa pamamagitan ng pag-iskedyul ng naka-synchronize na pagpapadala/pagtanggap ng mga panahon nang walang pana-panahong kahilingan sa data. Nagbibigay-daan ito sa mga low-power na device na may mababang latency ng link at isang network na may mas mababang pagkakataon ng mga banggaan ng mensahe.
   • Pinahusay na ACK Probing: Ang tampok na IEEE 802.15.4-2015 Specification na ito ay nagbibigay-daan sa isang initiator na granular na kontrol sa mga query sa sukatan ng link habang nagtitipid ng enerhiya sa pamamagitan ng muling paggamit ng mga regular na pattern ng trapiko ng data kaysa sa mga hiwalay na mensahe ng pagsisiyasat.
2. Arkitektura ng Thread Network
   1. Arkitektura ng Residential
      Nakikipag-ugnayan ang mga user sa isang residential Thread network mula sa kanilang sariling device (smartphone, tablet, o computer) sa pamamagitan ng Wi-Fi sa kanilang Home Area Network (HAN) o gamit ang isang cloud-based na application. Ang sumusunod na figure ay naglalarawan ng mga pangunahing uri ng device sa Thread network architecture.

Larawan 2.1. Arkitektura ng Thread Network
Ang mga sumusunod na uri ng device ay kasama sa isang Thread network, simula sa Wi-Fi network:

• Ang Border Router ay nagbibigay ng koneksyon mula sa 802.15.4 na network patungo sa mga katabing network sa iba pang mga pisikal na layer (Wi-Fi, Ethernet, atbp.). Ang mga Border Router ay nagbibigay ng mga serbisyo para sa mga device sa loob ng 802.15.4 network, kabilang ang mga serbisyo sa pagruruta at pagtuklas ng serbisyo para sa mga off-net-work na operasyon. Maaaring may isa o higit pang Border Router sa isang Thread network.
• Ang isang Leader, sa isang Thread network partition, ay namamahala ng isang registry ng mga nakatalagang router ID at tumatanggap ng mga kahilingan mula sa mga router-eligible na end device (REED) upang maging mga router. Ang Pinuno ang magpapasya kung alin ang dapat na mga router, at ang Pinuno, tulad ng lahat ng mga router sa isang Thread network, ay maaari ding magkaroon ng device-end na mga bata. Ang Pinuno ay nagtatalaga at namamahala din ng mga address ng router gamit ang CoAP (Constrained Appli-cation Protocol). Gayunpaman, ang lahat ng impormasyong nakapaloob sa Leader ay nasa iba pang Thread Router. Kaya, kung ang Pinuno ay nabigo o nawalan ng koneksyon sa Thread network, isa pang Thread Router ang pipiliin, at papalit bilang Pinuno nang walang interbensyon ng user.
• Ang Thread Router ay nagbibigay ng mga serbisyo sa pagruruta sa mga network device. Nagbibigay din ang Thread Router ng mga serbisyo sa pagsali at seguridad para sa mga device na sumusubok na sumali sa network. Ang mga Thread Router ay hindi idinisenyo upang matulog at maaaring i-downgrade ang kanilang functionality at maging REED.
• Ang mga REED ay maaaring maging isang Thread Router o isang Leader, ngunit hindi kinakailangang isang Border Router na may mga espesyal na katangian, tulad ng maraming mga interface. Dahil sa topology ng network o iba pang kundisyon, ang mga REED ay hindi kumikilos bilang mga router. Ang mga REED ay hindi naghahatid ng mga mensahe o nagbibigay ng pagsali o mga serbisyong panseguridad para sa iba pang mga device sa network. Ang network ay namamahala at nagpo-promote ng mga device na karapat-dapat sa router sa mga router kung kinakailangan, nang walang pakikipag-ugnayan ng user.
• Ang mga end device na hindi karapat-dapat sa router ay maaaring alinman sa FED (full end device) o MED (minimal end device). Hindi kailangan ng mga MED na tahasang makipagsabayan sa kanilang magulang para makipag-usap.
• Ang mga sleepy end device (SED) ay nakikipag-ugnayan lamang sa pamamagitan ng kanilang Thread Router parent at hindi makapag-relay ng mga mensahe para sa iba pang device.
• Ang Synchronized Sleepy End Devices (SSEDs) ay isang klase ng Sleepy End Device na gumagamit ng CSL mula sa IEEE 802.15.4-2015 upang mapanatili ang isang naka-synchronize na iskedyul sa isang magulang, na iniiwasan ang paggamit ng mga regular na kahilingan sa data.

Komersyal na Arkitektura
Kinukuha ng modelong Thread Commercial ang mga pangunahing uri ng device para sa isang residential network at nagdaragdag ng mga bagong konsepto. Nakikipag-ugnayan ang mga user sa isang komersyal na network sa pamamagitan ng mga device (smartphone, tablet, o computer) sa pamamagitan ng Wi-Fi o sa pamamagitan ng kanilang enterprise network. Ang sumusunod na fig-ure ay naglalarawan ng isang komersyal na topology ng network.

Larawan 2.2. Topology ng Commercial Network

Ang mga konsepto ay:

• Sinusuportahan ng modelong Thread Domain ang tuluy-tuloy na pagsasama ng maraming Thread Network pati na rin ang tuluy-tuloy na interface sa mga non-Thread IPv6 network. Ang pangunahing pakinabang ng Thread Domain ay ang mga device ay sa ilang lawak ay nababaluktot upang sumali sa anumang available na Thread Net-work na na-configure sa isang karaniwang Thread Domain, na nagpapababa ng pangangailangan para sa manual na pagpaplano ng network o magastos na manu-manong muling pagsasaayos kapag ang laki ng network o dami ng data ay pinaliit. pataas.
• Ang Backbone Border Router (BBRs) ay isang klase ng Border Router sa komersyal na espasyo na nagpapadali sa pag-synchronize ng Thread Domain ng maramihang mga segment ng network at nagbibigay-daan sa malaking saklaw na multicast propagation papasok at palabas ng bawat solong mesh sa isang Thread Do-main. Ang isang Thread network na bahagi ng isang mas malaking domain ay dapat magkaroon ng hindi bababa sa isang "Pangunahing" BBR at maaaring magkaroon ng maramihang "Secondary" na BBR para sa fail-safe na redundancy. Ang mga BBR ay nakikipag-usap sa isa't isa sa isang gulugod na nag-uugnay sa lahat ng mga network ng Thread.
• Ang Backbone Link ay isang link na hindi Thread IPv6 kung saan kumokonekta ang isang BBR gamit ang isang panlabas na interface na ginagamit upang ipatupad ang Thread Backbone Link Protocol (TBLP) upang i-synchronize sa iba pang mga BBR.
• Ang mga Thread Device sa isang komersyal na pagpapatupad ay na-configure gamit ang Thread Domains at Domain Unique Addresses (DUAs). Ang DUA ng isang device ay hindi nagbabago sa buong buhay nito bilang bahagi ng isang Thread domain. Pinapadali nito ang paglipat sa iba't ibang Thread network sa isang domain at tinitiyak na pinapadali ng kani-kanilang BBR ang pagruruta sa maraming Thread network.

Ang mga konseptong ito ay inilalarawan sa sumusunod na figure:

Larawan 2.3. Modelo ng Thread Domain
Walang Isang Punto ng Pagkabigo

• Ang Thread stack ay idinisenyo upang hindi magkaroon ng isang punto ng pagkabigo. Bagama't may ilang device sa system na gumaganap ng mga espesyal na function, idinisenyo ang Thread para mapalitan ang mga ito nang hindi naaapektuhan ang patuloy na operasyon ng network o mga device. Para kay exampAt, ang isang sleepy end device ay nangangailangan ng isang magulang para sa mga komunikasyon, kaya ang magulang na ito ay kumakatawan sa isang punto ng pagkabigo para sa mga komunikasyon nito. Gayunpaman, ang sleepy end device ay maaari at pipili ng isa pang magulang kung hindi available ang magulang nito. Ang paglipat na ito ay hindi dapat makita ng gumagamit.
  Bagama't ang system ay idinisenyo para sa walang iisang punto ng pagkabigo, sa ilalim ng ilang mga topolohiya ay magkakaroon ng mga indibidwal na device na walang mga backup na kakayahan. Para kay example, sa isang sistema na may iisang Border
• Router, kung mawalan ng kuryente ang Border Router, walang paraan upang lumipat sa isang alternatibong Border Router. Sa sitwasyong ito, dapat maganap ang isang muling pagsasaayos ng Border Router.
• Simula sa Thread Specification 1.3.0, ang Border Routers na nagbabahagi ng isang link sa imprastraktura ay maaaring mapadali ang walang iisang punto ng pagkabigo sa ibang medium (gaya ng Wi-Fi o Ethernet) sa pamamagitan ng paggamit ng isang Thread
• Radio Encapsulation Link (TREL). Sa feature na ito, nababawasan ang posibilidad na magkaroon ng mga partition ng Thread sa mga link.

IP Stack Fundamentals

1. Pag-address
   • Ang mga device sa Thread stack ay sumusuporta sa IPv6 addressing architecture gaya ng tinukoy sa RFC 4291 (https://tools.ietf.org/html/rfc4291: Bersyon ng IP 6 na Pagtugon sa Arkitektura). Sinusuportahan ng mga device ang isang Natatangi
   • Local Address (ULA), isang Domain Unique Address (DUA) sa isang Thread domain model, at isa o higit pang Global Unicast Address (GUA) address batay sa kanilang mga available na mapagkukunan.
   • Ang mga high-order na bit ng isang IPv6 address ay tumutukoy sa network at ang iba ay tumutukoy sa mga partikular na address sa network na iyon. Kaya, ang lahat ng mga ad-dress sa isang network ay may parehong unang N bits. Yung mga nauna
   • Ang mga N bit ay tinatawag na "prefix". Ang "/64" ay nagpapahiwatig na ito ay isang address na may 64-bit na prefix. Ang device na nagsisimula sa network ay pumipili ng prefix na /64 na pagkatapos ay gagamitin sa buong network. Ang prefix ay isang ULA (https://tools.ietf.org/html/rfc4193: Mga Natatanging Lokal na IPv6 Unicast Address). Ang network ay maaari ding magkaroon ng isa o higit pang (mga) Border Router na ang bawat isa ay maaaring may o hindi maaaring magkaroon ng /64 na pagkatapos ay magagamit upang bumuo ng isang ULA o GUA. Ginagamit ng device sa network ang EUI-64 (64-bit Extended Unique Identifier) ​​address nito para makuha ang interface identifier nito gaya ng tinukoy sa Seksyon 6 ng RFC 4944 (https://tools.ietf.org/html/rfc4944: Pagpapadala ng IPv6 Packet sa IEEE 802.15.4 Networks ). Susuportahan ng device ang isang link na lokal na IPv6 address na na-configure mula sa EUI-64 ng node bilang isang interface identifier na may kilalang link na lokal na prefix na FE80::0/64 gaya ng tinukoy sa RFC 4862 (https://tools.ietf.org/html/rfc4862: IPv6 Stateless Address Autoconfiguration) at RFC 4944.
   • Sinusuportahan din ng mga device ang naaangkop na mga multicast na address. Kabilang dito ang link-local all node multicast, link local all router multicast, soli-cited node multicast, at isang mesh local multicast. Sa pagkakaroon ng backbone border router sa isang modelo ng domain, maaari ding suportahan ng mga device ang mas mataas na saklaw na multicast address kung magparehistro sila para sa mga ito.
   • Ang bawat device na sumasali sa network ay binibigyan ng 2-byte na maikling address ayon sa detalye ng IEEE 802.15.4-2006. Para sa mga router, ang ad-dress na ito ay itinalaga gamit ang matataas na bits sa address field.
   • Ang mga bata ay bibigyan ng maikling address gamit ang mataas na bits ng kanilang magulang at ang naaangkop na mas mababang mga bit para sa kanilang address. Nagbibigay-daan ito sa anumang iba pang device sa network na maunawaan ang lokasyon ng pagruruta ng bata sa pamamagitan ng paggamit ng matataas na piraso ng address field nito.
2. 6LoWPAN
   • Ang 6LoWPAN ay nangangahulugang "IPv6 Over Low Power Wireless Personal Networks." Ang pangunahing layunin ng 6LoWPAN ay magpadala at tumanggap ng mga IPv6 packet sa 802.15.4 na mga link. Sa paggawa nito, kailangan nitong tumanggap ng 802.15.4 maximum na laki ng frame na ipinadala sa ere. Sa mga link ng Ethernet, ang isang packet na may sukat ng IPv6 Maximum Transmission Unit (MTU) (1280 bytes) ay madaling maipadala bilang isang frame sa ibabaw ng link. Sa kaso ng 802.15.4, gumaganap ang 6LoWPAN bilang adaptation layer sa pagitan ng IPv6 networking layer at ng 802.15.4 link layer. Nilulutas nito ang isyu ng pagpapadala ng IPv6
   • MTU sa pamamagitan ng paghahati-hati ng IPv6 packet sa nagpadala at muling pagsasama nito sa receiver.
     Nagbibigay din ang 6LoWPAN ng mekanismo ng compression na nagpapababa sa mga laki ng IPv6 header na ipinadala sa hangin at sa gayon ay binabawasan ang overhead ng transmission. Ang mas kaunting mga bit na ipinadala sa himpapawid, mas kaunting enerhiya ang natupok ng device. Ganap na ginagamit ng thread ang mga mekanismong ito upang mahusay na magpadala ng mga packet sa 802.15.4 network. RFC 4944 (https://tools.ietf.org/html/rfc4944) at RFC 6282 (https://tools.ietf.org/html/rfc6282) ilarawan nang detalyado ang mga pamamaraan kung saan nagagawa ang fragmentation at header compression.
3. Link Layer Forwarding
   Ang isa pang mahalagang tampok ng 6LoWPAN layer ay ang link layer packet forwarding. Nagbibigay ito ng napakahusay at mababang overhead mecha-nism para sa pagpapasa ng mga multi hop packet sa isang mesh network. Ang thread ay gumagamit ng IP layer routing na may link layer packet forwarding.
   Ginagamit ng thread ang pagpapasa ng layer ng link upang ipasa ang mga packet batay sa talahanayan ng pagruruta ng IP. Upang magawa ito, ang 6LoWPAN mesh header ay ginagamit sa bawat multi-hop packet (tingnan ang sumusunod na figure).
   • Larawan 3.1. Format ng Mesh Header
   • Sa Thread, pinupunan ng layer na 6LoWPAN ang impormasyon ng Mesh Header ng 16-bit na maikling address ng pinagmulan at 16-bit na address ng pinagmulan ng huling destinasyon. Hinahanap ng transmitter ang susunod na hop 16-bit short address sa Routing Table, at pagkatapos ay ipapadala ang 6LoWPAN frame sa susunod na hop 16-bit short address bilang destinasyon. Ang susunod na hop device ay tumatanggap ng packet, hinahanap ang susunod na hop sa
   • Routing Table / Neighbor Table, binabawasan ang bilang ng hop sa 6LoWPAN Mesh Header, at pagkatapos ay ipapadala ang packet sa susunod na hop o huling destinasyon na 16-bit na maikling address bilang destinasyon.
   • 6LoWPAN Encapsulation
     Ang mga 6LoWPAN packet ay binuo sa parehong prinsipyo tulad ng mga IPv6 packet at naglalaman ng mga stacked header para sa bawat karagdagang functionality. Ang bawat 6LoWPAN header ay pinangungunahan ng isang dispatch value na tumutukoy sa uri ng header (tingnan ang sumusunod na figure).
4. 6LoWPAN Encapsulation
   Ang mga 6LoWPAN packet ay binuo sa parehong prinsipyo tulad ng mga IPv6 packet at naglalaman ng mga stacked header para sa bawat karagdagang functionality. Ang bawat 6LoWPAN header ay pinangungunahan ng isang dispatch value na tumutukoy sa uri ng header (tingnan ang sumusunod na figure).
   Larawan 3.2. Pangkalahatang Format ng isang 6LoWPAN Packet
   Ginagamit ng thread ang mga sumusunod na uri ng 6LoWPAN header:
   • Mesh Header (ginagamit para sa pagpapasa ng layer ng link)
   • Fragmentation Header (ginagamit para sa paghahati-hati ng IPv6 packet sa ilang 6LoWPAN packet)
   • Header Compression Header (ginagamit para sa IPv6 header compression)
   • Ang detalye ng 6LoWPAN ay nag-uutos na kung higit sa isang header ang naroroon, dapat itong lumitaw sa pagkakasunud-sunod na binanggit sa itaas. Ang mga sumusunod ay exampkaunting 6LoWPAN packet na ipinadala sa ere.
   • Sa sumusunod na figure, ang 6LoWPAN payload ay binubuo ng naka-compress na IPv6 header at ang natitirang bahagi ng IPv6 payload.
   • Larawan 3.3. 6LoWPAN Packet na Naglalaman ng IPv6 Payload na may Compressed IPv6 Header
   • Sa sumusunod na figure, ang 6LoWPAN payload ay naglalaman ng IPv6 header at bahagi ng IPv6 payload.
   • Larawan 3.4. 6LoWPAN Packet na Naglalaman ng Mesh Header, isang Fragmentation Header, at isang Compression Header Ang natitirang bahagi ng payload ay ipapadala sa mga kasunod na packet ayon sa format sa sumusunod na figure.
   • Larawan 3.5. 6LoWPAN Kasunod na Fragment
5. ICMP
   Sinusuportahan ng mga thread na device ang Internet Control Message Protocol version 6 (ICMPv6) protocol gaya ng tinukoy sa RFC 4443, Internet Control Message Protocol (ICMPv6) para sa Internet Protocol Version 6 (IPv6) Specification. Sinusuportahan din nila ang echo request at echo reply na mga mensahe.
6. UDP
   Sinusuportahan ng Thread stack ang User Datagram Protocol (UDP) gaya ng tinukoy sa RFC 768, User Datagram Protocol.
7. TCP
   Sinusuportahan ng Thread stack ang isang variant ng Transport Control Protocol (TCP) na tinatawag na "TCPlp" (TCP Low Power) (Tingnan ang usenix-NSDI20). Ang isang Thread-compliant na device ay nagpapatupad ng TCP initiator at mga tungkulin ng tagapakinig gaya ng inilarawan sa:
   • RFC 793, Transmission Control Protocol
   • RFC 1122, Mga Kinakailangan para sa Mga Internet Host
   • Thread Specification 1.3.0 at mas mataas: Ang mga kasalukuyang pagpapatupad ng TCP ay karaniwang hindi nakatutok upang gumana nang mahusay sa mga wireless mesh network at may limitadong 802.15.4 na laki ng frame. Samakatuwid, ang detalye ay tumutukoy sa mga elemento at mga halaga ng parameter na kinakailangan para sa isang mahusay na pagpapatupad ng TCP sa mga Thread Network (tingnan ang Thread Specification 1.3.0, seksyon 6.2 TCP).
8. SRP
   • Service Registration Protocol (SRP) gaya ng tinukoy sa Service Registration Protocol para sa DNS-Based Service Discovery ay ginagamit sa Thread device simula sa Thread Specification 1.3.0. Dapat mayroong isang Service Registry, na pinapanatili ng isang border router. Ang mga kliyente ng SRP sa mesh network ay maaaring magparehistro upang mag-alok ng iba't ibang serbisyo. Ang isang server ng SRP ay tumatanggap ng mga query sa pagtuklas na nakabatay sa DNS at nag-aalok din ng pampublikong key cryptography para sa seguridad, kasama ng iba pang mga menor de edad na pagpapahusay upang mas mahusay na suportahan ang mga napipigilan na kliyente.

Topology ng Network

1. Network Address at Mga Device
   • Sinusuportahan ng Thread stack ang buong mesh na koneksyon sa pagitan ng lahat ng mga router sa network. Ang aktwal na topology ay batay sa bilang ng mga router sa network. Kung mayroon lamang isang router, ang network ay bumubuo ng isang bituin. Kung mayroong higit sa isang router, ang isang mesh ay awtomatikong nabuo (tingnan ang 2.2 Thread Network Architecture).
2. Mga Network ng Mesh
   • Ang mga naka-embed na mesh network ay ginagawang mas maaasahan ang mga sistema ng radyo sa pamamagitan ng pagpapahintulot sa mga radyo na maghatid ng mga mensahe para sa iba pang mga radyo. Para kay exampAt, kung ang isang node ay hindi maaaring magpadala ng mensahe nang direkta sa isa pang node, ang naka-embed na mesh network ay nagre-relay ng mensahe sa pamamagitan ng isa o higit pang mga interme-diary node. Gaya ng tinalakay sa seksyon 5.3 Pagruruta, lahat ng mga node ng router sa Thread stack ay nagpapanatili ng mga ruta at pagkakakonekta sa isa't isa upang ang mesh ay patuloy na pinapanatili at konektado. May limitasyon na 64 na mga address ng router sa Thread network, ngunit hindi lahat ng mga ito ay magagamit nang sabay-sabay. Nagbibigay-daan ito ng oras para magamit muli ang mga address ng mga tinanggal na device.
   • Sa isang mesh network, ang mga sleepy end device o mga device na kwalipikado sa router ay hindi nagruruta para sa iba pang mga device. Ang mga device na ito ay nagpapadala ng mga mensahe sa isang magulang na isang router. Pinangangasiwaan ng parent router na ito ang mga pagpapatakbo ng pagruruta para sa mga child device nito.

Pagruruta at Pagkakakonekta sa Network

Ang Thread network ay may hanggang 32 aktibong router na gumagamit ng next-hop routing para sa mga mensahe batay sa routing table. Ang routing table ay pinapanatili ng Thread stack upang matiyak na ang lahat ng mga router ay may koneksyon at up-to-date na mga landas para sa anumang iba pang router sa network. Ang lahat ng mga router ay nakikipagpalitan sa ibang mga router ng kanilang gastos sa pagruruta sa iba pang mga router sa network sa isang naka-compress na format gamit ang Mesh Link Establishment (MLE).

1.  Mga Mensahe ng MLE
   • Ang mga mensahe ng Mesh Link Establishment (MLE) ay ginagamit upang magtatag at mag-configure ng mga secure na link sa radyo, makakita ng mga kalapit na device, at mapanatili ang mga gastos sa pagruruta sa pagitan ng mga device sa network. Gumagana ang MLE sa ibaba ng layer ng pagruruta at gumagamit ng isang hop link ng mga lokal na unicast at multicast sa pagitan ng mga router.
   • Ang mga mensahe ng MLE ay ginagamit upang tukuyin, i-configure, at i-secure ang mga link sa mga kalapit na device habang nagbabago ang topology at pisikal na kapaligiran. Ginagamit din ang MLE para ipamahagi ang mga value ng configuration na ibinabahagi sa buong network gaya ng channel at Personal Area Network (PAN) ID. Ang mga mensaheng ito ay maaaring ipasa gamit ang simpleng pagbaha gaya ng tinukoy ng MPL (https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-roll-trickle-mcast-11: Multicast Protocol para sa Mababang kapangyarihan at Lossy Network (MPL)).
   • Tinitiyak din ng mga mensahe ng MLE na ang mga gastos sa link na walang simetriko ay isinasaalang-alang kapag nagtatatag ng mga gastos sa pagruruta sa pagitan ng dalawang device. Ang mga gastos sa link na walang simetriko ay karaniwan sa 802.15.4 na mga network. Upang matiyak na maaasahan ang two-way na pagmemensahe, mahalagang isaalang-alang ang bidirectional na mga gastos sa pag-link.
2. Pagtuklas at Pag-aayos ng Ruta
   • Ang on-demand na pagtuklas ng ruta ay karaniwang ginagamit sa mga low-power na 802.15.4 network. Gayunpaman, ang on-demand na pagtuklas ng ruta ay magastos sa mga tuntunin ng network overhead at bandwidth dahil ang mga device ay nagbo-broadcast ng mga kahilingan sa pagtuklas ng ruta sa pamamagitan ng network. Sa Thread stack, lahat ng router ay nagpapalitan ng one-hop MLE packet na naglalaman ng impormasyon sa gastos sa lahat ng iba pang router sa network. Ang lahat ng mga router ay may up-to-date na impormasyon sa gastos ng path sa anumang iba pang router sa network kaya hindi kinakailangan ang pagtuklas ng ruta on-demand. Kung hindi na magagamit ang isang ruta, maaaring piliin ng mga router ang susunod na pinakaangkop na ruta patungo sa patutunguhan.
   • Ang pagruruta sa mga child device ay ginagawa sa pamamagitan ng pagtingin sa matataas na bahagi ng address ng bata upang matukoy ang address ng parent router. Kapag nalaman na ng device ang parent router, alam nito ang impormasyon sa halaga ng path at susunod na impormasyon sa pagruruta ng hop para sa device na iyon.
   • Habang nagbabago ang gastos sa ruta o ang topology ng network, kumakalat ang mga pagbabago sa network gamit ang mga MLE single-hop na mensahe. Ang gastos sa pagruruta ay batay sa bidirectional na kalidad ng link sa pagitan ng dalawang device. Ang kalidad ng link sa bawat direksyon ay batay sa margin ng link sa mga papasok na mensahe mula sa kalapit na device na iyon. Ang papasok na Received Signal Strength Indicator (RSSI) na ito ay nakamapa sa kalidad ng link mula 0 hanggang 3. Ang halaga ng 0 ay nangangahulugang hindi alam na gastos.
   • Kapag nakatanggap ang isang router ng bagong mensahe ng MLE mula sa isang kapitbahay, maaaring mayroon na itong kapitbahay na entry sa talahanayan para sa device o ang isa ay idinagdag. Ang mensahe ng MLE ay naglalaman ng papasok na gastos mula sa kapitbahay, kaya na-update ito sa talahanayan ng kapitbahay ng router. Ang mensahe ng MLE ay naglalaman din ng na-update na impormasyon sa pagruruta para sa iba pang mga router na na-update sa routing table.
   • Limitado ang bilang ng mga aktibong router sa dami ng impormasyon sa pagruruta at gastos na maaaring isama sa iisang 802.15.4 packet. Ang limitasyong ito ay kasalukuyang 32 router.
3. Pagruruta
   • Gumagamit ang mga device ng normal na pagruruta ng IP para ipasa ang mga packet. Ang isang routing table ay puno ng mga address ng network at ang naaangkop na susunod na hop.
   • Distance vector routing ay ginagamit upang makakuha ng mga ruta sa mga address na nasa lokal na network. Kapag nagruruta sa lokal na network, ang itaas na anim na bits ng 16-bit na address na ito ay tumutukoy sa destinasyon ng router.
   • Ang routing parent na ito ay responsable para sa pagpapasa sa huling destinasyon batay sa natitira sa 16-bit na address.
   • Para sa pagruruta sa labas ng network, inaabisuhan ng Border Router ang Router Leader ng mga partikular na prefix na inihahatid nito at ibinabahagi ang impormasyong ito bilang data ng network sa loob ng mga MLE packet. Kasama sa data ng network ang prefix data, na mismong prefix, ang kontekstong 6LoWPAN, ang Border Router, at ang Stateless Address Autoconfiguration (SLAAC) o DHCPv6 server para sa prefix na iyon. Kung ang isang device ay magko-configure ng address gamit ang prefix na iyon, makikipag-ugnayan ito sa naaangkop na SLAAC o DHCP server para sa address na ito. Kasama rin sa data ng network ang isang listahan ng mga routing server na 16-bit na mga address ng default na Border Router.
   • Bukod pa rito, sa isang komersyal na espasyo na may modelong Thread Domain, inaabisuhan ng Backbone Border Router ang pinuno ng router ng Domain Unique Prefix na inihahatid nito, upang isaad na ang mesh na ito ay bahagi ng mas malaking Thread domain. Kasama sa data ng network para dito ang prefix data, 6LoWPAN na konteksto, at ang border router na ALOC. Walang mga SLAAC o DHCPv6 na flag na nakatakda para sa prefix set na ito, gayunpaman ang pagtatalaga ng address ay sumusunod sa stateless na modelo. Bukod pa rito, mayroon ding mga TLV ng serbisyo at server na nagsasaad ng "backbone" na kakayahan sa serbisyo ng border router na ito. Ang kakayahan sa pagtuklas ng duplicate na address sa backbone ay umiiral para sa anumang device na nagrerehistro ng Domain Unique Address (DUA) nito sa BBR. Ang DUA ng isang device ay hindi nagbabago sa buong buhay nito bilang bahagi ng isang Thread domain.
   • Pinapadali nito ang paglipat sa iba't ibang Thread network sa isang domain at tinitiyak na pinapadali ng kani-kanilang BBR ang pagruruta sa maraming Thread network. Sa ibabaw ng backbone, ginagamit ang mga karaniwang teknolohiya sa pagruruta ng IPv6 gaya ng IPv6 Neighbor Discovery (NS/NA as per RFC 4861) at Multicast Listener Discovery (MLDv2 as per RFC 3810).
   • Ang isang Leader ay itinalaga upang subaybayan ang mga device na kwalipikado sa router na nagiging mga router o nagpapahintulot sa mga router na mag-downgrade sa mga device na karapat-dapat sa router. Ang Pinuno na ito ay nagtatalaga at namamahala din sa mga address ng router gamit ang CoAP. Gayunpaman, ang lahat ng impormasyong nakapaloob sa Pinuno na ito ay pana-panahon ding ina-advertise sa iba pang mga router. Kung ang Pinuno ay umalis sa network, isa pang router ang pipiliin, at papalit bilang Pinuno nang walang interbensyon ng user.
   • Ang Border Router ay may pananagutan sa paghawak ng 6LoWPAN compression o pagpapalawak at pag-address sa mga off network na device. Ang Backbone Border Router ay may pananagutan sa paghawak ng MPL na may IP-in-IP na encapsulation at decapsulation para sa mas malalaking saklaw na multicast na papasok at palabas ng mesh.
   • Para sa higit pang impormasyon sa Border Router, tingnan ang AN1256: Gamit ang Silicon Labs RCP gamit ang OpenThread Border Router.
4. Muling pagsubok at Pagkilala
   • Habang ginagamit ang pagmemensahe ng UDP sa Thread stack, ang maaasahang paghahatid ng mensahe ay kinakailangan at kinumpleto ng mga magaan na mekanismong ito:
   • MAC-level retries–ang bawat device ay gumagamit ng MAC acknowledgement mula sa susunod na hop at muling susubukan ang isang mensahe sa MAC layer kung ang MAC ACK message ay hindi natanggap.
   • Pagsusulit muli ng application-layer– matutukoy ng layer ng application kung ang pagiging maaasahan ng mensahe ay isang kritikal na parameter. Kung gayon, maaaring gumamit ng end-to-end acknowledgement at retry protocol, gaya ng CoAP rettry.

Pagsali at Network Operation

Pinapayagan ng thread ang dalawang paraan ng pagsali:

• Direktang ibahagi ang impormasyon sa pagkomisyon sa isang device gamit ang isang out-of-band na paraan. Nagbibigay-daan ito sa pagpipiloto sa device sa tamang network gamit ang impormasyong ito.
• Magtatag ng session sa pag-commissioning sa pagitan ng isang pagsali sa device at isang commissioning application sa isang smartphone, tablet, o ang web.
• Para sa isang komersyal na network na may modelo ng Thread domain, isang proseso ng Autonomous Enrollment na walang interbensyon ng user na nagbibigay ng mga operational certificate sa mga sumali pagkatapos ng authentication ay tinukoy ng Thread Specification 1.2. Ang operational certificate ay naka-encode sa impormasyon ng domain para sa device at nagbibigay-daan sa secure na Network Master Key na probisyon. Ang modelong ito ay nangangailangan ng isang registrar o
• Thread Registrar Interface (TRI) sa isang backbone border router at pinapadali ang komunikasyon sa isang external na awtoridad (MASA) gamit ang ANIMA/BRSKI/EST protocol. Ang isang network na sumusuporta sa modelo ng pag-commissioning na ito ay tinatawag na isang CCM network.
• Para sa higit pang impormasyon sa pag-commission ng mga Thread network, tingnan ang seksyon 11. Device Commissioning.
• Ang madalas na ginagamit na 802.15.4 na paraan ng pagsali gamit ang permit joining flag sa beacon payload ay hindi ginagamit sa mga Thread network. Ang paraang ito ay pinakakaraniwang ginagamit para sa pagsali sa uri ng push button kung saan walang user interface o out-of-band channel sa mga device. Ang pamamaraang ito ay may mga isyu sa pagpipiloto ng device sa mga sitwasyon kung saan maraming available na network at maaari rin itong magdulot ng mga panganib sa seguridad.
• Sa mga network ng Thread, lahat ng pagsali ay pinasimulan ng user. Pagkatapos sumali, ang isang pagpapatunay ng seguridad ay nakumpleto sa antas ng aplikasyon gamit ang isang com-missioning device. Ang pagpapatunay ng seguridad na ito ay tinalakay sa seksyon 9. Seguridad.
• Sumasali ang mga device sa isang network bilang isang nakakaantok na end device, end device (MED o FED), o isang REED. Pagkatapos lamang na sumali ang isang REED at malaman ang configuration ng network maaari itong potensyal na humiling na maging isang

Router ng Thread. Sa pagsali, binibigyan ang isang device ng 16-bit na maikling ad-dress batay sa magulang nito. Kung ang isang device na karapat-dapat sa router ay naging isang Thread Router, ito ay itatalaga ng isang address ng router ng Pinuno. Ang pag-detect ng duplicate na address para sa Thread Router ay sinisiguro ng sentralisadong mekanismo ng pamamahagi ng address ng router na nasa Leader. Responsable ang magulang sa pag-iwas sa mga duplicate na address para sa mga host device dahil nagtatalaga ito ng mga address sa kanila sa pagsali.

1. Pagtuklas ng Network
   • Ang pagtuklas ng network ay ginagamit ng isang pinagsamang device upang matukoy kung ano ang 802.15.4 na mga network sa loob ng saklaw ng radyo. Ini-scan ng device ang lahat ng channel, nag-isyu ng kahilingan sa pagtuklas ng MLE sa bawat channel, at naghihintay ng mga tugon sa pagtuklas ng MLE. Naglalaman ang 802.15.4 MLE discovery re-sponse ng payload na may mga parameter ng network, kabilang ang network Service Set Identifier (SSID), extended PAN ID, at iba pang value na nagsasaad kung tumatanggap ang network ng mga bagong miyembro at kung sinusuportahan nito ang native commissioning.
   • Hindi kinakailangan ang pagtuklas ng network kung ang device ay na-commissioned sa network dahil alam nito ang channel at pinalawak na PAN ID para sa network. Ang mga device na ito ay nakakabit sa network gamit ang commissioning material na ibinigay.
2. Data ng MLE
   • Sa sandaling nakakabit na ang isang device sa isang network, mayroong iba't ibang impormasyon na kailangan para makasali ito sa network. Nagbibigay ang MLE ng mga serbisyo para sa isang device na magpadala ng unicast sa isang kalapit na device upang humiling ng mga parameter ng network at i-update ang mga gastos sa pag-link sa mga kapitbahay. Kapag sumali ang isang bagong device, nagsasagawa rin ito ng pagtugon sa hamon upang magtakda ng mga counter ng frame ng seguridad gaya ng tinalakay sa seksyon 9. Seguridad.
   • Sinusuportahan ng lahat ng device ang paghahatid at pagtanggap ng mga mensahe ng configuration ng link ng MLE. Kabilang dito ang mga mensaheng “link request”, “link accept”, at “link accept and request”.
   • Ang MLE exchange ay ginagamit upang i-configure o palitan ang sumusunod na impormasyon:
   • Ang 16-bit na maikli at 64-bit na EUI 64 na mahabang address ng mga kalapit na device
   • Impormasyon sa mga kakayahan ng device, kabilang ang kung ito ay isang sleepy end device at ang sleep cycle ng device
   • Nagkakahalaga ang link ng kapitbahay kung isang Thread Router
   • Mga panseguridad na materyal at frame counter sa pagitan ng mga device
   • Mga gastos sa pagruruta sa lahat ng iba pang Thread Router sa network
   • Pagkolekta at pamamahagi ng Mga Sukatan ng Link tungkol sa iba't ibang value ng configuration ng link
   • Tandaan: Ang mga mensahe ng MLE ay naka-encrypt maliban sa mga paunang operasyon ng bootstrapping ng node kapag hindi nakuha ng bagong device ang materyal na panseguridad.
3.  CoAP
   Constrained Application Protocol (CoAP) gaya ng tinukoy sa RFC 7252 (https://tools.ietf.org/html/rfc7252: Ang Constrained Application Proto-col (CoAP)) ay isang dalubhasang transport protocol para gamitin sa mga constrained node at low-power na network. Nagbibigay ang CoAP ng modelo ng pakikipag-ugnayan sa kahilingan/tugon sa pagitan ng mga endpoint ng application, sumusuporta sa built-in na pagtuklas ng mga serbisyo at mapagkukunan, at kasama ang mga pangunahing konsepto ng web tulad ng URLs. Ginagamit ang CoAP sa Thread para i-configure ang mga mesh-local na address at multicast address na kinakailangan ng mga device. Bukod pa rito, ginagamit din ang CoAP para sa mga mensahe ng pamamahala gaya ng pagkuha at pagtatakda ng diagnostic na impormasyon at iba pang data ng network sa mga aktibong Thread router.
4. DHCPv6
   Ang DHCPv6 gaya ng tinukoy sa RFC 3315 ay ginagamit bilang isang client-server protocol upang pamahalaan ang configuration ng mga device sa loob ng network. Gumagamit ang DHCPv6 ng UDP upang humiling ng data mula sa isang DHCP server (https://www.ietf.org/rfc/rfc3315.txt: Dynamic Host Configuration Protocol para sa IPv6 (DHCPv6)).
   Ang serbisyo ng DHCPv6 ay ginagamit para sa pagsasaayos ng:
   • Mga address ng network
   • Mga multicast na address na kinakailangan ng mga device
   • Dahil ang mga maiikling address ay itinalaga mula sa server gamit ang DHCPv6, hindi kinakailangan ang duplicate na address detection. Ang DHCPv6 ay ginagamit din ng mga Border Router na nagtatalaga ng mga address batay sa prefix na ibinibigay nila.
5. SLAAC
   SLAAC (Stateless Address Autoconfiguration) gaya ng tinukoy sa RFC 4862 (https://tools.ietf.org/html/rfc4862: IPv6 Stateless Address Auto-configuration) ay isang paraan kung saan ang Border Router ay nagtatalaga ng prefix, at pagkatapos ay ang huling 64 bits ng address nito ay hinango ng router. Ang IPv6 stateless autoconfiguration na mekanismo ay hindi nangangailangan ng manu-manong configuration ng mga host, minimal (kung mayroon man) na configuration ng mga router, at walang karagdagang mga server. Ang stateless na mekanismo ay nagpapahintulot sa isang host na makabuo ng sarili nitong mga address gamit ang kumbinasyon ng lokal na magagamit na impormasyon at impormasyong ina-advertise ng mga router.
6. SRP
   Service Registration Protocol (SRP) gaya ng tinukoy sa Service Registration Protocol para sa DNS-Based Service Discovery ay ginagamit sa Thread device simula sa Thread Specification 1.3.0. Dapat mayroong isang Service Registry, na pinapanatili ng isang border router. Ang mga kliyente ng SRP sa mesh network ay maaaring magparehistro upang mag-alok ng iba't ibang serbisyo. Ang isang server ng SRP ay tumatanggap ng mga query sa pagtuklas na nakabatay sa DNS at nag-aalok din ng pampublikong key cryptography para sa seguridad, kasama ng iba pang mga menor de edad na pagpapahusay upang mas mahusay na suportahan ang mga napipigilan na kliyente.

Pamamahala

1. ICMP
   Sinusuportahan ng lahat ng device ang Internet Control Message Protocol para sa IPv6 (ICMPv6) na mga mensahe ng error, pati na rin ang echo request at echo reply na mga mensahe.
2. Pamamahala ng Device
   Ang layer ng application sa isang device ay may access sa isang hanay ng impormasyon sa pamamahala at diagnostic ng device na maaaring magamit nang lokal o kolektahin at ipadala sa iba pang mga device sa pamamahala.
   Sa 802.15.4 PHY at MAC layer, ibinibigay ng device ang sumusunod na impormasyon sa management layer:
   • EUI 64 address
   • 16-bit na maikling address
   •  Impormasyon sa kakayahan
   • PAN ID
   • Ang mga pakete ay ipinadala at natanggap
   • Ang mga Octets ay ipinadala at natanggap
   • Nahulog ang mga pakete sa pagpapadala o pagtanggap
   • Mga error sa seguridad
   • Bilang ng mga muling pagsubok sa MAC
3. Pamamahala ng Network
   Ang layer ng network sa device ay nagbibigay din ng impormasyon sa pamamahala at mga diagnostic na maaaring magamit nang lokal o ipadala sa iba pang mga device sa pamamahala. Ang network layer ay nagbibigay ng IPv6 address list, ang neighbor at child table, at ang routing table.

Patuloy na Data

Ang mga device na tumatakbo sa field ay maaaring i-reset nang hindi sinasadya o sinasadya para sa iba't ibang dahilan. Kailangang i-restart ng mga device na na-reset ang mga pagpapatakbo ng network nang walang interbensyon ng user. Para ito ay matagumpay na magawa, ang non-volatile storage ay dapat mag-imbak ng sumusunod na impormasyon:

• Impormasyon sa network (tulad ng PAN ID)
• Materyal sa seguridad
• Pag-address ng impormasyon mula sa network upang mabuo ang mga IPv6 address para sa mga device

$Security

• Ang mga thread na network ay mga wireless network na kailangang i-secure laban sa mga over-the-air (OTA) na pag-atake. Nakakonekta rin ang mga ito sa internet at samakatuwid ay dapat na secure laban sa mga pag-atake sa internet. Marami sa mga application na binuo para sa Thread ay magsisilbi sa isang malawak na hanay ng mga gamit na nangangailangan ng mahabang panahon ng hindi nag-aalaga na operasyon at mababang paggamit ng kuryente. Bilang resulta, kritikal ang seguridad ng Thread net-works.
• Gumagamit ang thread ng network-wide key na ginagamit sa Media Access Layer (MAC) para sa pag-encrypt. Ginagamit ang key na ito para sa karaniwang IEEE 802.15.4-2006 authentication at encryption. Pinoprotektahan ng seguridad ng IEEE 802.15.4-2006 ang Thread network mula sa mga over-the-air na pag-atake na nagmumula sa labas ng network. Ang kompromiso ng anumang indibidwal na node ay posibleng magbunyag ng network-wide key. Bilang resulta, kadalasan hindi ito ang tanging paraan ng seguridad na ginagamit sa loob ng Thread network. Ang bawat node sa Thread network ay nagpapalitan ng mga frame counter sa mga kapitbahay nito sa pamamagitan ng MLE handshake. Tumutulong ang mga frame counter na ito na maprotektahan laban sa mga pag-atake ng replay. (Para sa higit pang impormasyon sa MLE, tingnan ang Thread Specification.) Ang thread ay nagpapahintulot sa application na gumamit ng anumang internet security protocol para sa end-to-end na komunikasyon.
• Ang mga node ay na-obfuscate ang kanilang mesh-wide na mga IP address interface at ang kanilang mga MAC extended ID sa pamamagitan ng pag-randomize sa kanila. Ang stock na EUI64 as-signed sa node ay ginagamit lamang bilang source address sa unang bahagi ng pagsali. Kapag ang isang node ay sumali sa isang network, ang node ay gumagamit bilang pinagmulan nito alinman sa isang address batay sa dalawang-byte na node ID nito, o isa sa mga randomized na address na binanggit sa itaas. Ang EUI64 ay hindi ginagamit bilang isang source address sa sandaling ang node ay sumali sa isang network.

Kailangan ding maging secure ang pamamahala sa network. Maaaring patakbuhin ang isang Thread network management application sa anumang device na nakakonekta sa internet. Kung ang device na iyon ay hindi mismo miyembro ng isang Thread network, dapat muna itong magtatag ng isang secure na Datagram Transport Layer Security (DTLS) na koneksyon sa isang Thread Border Router. Ang bawat network ng Thread ay may passphrase sa pamamahala na ginagamit sa pagtatatag ng koneksyong ito. Kapag nakakonekta na ang isang application sa pamamahala sa network ng Thread, maaaring magdagdag ng mga bagong device sa network.

1. 802.15.4 Seguridad
   • Ang detalye ng IEEE 802.15.4-2006 ay naglalarawan ng mga wireless at media access protocol para sa mga PAN at HAN. Ang mga protocol na ito ay nilayon para sa pagpapatupad sa mga dedikadong radio device gaya ng mga available mula sa Silicon Labs. Sinusuportahan ng IEEE 802.15.4-2006 ang iba't ibang mga application, na marami sa mga ito ay sensitibo sa seguridad. Para kay exampIsaalang-alang ang kaso ng isang application ng alarm system na sumusubaybay sa occupancy ng gusali. Kung ang network ay hindi secure at ang isang nanghihimasok ay nakakuha ng access sa network, ang mga mensahe ay maaaring i-broadcast upang lumikha ng isang maling alarma, baguhin ang isang umiiral na alarma, o patahimikin ang isang lehitimong alarma. Ang bawat isa sa mga sitwasyong ito ay nagdudulot ng malaking panganib sa mga nakatira sa gusali.
   • Maraming mga application ang nangangailangan ng pagiging kumpidensyal at karamihan ay nangangailangan din ng proteksyon sa integridad. Tinutugunan ng 802-15.4-2006 ang mga kinakailangang ito sa pamamagitan ng paggamit ng isang link layer security protocol na may apat na pangunahing serbisyo sa seguridad:
   • Kontrol sa pag-access
   • Integridad ng mensahe
   • Pagkakumpidensyal ng mensahe
   • Proteksyon ng replay
   • Ang replay na proteksyon na ibinigay ng IEEE 802.15.4-2006 ay bahagyang lamang. Ang thread ay naghahatid ng karagdagang seguridad gamit ang MLE handshakes sa pagitan ng mga node na tinalakay sa itaas upang makumpleto ang replay na proteksyon.
2. Ligtas na Pamamahala sa Network
   Kailangan ding maging secure ang pamamahala sa network. Maaaring patakbuhin ang isang Thread network management application sa anumang device na nakakonekta sa internet. Mayroong dalawang bahagi sa seguridad:
   • Over-the-air na seguridad na pinangangalagaan ng 802.15.4. Ang thread ay nagpapatupad ng 802.15.4-2006 level 5 na seguridad.
   • Mga CCM network: Kung ang isang device ay hindi mismo miyembro ng isang CCM network, dapat itong magtatag ng koneksyon sa isang backbone border router upang makuha ang operational certificate nito upang maitaguyod ang sarili bilang bahagi ng Thread domain.
   • Mga non-CCM network: Internet security: Kung ang isang device ay hindi mismo miyembro ng isang Thread network, dapat muna itong magtatag ng secure na Data-gram Transit Layer Security (DTLS) na koneksyon sa isang Thread Border Router. Ang bawat Thread network ay may passphrase sa pamamahala na ginagamit para sa pagtatatag ng mga secure na koneksyon sa pagitan ng mga external na device sa pamamahala at Border Router. Kapag nakakonekta na ang isang application sa pamamahala sa network ng Thread, maaaring magdagdag ng mga bagong device sa network.

Ruta ng Border

• Ang Thread Border Router ay isang device na nagkokonekta sa isang Thread wireless network sa iba pang IP-based na network (gaya ng Wi-Fi o Ethernet) sa labas ng mundo sa pamamagitan ng lokal na bahay o enterprise network. Hindi tulad ng mga gateway sa iba pang mga wireless na solusyon, ganap itong transparent sa trans-port at mga protocol ng application na nasa itaas ng layer ng network. Bilang resulta, ang mga application ay maaaring makipag-usap nang ligtas mula sa dulo hanggang dulo nang walang anumang pagsasalin ng layer ng application.
• Sinusuportahan ng Thread Border Router ang mga sumusunod na function:
  • End-to-end IP connectivity sa pamamagitan ng pagruruta sa pagitan ng Thread device at iba pang external na IP network.
  • External Thread Commissioning (para sa halample, isang mobile phone) upang patotohanan at pagsali sa isang Thread device sa isang Thread network.

Maaaring magkaroon ng maraming Border Router sa isang network, na nag-aalis ng isang "isang punto ng pagkabigo" kung sakaling ang isa sa mga ito ay hindi gumagana. Ang Border Router ay nagbibigay-daan sa bawat Thread device na direktang kumonekta sa mga pandaigdigang serbisyo sa cloud, kapag ang mga enterprise network ay nagpapatakbo ng IPv6 at IPv4, o IPv4 lamang.

1.  Mga Tampok ng Border Router para sa Off-Mesh na Komunikasyon
   • Maaaring agad na ipatupad ang thread sa kasalukuyang mga sitwasyon sa pagtatrabaho, bago ang bahagyang o ganap na paglipat sa IPv6 at ang Thread ay nagbibigay-daan sa IPv4 pabalik na compatibility gamit ang Network Address
   • Pagsasalin (NAT). Isinasalin ng NAT64 ang mga IPv6 packet sa IPv4, at isinasalin ng NAT64 ang mga IPv4 packet sa IPv6. Maaaring gumana ang Thread Border Router bilang host ng IPv4 sa wide area network (WAN), na may kakayahang makakuha ng IPv4 interface at address ng router. Maaari itong makakuha ng isang address gamit ang DHCP mula sa isang IPv4 address pool. Ang Thread Border Router ay maaari ding magpatupad ng Port Control Protocol (PCP) upang kontrolin kung paano isinasalin at ipinapasa ang mga papasok na IPv4 packet at sinusuportahan ang mga static na map-ping. Karamihan sa mga pagsasalin ng IPv4 hanggang IPv6 (at vice versa) ay maaaring pangasiwaan ng Thread
   • Border Router, na may kaunting mga pagbabago na kailangan-ed sa isang umiiral na network.
     Bukod pa rito, sinusuportahan ng Thread Border Routers ang bidirectional IPv6 connectivity na may IPv6 neighbor discovery, router advertisement, multi-cast discovery, at packet forwarding.
2. Thread over Infrastructure
   • Awtomatikong naaayos ang Thread Networks sa magkahiwalay na Thread Network Partition kapag walang koneksyon sa pagitan ng dalawa o higit pang set ng mga device. Ang Thread Partition ay nagbibigay-daan sa mga device na mapanatili ang komunikasyon sa iba pang mga device sa parehong Thread Partition ngunit hindi sa Thread Device sa ibang mga partition.
   • Binibigyang-daan ng Thread over Infrastructure ang mga Thread device na isama ang mga teknolohiya ng link na nakabatay sa IP (para sa halample, Wi-Fi at Ethernet) sa Topology ng Thread. Ang mga karagdagang Thread link na ito sa iba pang mga teknolohiya ng link ay nagbabawas sa posibilidad na magkaroon ng maramihang Thread Net-work Partition, habang ang backward-compatibility sa mga kasalukuyang Thread 1.1 at 1.2 na device ay ginagarantiyahan. Ang mga benepisyong ito ay nakukuha para sa anumang network topology na kinabibilangan ng hindi bababa sa dalawang Border Router na konektado sa pamamagitan ng isang nakabahaging katabing link ng imprastraktura.
   • Para sa karagdagang impormasyon, sumangguni sa Thread Specification 1.3.0 (o Thread specification draft 1.4), Kabanata 15 (Thread over Infrastructure).
3. OpenThread Border Router
   Ang pagpapatupad ng OpenThread ng Border Router ay tinatawag na OpenThread Border Router (OTBR). Sinusuportahan nito ang isang mesh na interface gamit ang isang modelo ng RCP. Nagbibigay ang Silicon Labs ng pagpapatupad (suportado sa Raspberry Pi) at source code bilang bahagi ng Silicon Labs GSDK. Para sa higit pang impormasyon, tingnan ang AN1256: Gamit ang Silicon Labs RCP kasama ang OpenThread Border Router.
   Ang dokumentasyon sa setup at arkitektura ng OTBR ay makukuha sa https://openthread.io/guides/border-router.

Pag-commissioning ng Device

Ang mga thread na device ay kinomisyon sa mga Thread network sa iba't ibang paraan tulad ng inilalarawan sa mga sumusunod na subsection.

1. Tradisyonal na Thread Commissioning
   • Para sa network commissioning ng mas maliliit na network (Thread Specification 1.1.1 o mas mataas), maaaring gamitin ng mga installer ang Thread commissioning app na ibinigay bilang isang libreng mapagkukunan para sa mga Android at iOS device. Maaaring gamitin ang app na ito upang madaling magdagdag ng mga bagong device sa network o muling i-configure ang mga kasalukuyang device.
   • Ginagamit ng Thread ang Mesh Commissioning Protocol (MeshCoP) para secure na patotohanan, i-commission, at isama ang mga bago at hindi pinagkakatiwalaang radio device sa isang mesh network. Binubuo ng mga thread network ang isang autonomous na self-configure na mesh ng mga device na may IEEE 802.15.4 interface at isang link-level na security layer na nangangailangan ng bawat device sa mesh na magkaroon ng kasalukuyang, nakabahaging sikretong master key.
   • Ang proseso ng pag-commissioning ay magsisimula kapag ang isang Commissioner Candidate, karaniwang isang mobile phone na konektado sa pamamagitan ng WiFi, ay natuklasan ang Thread network sa pamamagitan ng isa sa mga Border Router nito. Ang mga Border Router ay nag-aanunsyo ng kanilang kakayahang magamit sa mga Komisyoner gamit ang anumang lokasyon ng serbisyo na naaangkop. Ang mekanismo ng pagtuklas ay dapat magbigay sa Kandidato ng Komisyoner ng parehong landas ng komunikasyon at pangalan ng network, dahil ang pangalan ng network ay ginagamit sa ibang pagkakataon bilang isang cryptographic na asin para sa pagtatatag ng Commissioning Session.
   • Ang Kandidato ng Komisyoner, pagkatapos na matuklasan ang network ng interes ng Thread, ay ligtas na kumokonekta dito gamit ang Commissioning Credential (isang passphrase na pinili ng tao para gamitin sa pag-authenticate). Ang hakbang ng Commissioner Authentication ay nagtatatag ng secure na client/server socket connection sa pagitan ng Commissioner Candidate at isang Border Router sa pamamagitan ng DTLS. Ang secure na session na ito ay kilala bilang Commissioning Session. Ginagamit ng Commissioning Session ang nakatalagang UDP port number na na-advertise sa yugto ng pagtuklas. Ang daungan na ito ay kilala bilang Commissioner Port. Ang kredensyal na ginamit sa pagtatatag ng Commissioning Session ay kilala bilang Pre-Shared Key for the Commissioner (PSKc).
   • Pagkatapos, irerehistro ng Kandidato ng Komisyoner ang pagkakakilanlan nito sa Border Router nito. Tumugon ang Pinuno sa pamamagitan ng alinman sa pagtanggap o pagtanggi sa Border Router bilang isang mabubuhay na forwarder sa Commissioner.
   • Sa pagtanggap, ina-update ng Pinuno ang panloob na estado nito upang subaybayan ang aktibong Komisyoner, at pagkatapos ay magpapadala ang Border Router ng mensahe ng kumpirmasyon sa Kandidato ng Komisyoner na nagpapaalam sa device na ito na ang Komisyoner.
   • Kapag may awtorisadong Commissioner na nauugnay sa Thread Network, nagiging posible na sumali sa mga kwalipikadong Thread Device. Ang mga ito ay kilala bilang Joiners bago sila maging bahagi ng
   • Network ng thread. Ang Joiner ay unang lumikha ng isang DTLS na koneksyon sa Com-missioner upang makipagpalitan ng materyal sa pagkomisyon. Pagkatapos ay ginagamit nito ang commissioning material para i-attach sa Thread network. Ang node ay itinuturing na bahagi ng network lamang pagkatapos makumpleto ang dalawang hakbang na ito. Maaari itong lumahok sa proseso ng pagsali para sa mga hinaharap na node. Ang lahat ng hakbang na ito ay nagpapatunay na ang tamang device ay sumali sa tamang Thread network, at ang Thread network mismo ay ligtas laban sa wireless at internet attacks. Para sa higit pang impormasyon sa Mesh Commissioning Protocol, tingnan ang detalye ng Thread.
2. Pinahusay na Komisyon sa Mga Commercial na Extension sa Thread 1.2
   • Ang Thread Specification 1.2 at ang Commercial Extension nito ay nagbibigay-daan na ngayon para sa mas malalaking network, tulad ng mga kinakailangan sa mga gusali ng opisina, pampublikong gusali, hotel, o iba pang uri ng pang-industriya o komersyal na gusali. Dahil sa mas mahusay na suporta ng subnetting, mas madaling binibigyang-daan ng Thread Spec-ification 1.2 ang libu-libong device sa isang deployment, na maaaring i-configure nang manu-mano, autonomously, at sa pamamagitan ng mga advanced na feature ng remote commissioning.
   • Ang Mga Commercial Extension sa Thread 1.2 ay nagbibigay-daan para sa malakihang pagpapatotoo, pagsali sa network, subnet roaming, at pagpapatakbo batay sa mga pinagkakatiwalaang pagkakakilanlan sa isang Enterprise Domain. Upang paganahin ang maaasahang pag-authenticate ng mga device at pag-verify ng impormasyon ng awtorisasyon, maaaring mag-set up ang isang installer ng system ng Enterprise Certificate Authority para pasimplehin ang pag-deploy ng malakihang network. Nagbibigay-daan ito sa installer na i-set up at mapanatili ang network nang walang direktang access sa mga indibidwal na device at walang anumang direktang pakikipag-ugnayan sa mga device na ito, sa pamamagitan ng isang automated na proseso ng pagpapatala na tinatawag na Autonomous Enrollment. Hindi tulad ng Thread 1.1, kung saan ginagamit ang pagpapares ng passcode ng device para sa authentication, susuportahan ng Commercial Extension sa Thread 1.2 ang isang mas nasusukat na paraan ng pagpapatunay na nakabatay sa certificate. Ang isang enterprise network ay maaaring magkaroon ng isa o higit pang Thread Domain at ang bawat Thread Domain ay maaaring i-set up upang pagsamahin ang maramihang Thread net-works.

Layer ng Application

Ang thread ay isang wireless mesh networking stack na responsable para sa pagruruta ng mga mensahe sa pagitan ng iba't ibang device sa Thread network na inilarawan sa seksyon 2.2 Thread Network Architecture. Ang sumusunod na figure ay naglalarawan ng mga layer sa Thread protocol.

Larawan 12.1. Mga Layer ng Thread Protocol

• Ang karaniwang kahulugan ng isang layer ng application ay isang "abstraction layer na tumutukoy sa mga nakabahaging protocol at mga pamamaraan ng interface na ginagamit ng mga host sa isang network ng komunikasyon" (https://en.wikipedia.org/wiki/Application_layer). Sa madaling salita, ang application layer ay ang "lang-guage ng mga device," halimbawaample, kung paano nakikipag-usap ang switch sa isang bumbilya. Gamit ang mga kahulugang ito, walang application layer sa Thread. Binubuo ng mga customer ang layer ng application batay sa mga kakayahan sa Thread stack at sa sarili nilang mga kinakailangan. Bagama't hindi nagbibigay ang Thread ng layer ng application, nagbibigay ito ng mga pangunahing serbisyo ng application:
• UDP na pagmemensahe
  Nag-aalok ang UDP ng paraan upang magpadala ng mga mensahe gamit ang isang 16-bit na numero ng port at isang IPv6 address. Ang UDP ay isang mas simpleng protocol kaysa sa TCP at may mas kaunting koneksyon sa overhead (para sa halamphindi, ang UDP ay hindi nagpapatupad ng mga keep-alive na mensahe). Bilang resulta, ang UDP ay nagbibigay-daan sa isang mas mabilis, mas mataas na throughput ng mga mensahe at binabawasan ang kabuuang power budget ng isang application. Ang UDP ay mayroon ding mas maliit na espasyo ng code kaysa sa TCP, na nag-iiwan ng mas maraming available na flash sa chip para sa mga custom na application.
• Multicast na pagmemensahe
  Nagbibigay ang Thread ng kakayahang mag-broadcast ng mga mensahe, iyon ay, pagpapadala ng parehong mensahe sa maraming node sa isang Thread network. Binibigyang-daan ng Mul-ticast ang isang built-in na paraan upang makipag-usap sa mga kapitbahay na node, router, at isang buong Thread network na may mga karaniwang IPv6 address.
• Mga layer ng application gamit ang mga serbisyo ng IP
  Pinapayagan ng thread ang paggamit ng mga layer ng application gaya ng UDP at CoAP upang payagan ang mga device na makipag-ugnayan nang interactive sa Internet. Ang mga layer ng application na hindi IP ay mangangailangan ng ilang adaptasyon upang gumana sa Thread. (Tingnan ang RFC 7252 para sa higit pang impormasyon sa CoAP.)
  • Kasama sa Silicon Labs OpenThread SDK ang mga sumusunod na sampang mga application na available din mula sa re-pository ng OpenThread GitHub:• ot-cli-ftd
  • ot-cli-mtd
  • ot-rcp (ginagamit kasabay ng isang OpenThread Border Router)
• Ang mga application na ito ay maaaring gamitin upang ipakita ang mga tampok ng isang Thread network. Bilang karagdagan, ang Silicon Labs OpenThread SDK ay nagbibigay din ng nakakaantok na end device sampang app (sleepy-demo-ftd at sleepy-demo-mtd), na nagpapakita kung paano gamitin ang mga feature ng Silicon Labs power manager para gumawa ng low power na device. Panghuli, ang ot-ble-dmp sampAng application ay nagpapakita kung paano bumuo ng isang dynamic na multiprotocol application gamit ang OpenThread at ang Silicon Labs Bluetooth stack. Tingnan ang QSG170: Gabay sa Mabilis na Pagsisimula ng OpenThread para sa higit pang impormasyon sa pakikipagtulungan sa exampang mga application sa Simplicity Studio 5.

Mga Susunod na Hakbang

• Ang Silicon Labs OpenThread SDK ay may kasamang certified OpenThread networking stack at sampmga application na nagpapakita ng pangunahing pag-uugali ng network at application. Hinihikayat ang mga customer na gamitin ang mga kasamang sampang mga application upang magkaroon ng pamilyar sa Thread sa pangkalahatan at sa partikular na inaalok ng Silicon Labs. Ang bawat isa sa mga application ay nagpapakita kung paano bumubuo at sumasali ang mga device sa mga network, pati na rin kung paano ipinapadala at natatanggap ang mga mensahe. Ang mga application ay magagamit para magamit pagkatapos i-load ang Simplicity Studio 5 at ang Silicon Labs OpenThread SDK. Kasama sa Simplicity Studio 5 ang suporta para sa paggawa ng mga application (Project Configurator) at pag-decode ng network at mga application-layer na mensahe (Network Analyzer) sa Thread na nagbibigay ng karagdagang insight sa pagpapatakbo ng mga Thread network. Para sa higit pang impormasyon, tingnan ang QSG170: OpenThread Quick-Start Guide.
• Para sa higit pang impormasyon tungkol sa OpenThread Border Router tingnan ang AN1256: Gamit ang Silicon Labs RCP kasama ang OpenThread Border Rout-er. Para sa karagdagang impormasyon sa pagbuo ng Thread 1.3.0 samptingnan ang mga application AN1372: Pag-configure ng OpenThread Application para sa Thread 1.3.

Disclaimer

• Nilalayon ng Silicon Labs na magbigay sa mga customer ng pinakabago, tumpak, at malalim na dokumentasyon ng lahat ng peripheral at module na available para sa mga nagpapatupad ng system at software na gumagamit o nagbabalak na gamitin ang mga produkto ng Silicon Labs. Ang data ng characterization, magagamit na mga module at peripheral, mga laki ng memorya at mga address ng memorya ay tumutukoy sa bawat partikular na device, at ang "Karaniwang" mga parameter na ibinigay ay maaaring mag-iba sa iba't ibang mga application. Aplikasyon halampAng mga inilarawan dito ay para sa mga layuning panglarawan lamang. Inilalaan ng Silicon Labs ang karapatang gumawa ng mga pagbabago nang walang karagdagang abiso sa impormasyon ng produkto, mga detalye, at mga paglalarawan dito, at hindi nagbibigay ng mga garantiya tungkol sa katumpakan o pagkakumpleto ng kasamang impormasyon. Nang walang paunang abiso, maaaring i-update ng Silicon Labs ang firmware ng produkto sa panahon ng proseso ng pagmamanupaktura para sa mga kadahilanang pangseguridad o pagiging maaasahan. Ang ganitong mga pagbabago ay hindi magbabago sa mga detalye o pagganap ng produkto. Ang Silicon Labs ay walang pananagutan para sa mga kahihinatnan ng paggamit ng impormasyong ibinigay sa dokumentong ito. Ang dokumentong ito ay hindi nagpapahiwatig o hayagang nagbibigay ng anumang lisensya upang magdisenyo o gumawa ng anumang integrated circuit. Ang mga produkto ay hindi idinisenyo o pinahintulutan na gamitin sa loob ng anumang FDA Class III na device, mga aplikasyon kung saan kinakailangan ang pag-apruba ng FDA premarket o Life Support System nang walang partikular na nakasulat na pahintulot ng
• Silicon Labs. Ang “Life Support System” ay anumang produkto o sistema na nilalayon upang suportahan o mapanatili ang buhay at/o kalusugan, na, kung ito ay mabigo, maaaring makatuwirang asahan na magreresulta sa malaking personal na pinsala o kamatayan. Ang mga produkto ng Silicon Labs ay hindi idinisenyo o pinahintulutan para sa mga aplikasyong militar. Ang mga produkto ng Silicon Labs ay hindi dapat gamitin sa anumang pagkakataon sa mga armas ng malawakang pagsira kabilang ang (ngunit hindi limitado sa) nuklear, biyolohikal o kemikal na mga sandatang, o mga missile na may kakayahang maghatid ng mga naturang armas. Itinatanggi ng Silicon Labs ang lahat ng hayag at ipinahiwatig na mga warranty at hindi mananagot o mananagot para sa anumang mga pinsala o pinsalang nauugnay sa paggamit ng isang produkto ng Silicon Labs sa naturang mga hindi awtorisadong aplikasyon. Tandaan: Ang nilalamang ito ay maaaring maglaman ng nakakasakit na terminolohiya na lipas na ngayon. Pinapalitan ng Silicon Labs ang mga terminong ito ng inclusive na wika hangga't maaari. Para sa karagdagang impormasyon, bisitahin ang www.silabs.com/about-us/inclusive-lexicon-project

Impormasyon sa Trademark

• Silicon Laboratories Inc.®, Silicon Laboratories®, Silicon Labs®, SiLabs® at ang Silicon Labs logo®, Bluegiga®, Bluegiga Logo®, EFM®, EFM32®, EFR, Ember®, Energy Micro, Energy Micro logo at mga kumbinasyon nito , "pinaka-enerhiya na microcontroller sa mundo", Redpine Signals®, WiSeConnect , n-Link, EZLink®, EZRadio®, EZRadioPRO®, Gecko®, Gecko OS, Gecko OS Studio, Precision32®, Simplicity Studio®, Telegesis, ang Telegesis Logo®, USBXpress® , Zentri, ang Zentri logo at Zentri DMS, Z-Wave®, at iba pa ay mga trademark o rehistradong trademark ng
• Silicon Labs. Ang ARM, CORTEX, Cortex-M3 at THUMB ay mga trademark o rehistradong trademark ng ARM Holdings. Ang Keil ay isang rehistradong trademark ng ARM Limited. Ang Wi-Fi ay isang rehistradong trademark ng
• Wi-Fi Alliance. Ang lahat ng iba pang produkto o pangalan ng tatak na binanggit dito ay mga trademark ng kani-kanilang mga may hawak.
  • Silicon Laboratories Inc. 400 West Cesar Chavez Austin, TX 78701 USA
  • www.silabs.com

Mga Dokumento / Mga Mapagkukunan

SILICON LABS UG103.11 Thread Fundamentals Software [pdf] Gabay sa Gumagamit UG103.11 Thread Fundamentals Software, UG103.11, Thread Fundamentals Software, Fundamentals Software, Software

Mga sanggunian

• User Manual