Современная электроника №6/2021

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 24 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2021 эти пакеты могут быть либо изохрон- ными данными, либо широковещатель- ной управляющей информацией. Повторнаяпередачаданныхподдержи- ваетсяизохроннымиканалами, различны- мидлясвязис установлениемсоединения и без установления соединения. В случае широковещательных изохронных пото- ков повторные передачи отправляются мастером без влияния ведомого, а в слу- чаеподключённыхизохронныхпотоков повторные передачи отправляются, ког- да ведомое устройство не подтвердило пакет. Повторныепередачиотправляются по каналам, отличнымот каналовисход- ного пакета, чтобы снизить риск потери илиповреждения пакета. В новой редакции Bluetooth 5.2 опре- делена новая функции управления мощностью LE Power Control (LEPC). Благодаря этой опции принимающее устройство может запросить изменение уровня мощности передачи, использу- емой партнёром. Передатчик также может добро- вольно изменять мощность передачи и передавать информацию приёмни- ку. Использование LEPC и поддержание RSSI в оптимальном диапазоне позволя- ет улучшить контроль качества сигнала и снизить количество ошибок. Ещё одно нововведение Bluetooth 5.2 – расширенный протокол атрибу- тов (Enhanced Attribute Protocol, EATT). Этот новый протокол EATT представля- ет собой обновлённуюверсиюисходно- го протокола атрибутов (ATT), который работает последовательно. Протокол расширенных атрибутов поддержива- ет выполнение параллельных транзак- циймежду клиентомBLE и сервером, что заметно снижает задержку операций в некоторых приложениях. Например, протокол EATT будет полезен в смарт- фоне, где несколько приложениймогут одновременно взаимодействовать с устройством Bluetooth Low Energy. Новые функции Bluetooth версии 5.2 открывают множество дополнитель- ных возможностей для производите- лей аудиоустройств, в том числе раз- личного бытового оборудования для «Умного дома». Thread - технология для «Умного дома» Технология Thread была разработана непосредственнона базе стандарта IEEE 802.15.4 специально для использования в приложениях «Умный дом» [64]. Сетевая технология Thread базируется на стан- дарте 802.15.4 ипредназначена длямало- мощных устройств нелицензированного диапазона частот 2,4 ГГц, работающих в ячеистых сетях с поддержкой IP. История этой технологии ведёт отсчёт с начала 2014 года, когда кон- церн Google приобрёл американскую фирму Nest Labs, специализирующую- ся на проектировании и производстве бытовых систем контроля климата (Nest Thermostat). Передфирмой была постав- лена задача создания нового протоко- ла беспроводной связи, получившего название Thread. Компания Google нача- ла разработку собственной технологии, предназначенной специально для при- ложений «Умного дома», ещё 6 лет назад. Фактически Thread представляет собой протокол для беспроводных ячеистых (mesh) меш-сетей с низким энергопотреблением, основанный на стандарте 6LoWPAN. Этот стандарт позволяет доставлять пакеты данных по протоколу IPv6 поверх LPWAN сетей стандарта IEEE 802.15.4. Нижние уровни Thread PHY, MAC пол- ностью соответствуют стандарту IEEE 802.15.4. В первой редакции проекта Connected Home over IP (CHIP) пред- полагается использовать Thread на частоте 2,4 ГГц с использованием сетей рассмотренного ранее стандарта IEEE 802.15.4-2006. Верхние уровни технологиииспользу- ют собственныйпротокол Thread, разра- ботанныйна базе первоначального про- токола NEST – Weave. Протокол уровня сетевых приложений Weave, предна- значенный для управления устройства- ми IoT, предлагает пользователюнабор инструментов для создания собственных беспроводных сетей, объединяющих в основном бытовые приборы и обору- дование. Эта технология поддержива- ет протокол IPv6 и работу с такими бес- проводными сетями, какWi-Fi, Threadи Bluetooth LE. В настоящее время широ- кое распространение получила платфор- ма уровня сетевых приложений с откры- тым исходным кодом OpenWeave [65]. Эта платформа обеспечивает безопас- ную и надёжную магистральную связь длямаломощных устройствGoogleNest. В современном виде стек протоко- лов Thread обслуживает уровни UDP, IP Routing, 6LoWAN, которые позволяют связываться различному сертифициро- ванному оборудованиюмежду собой в автоматическом режиме. Кроме того, стек протоколов Thread отвечает также и за безопасность связи в своих сетях. Структура сети Thread, показанная на рис. 11, включает в себя следующие элементы: End Device Router Eligible, Thread Router, Leader, Border Router, Thread Link. Многочисленные граничные роу- теры (Border Router) обеспечивают связь с другими сетями, в том числе и Ethernet, Wi-Fi, Cellular. Единственное главное управляющее устройство сети Thread (Leader) регулирует работу всей сети, координирует параметры, прини- мает решения по маршрутизации. Внутрисетевые рабочие роутеры (Thread Router), количество которых может достигать 32 на одного лидера, формируют топологию ячеистой сети, обеспечивают текущий трафик меж- ду устройствами. В сети Thread могут быть задействованы более 250 конеч- Рис. 11. Структура ячеистой сети Thread [66] Допустимый маршрутизатор конечного устройства Маршрутизатор потоков Граничный маршрутизатор Ссылка на поток Лидер