Современная электроника №6/2021

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 25 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2021 ных устройств, которые представляют собой различные сертифицированные бытовые, медицинские, научные и дру- гие специальные устройства. Одним из ключевых моментов Thread является функциональная совмести- мость устройств разных производи- телей (End Device), которые имеют соответствующий сертификат альян- са Thread Group [67]. Поскольку технология Thread ориен- тирована только на сетевой уровень, она отличается от других ячеистых сетей тем, что поддерживает многоадресную (flooding) и одноадреснуюмаршрутизи- руемую (unicast routed) передачу дан- ных. Это обеспечивает масштабируе- мость сети и надёжность связи. С другой стороны, недостатком такой структуры является отсутствие единой координа- ции на самых верхних уровнях. Поэто- му несмотря на то, что сертифицирован- ные конечные устройства сети Thread совместимы, они не смогут напря- мую взаимодействовать друг с другом. Например, температурный датчик не сможет напрямую уменьшить нагрев системы климат-контроля и т.д. Одной из важных проблем LPWAN сетей является уязвимость единой точ- ки доступа с точки зрения возможных аварийных ситуаций. Например, в слу- чае возможной аварии домашней сети на базе Wi-Fi всё подключённое к ней оборудование «Умного дома» может перестать взаимодействовать между собой и функционировать корректно. Используемый в случае Thread прото- кол 6LoWPAN менее требователен, чем другие стандарты. Для его реализации необходимо самое простое стандарт- ное программное обеспечение, под- держивающее маршрутизацию IPv6. При потере соединения с Интернетом конечные устройства смогут взаимо- действовать по схеме P2P. В плане обеспечения безопасности Thread имеет встроенную защиту на сетевом уровне, которая идентифици- рует устройства перед подключени- ем к сети с использованием специаль- ных методов криптографии с открытым ключом банковского уровня как наMAC- уровне, так и на уровне приложений. Благодаря ячеистой топологии Thread может масштабировать сети на большие расстояния, поддерживая при этом функции самовосстановления и самоуправления, которые обеспечива- ют доставку пакетов данных по наибо- лее эффективному маршруту в любое заданное время. Ещё одним полезным свойством сетей Thread является возможность добавления новых устройств, отклю- чения ненужных в данный момент устройств и повторного их восстанов- ления в любое время без какого-либо ущерба для всей системы. Первоначально в разработке стан- дарта Thread приняли участие Samsung, Nest, ARM, Yale Security и Big Ass Fans, которые образовали некоммерческий альянс Thread Group. Позже концерн Google купил фирму Nest и вошёл в альянс в качестве ведущего участ- ника. В настоящее время в эту груп- пу также входят Texas Instruments, TDK, Samsung, ST, Silicon Labs, Siemens, Renesas, Qualcomm, LG, IDT, Nordic Semiconductors, NXP, Zigbee alliance, Open Connectivity Foundation, NFC Forum, Linaro, KNX Association, EEBus, The Continental Automated Buildings Association (CABA) и другие [68]. Вероятнее всего, Thread сумеет очень быстро выйти на рынок и занять лиди- рующее место, поскольку он использу- ет существующие устройства (802.15.4), которые уже проданыв количестве сотен миллионовштук. ThreadGroup не ставит своей целью разработку новых чипов или аппаратной платформы, посколь- ку для продуктов, использующих IEEE 802.15.4, достаточно будет обновить ПО и прошивку устройства, чтобы сде- лать его совместимым с Thread. Сегодня Google использует Thread в Nest Detect и Nest x Yale Lock [69]. При оценке перспек- тив развития следует обратить внима- ние на то, чтоGoogle потратил миллиар- дыдолларов на этот проект, возможно, в надежде, что в будущемпротокол Thread будет интегрирован в Android. Заключение Концепция проекта CHIP подразу- мевает безопасность, надёжность, эко- номичность и комфортность «Умного дома». В результате реализации про- екта должны быть разработаны стан- дарты сетевых технологий, обеспе- чивающие связь между устройствами «Умного дома», мобильными прило- жениями и облачными сервисами на основе IP-протоколов. Кроме того, эти стандарты должны содержать основные требования, предъявляемые к процессу сертификации устройств, предназна- ченных для «Умного дома». Данный проект декларирует обяза- тельство, принятое наиболее значи- мыми участниками всей экосистемы «Умного дома», сотрудничать с целью создания единого универсального про- токола уровня приложений (Application layer), который обеспечивает взаимо- действие сети и пользователя. Детали- зация этого протокола и его название будут определены в процессе разра- ботки. В настоящее время можно сформу- лировать только базовые требования, предъявляемые к протоколам верхнего уровня проектов «Умный дом»: ● единый, стандартизованный базо- вый протокол, не требующий допол- нительных настроек; ● базовая технология, не зависящая от платформы и экосистемы. Литература 1. URL: https://standards.ieee.org/findstds/ standard/802.11ae-2012.html. 2. URL :https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11. 3. URL: https://standards.ieee.org/findstds/ standard/802.11ae-2012.html. 4. URL: https/ /www.google.bg/search?q=What+i t+is+IEEE+802.11az&ie=utf-8&oe=utf-8&gws_ rd=cr&ei=LQR5V_eSGojIsQHAsLXACw. 5. URL:https/ /en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11. 6. URL: https/ /index-of.co.uk/Misc/Mcgraw- Hill%20-%20Bluetooth%20Demystified.pdf. 7. URL: https/ /www.hp.com/ctg/Manual/ c00186949.pdf. 8. URL: https/ /www.bluetooth.com/ /?s=Bluetooth+Low+Energy. 9. URL: https/ /www.bluetooth.com/ specifications/specs/core-specification. 10. URL: https/ /tools.ietf.org/html/rfc7668. 11. URL: https/ /datatracker.ietf.org/doc/rfc7668/. 12. URL: https/ /habr.com/ru/post/334478/. 13. URL: https/ /habr.com/ru/post/543578/. 14. URL: https/ /tools.ietf.org/html/draft-ietf- 6lo-blemesh-05. 15. URL: file:///C:/Users/Admin/Downloads/ MeshDeviceProperties_v2.pdf. 16. URL: https://www.bluetooth.com/mesh-faq/. 17. URL: https://ru.mouser.com/applications/ build-bluetooth-mesh-network/. 18. URL :https://www.bluetooth.com/wp-content/ uploads/2020/01/Bluetooth_5.2_Feature_ Overview.pdf. 19. URL :https://www.bluetooth.com/learn-about- bluetooth/recent-enhancements/le-audio/. 20. URL: https://www.threadgroup.org/what- Is-thread. 21. URL: https://openweave.io/. 22. URL: https://www.threadgroup . org/Portals/0/documents/support/ ThreadWebinarJun18final_2596_1.pdf. 23. URL: https://www.threadgroup.org. 24. URL: https://www.threadgroup.org/thread- group. 25. URL: https://store.google.com/us/?hl=en- US&regionRedirect=true.