Denne artikel udspringer fra Hvad pokker er Matter og Thread?, hvor forskellen på Matter og Thread bliver forklaret kort og præcist.
Der er også en søster-artikel, der fortæller mere om Matter.
I denne artikel vil jeg fortælle mere om Thread. Det inkluderer en ordbog, hvor de fleste nye udtryk der følger med Thread bliver forklaret.
Hvad er det nu Thread er?
- Trådløs netværksprotokol til smarthjem enheder på 2,4 GHz.
- Har ikke sit eget kommandosprog, ligesom Zigbee, men er åben for at transportere forskellige sprog.
- Når vi taler Homey Pro 2023, så fungerer Thread enheder kun sammen med Matter, hvilket kaldes Matter over Thread.
Hvor stammer det dér Thread fra?
Thread er udviklet af The Thread Group, som blev stiftet i 2014 af blandt andre teknologigiganter som Google (med deres Nest-division), Samsung, Qualcomm og 4 år senere også Apple. Sammenligner vi med stifterne af Matter ser vi at Google, Samsung og til dels Apple var med i begge alliancer fra den tidligere begyndelse.
Thread blev skabt med fokus på at løse de udfordringer, der var med eksisterende teknologier. De ønskede et netværk, der kunne håndtere mange enheder, være selvhelbredende (hvilket betyder, at det automatisk finder nye ruter, hvis en enhed falder ud), og som kunne køre på batteri i lang tid, men stadig være hurtigt og responsivt. En af de store fordele ved Thread er dets fundament i IPv6-protokollen, hvilket gør det muligt for hver enhed at have sin egen IP-adresse og potentielt kommunikere direkte med internettet og andre IP-baserede systemer uden en central gateway for hver enkelt enhedstype.
Man kan undre sig over, hvorfor de valgte ikke at samarbejde mere tæt med Zigbee Alliancen (nu Connectivity Standards Alliance), der allerede havde Zigbee, etableret i 2002, og som også var et mesh-netværk med lavt energiforbrug. Der er ingen officielle udmeldinger om de præcise årsager, men en sandsynlig faktor var ønsket om et IP-baseret netværk fra starten, hvilket Zigbee ikke var. Dette IP-fundament var afgørende for den vision om et mere integreret og interoperabelt smart hjem, som de stiftende medlemmer af The Thread Group havde. De så et behov for en netværksprotokol, der bedre kunne understøtte den fremtidige udvikling af IoT, hvor direkte kommunikation og clouden spiller en større rolle.
Thread – en halv Zigbee uden sprog
Hvor Zigbee både er en trådløs-netværksprotokol (ligesom Thread og Wi-Fi) og en standardisering af kommandoer på tværs af producenterne (ligesom Matter) – så fokuserer Thread kun på at skabe et stabilt netværk, der kan håndtere mange enheder, er selvhelbredende (hvilket betyder, at det automatisk finder nye ruter, hvis en enhed falder ud), lavt strømforbrug optimere til enheder på batteri, stadig være hurtigt og responsivt.
En af de store fordele ved Thread er dets fundament i IPv6-protokollen, hvilket gør det muligt for hver enhed at have sin egen IP-adresse og potentielt kommunikere direkte med internettet og andre IP-baserede systemer uden en central gateway for hver enkelt enhedstype.
Thread har intet kommando-sprog selv og fungerer kun som kommunikationslaget for andre sprog, som kan være KNX, Dali, OCF eller i vores tilfælde Matter-kommandoer.
Thread kan direkte sammenlignes med Wi-Fi
I sig selv kan de to trådløse teknologier, Thread og Wi-Fi, ikke noget, men tilbyder andre at kommunikere hen over dem. F.eks. den browser, du læser denne hjemmeside med, streaming tjenester, kommandoer til dine smart-enheder og meget andet.
Thread er designet til at transportere mindre mængder data, uden at bruge ret meget energi og rækker kortere end Wi-Fi. Wi-Fi er designet til at overføre store mængder data, bruger meget energi og rækker langt.
Thread danner et mesh-netværk designet til smart hjem
I et mesh-netværk går kommunikationen ikke fra punkt A til punkt B, men i stedet på kryds og tværs, og der er flere ruter at vælge imellem.
I praktisk er det Thread enheder, der bliver forsynet med fast 230V strøm, der hjælper med forlænge rækkevidden af Thread-netværket, ved at modtage og videresende informationer. Disse enheder omtales Thread Router eller Full Thread Device.
Thread enhederne i yderpunkterne af mesh-netværket kaldes End Device eller Minimal Thread Device og er typisk batterienheder, som kun kan kommunikere direkte med én Thread Router (enhed på 230V) og ikke hjælper med at danne de stærke mesh-netværk. De kan dog godt finde en ny Thread Router at kommunikere med, hvis den oprindelige fejler eller fjernes.
Lad os tage et eksempel: én motion sensor (Thread End Device) sidder i et fjern hjørne af huset og vil kommunikere med Homey Pro 2023 (Thread Border Router) i den anden ende af huset. I stedet for at forsøge at råbe Homey op, vil motion sensoren kommunikerer med nærmeste Thread Router (enhed på 230V), det kunne f.eks. være en lyskilde. Lyskilden taler herefter med næste Thread Router, det kunne være en anden lyskilde, og sådan fortsætte det indtil beskeden til sidst når Homey.
Thread-netværket er selvhelbredende, så hvis en Thread Router fejler eller fjernes, dannes der automatisk nye ruter for kommunikationen.
Vi kender det fra Zigbee-netværk, som der kan læses mere om i Zigbee teori artiklen.
Thread enheder kan (ligesom Zigbee-enheder) kommunikere direkte med hinanden uden en central hub/bridge/gateway. Du har måske oplevet det praktisk med Ikeas rullegardiner baseret på Zigbee. Her kan man få en op/ned batteri-knap til at kontrollere det batteridrevne rullegardin direkte, uden nogen form for hub/bridge/gateway.
Er Thread bedre end Zigbee?
Sammenlignet med Zigbee, som også er et mesh-netværk og har et lavt energiforbrug, adskiller Thread sig primært ved at være IP-baseret (IPv6). Dette gør det muligt for Thread-enheder at kommunikere direkte med internettet og andre IP-baserede enheder uden en gateway, hvor Zigbee-enheder kun kan kommunikere direkte med andre Zigbee på samme Zigbee-netværk. At være IP-baseret gør også integrationen med Matter meget mere gnidningsfri.
Thread understøtter ideen om flere controller-enheder (f.eks. Homey Pro 2023, Apple HomePod Mini, Google Nest Hub) der opererer samtidigt og kan administrere det samme Thread-netværk (via Matter’s Multi-Admin-funktion). Dette giver en høj grad af fleksibilitet og redundans. Hvis én controller falder ud, kan en anden tage over. I et Zigbee-netværk er du bundet til én primær gateway.
En anden styrke ved Threads IP-baserede design er muligheden for at have flere Thread Border Routers i et enkelt netværk. Disse Border Routers fungerer som forbindelsesled mellem Thread-netværket og dit Wi-Fi/Ethernet-netværk. Dette skaber redundans, da hvis én Border Router fejler, kan en anden automatisk overtage og opretholde forbindelsen for dine Thread-enheder til dit hjemmenetværk og internettet. Dette giver en mere robust og pålidelig opsætning end et Zigbee-netværk, der kun har én gateway, der fungerer som koordinator for hele Zigbee-netværket.
Thread ordbog og forklaring
Med ny teknologi kommer der nye udtryk, som ikke altid er selvforklarende. Jeg har samlet de fleste i dette afsnit, hvor formålet er at være opslagsværk. Der kan derfor være gentagelser fra ovenstående tekst – men også ny information.
THREAD NETVÆRK
Et selvhelbredende, IP-baseret mesh-netværk af Thread Router og Endpoint Devices, der arbejder sammen for at transportere data. Det er dette netværk, der sørger for, at (Matter)kommandoer og informationer kan finde vej effektivt og pålideligt mellem enhederne, selv hvis nogle enheder falder ud eller flyttes.
MESH NETVÆRK
En måde at strukturere netværksforbindelser på. I et mesh netværk går kommunikationen ikke fra punkt A til punkt B, men i stedet på kryds og tværs, og der er flere ruter at vælge imellem.
I praktisk er det Thread enheder, der bliver forsynet med fast 230V strøm, der hjælper med forlænge rækkevidden af Thread-netværket, ved at modtage og videresende informationer. Disse enheder omtales Thread Router eller Full Thread Device.
THREAD DEVICE / THREAD ENHED
En smart-enhed, der benytter Thread som den trådløse kommunikationsvej. Det kan være batteridrevne sensorer, knapper, 230V lyskilder m.m.
THREAD END DEVICE / MINIMAL THREAD DEVICE
En Thread Device, der typisk er batteridrevet, og som ikke videresender data for andre enheder. Den kommunikerer kun med præcist én Thread Router. Den kan gå i dvale hvor den deaktiverer sine antenner for at spare på strømmen.
THREAD ROUTER / FULL THREAD DEVICE
En Thread Device, der er bliver forsynet med 230V strøm fremfor batteri og aldrig går i dvale. Disse er hele grundlaget for et mesh-netværk, da de er de eneste der kan “forstærke signalet” og forlænge rækkevidden, ved at videresende data for andre Thread Devices i netværket.
THREAD LEDER
En specifik rolle en Thread Router automatisk kan tildeles. Alle Thread Router kan blive Leader, men der kan kun være én pr. Thread-netværk. Hvis Leader-enheden forsvinder, bliver en ny automatisk udnævnt.
Thread Leader er ansvarlig for at administrere og opretholde Thread-netværket, herunder vedligeholde en liste over alle enheder, sikre rutevalg og håndtering af netværks ændringer.
SELVHELENDE NETVÆRK
Hvis en Thread Router fejler eller fjernes, dannes der automatisk nye ruter i mesh netværk så kommunikationen kan fortsætte.
THREAD BORDER ROUTER
En fysisk enhed, der fungerer som en bro mellem et Thread-netværk og et Wi-Fi (eller Ethernet) netværk. Thread Border Routeren gør det muligt for enheder på Wi-Fi at se og interagere med Thread-enhederne, som om de var på samme netværk, samt giver mulighed for fjernadgang.
Eksempler på enheder, der kan fungere som Thread Border Router, er Homey Pro 2023, Amazon Echo, Apple TV/HomePod/Mini og Google Nest Hub (2. generation)/Max/TV. Modsat en Zigbee-hub/controller, kan der være flere på samme Thread-netværk.
Matter over Thread – sammen er vi stærke
Selvom Thread og Matter er to separate teknologier, der kan fungere uafhængigt, er de designet til at arbejde optimalt sammen. Thread leverer det IPv6-baserede transportlag, designet til trådløse enheder med lavt strømforbrug og Matter leverer kommando-sproget, som enhederne kan kommunikere i uden kompatibilitetsproblemer, selvom man vælger enheder fra forskellige producenter.
Threads mesh-egenskaber sikrer, at selvom en enhed falder ud, kan kommunikationen stadig finde en vej frem via andre enheder i netværket. Samtidig sikrer Threads lave energiforbrug, at batteridrevne Matter-enheder kan fungere i lang tid uden behov for konstant batteriskift.
Denne synergi mellem Thread og Matter er grunden til, at udtrykket “Matter over Thread” er blevet så fremtrædende i smarthjem-verdenen. Det beskriver en situation, hvor en Matter-kompatibel enhed benytter Thread, som sin trådløse netværksprotokol til at kommunikere.
Matter over Thread gør det det nemmere at tilføje nye enheder til smarthjemmet, da tilslutningsprocessen er standardiseret via Matter. Samtidig sikrer Thread et robust og pålideligt trådløst netværk, der kan skaleres til at inkludere mange enheder i et større hjem.
De store producenter begyndte hurtigt at modarbejde ideologien bag Zigbee, ved at ekskludere andre med deres specielle tiltag. Af Fugl Føniks-“Zigbee 2.0” har vi nu fået Matter over Thread, hvor samme ideologi genbruges – vi skal igen kunne blande og matche enheder fra forskellige producenter og forvente en strømlinet, brugervenlig oplevelse, hvor enhederne fungerer godt sammen. Slut med mange af de kompatibilitets udfordringer, som plager smarthjem-verdenen.
Jeg vil afslutningsvis spørger jer, der har den gamle Philips Hue Bridge eller nye Philips Hue Bridge Pro, der begge er Matter kompatible… Går det glat og nemt at tilføje andre producenters enheder via Matter nu?
Citat fra hueblog.com om Philips Hue Bridge Pro:
