Het Thread netwerk werd ontwikkeld om de grote wirwar aan protocollen in de domoticawereld te ordenen. Diverse leveranciers van domotica- en smart home producten zijn op zoek naar een nieuwe domotica industrie standaard. De berichten zijn veelbelovend. Thread is klaar voor de toekomst. Het netwerk is volop in ontwikkeling door de inzet van de Thread Group. Het netwerk gaat uit van het goede wat we al hadden, aangevuld met een paar belangrijke verbeteringen waar we allemaal op zaten te wachten. Op deze pagina lees je alles over het Thread Protocol.
- Wat is een Thread-netwerk?
- Wie hebben Thread ontwikkeld?
- Waarom is Thread ontwikkeld?
- Hoe werkt Thread precies?
- Techniek: wat zijn de troeven van Thread?
- Wat werkt nu al met Thread?
- Voordelen van Thread
- Zitten er ook nog nadelen aan het Thread protocol?
- Conclusie: kies voor apparaten met Thread
Wat is een Thread-netwerk?
Thread is een IPv6 gebaseerd draadloos mesh netwerk, dat speciaal ontwikkeld is om apparaten in je woning direct en betrouwbaar met elkaar en met het internet te verbinden. Het energiezuinige protocol is uitermate geschikt voor apparaten die werken op batterijen, zoals domotica en Internet of Things (IoT)producten. Daarnaast zijn mesh (en dus Thread) netwerken uitermate stabiel.
Er zijn ook andere bekende domotica protocollen zoals Zigbee die uitgaan van de mesh netwerkstructuur. Bij mesh zijn alle apparaten in het netwerk tevens relaisstation geworden. Ze zenden signalen naar elkaar door zodat elke node in het netwerk met alle andere nodes kan communiceren. Het Thread-netwerk maakt gebruik van al deze voordelen en voegt er nog een aantal interessante dingen aan toe, waarover later meer.
Een groot voordeel van Thread is dat elk device een uniek IP-adres krijgt zodat het ook werkt op het internet, voor Cloud toegang. (Het routeerbare protocol IPv6 wordt hiervoor gebruikt). Dit is een groot verschil met andere domoticaprotocollen. Ook het koppelen aan een traditioneel domotica Wifi-netwerk, is erg eenvoudig.
Een Thread-netwerk gebruikt dezelfde frequentie als Zigbee, maar het bevat ook verbeteringen. Door een paar technische aanpassingen is Thread sneller dan Zigbee. Zo is de pakketlengte groter dan die van Zigbee. De pakketlengte is de hoeveelheid data die als een pakketje per keer verstuurd wordt. De apparaten die van Thread gebruikmaken zijn hierdoor sneller. Een technisch tussenstapje, het 6LoWPAN protocol, maakt dit mogelijk.
De gebruikte AES-encryptie is van hoge kwaliteit. Deze is vergelijkbaar met de beveiliging van banken. Ook op het gebied van veiligheid is Thread hiermee een prima keuze.
Wie hebben Thread ontwikkeld?
De Thread Group zorgt voor de ontwikkeling van het Thread netwerk. Deze werkgroep werd in 2014 opgericht door Nest Labs en Samsung. Al vrij snel sloten andere bedrijven zoals ARM (energiezuinige Intel-processoren), Qualcomm, NXP , Yale (sloten), Somfy en Osram zich bij de groep aan. Inmiddels zijn ook Apple en Google aan boord (2018).
De bedrijven die het Thread mesh netwerk protocol verder ontwikkelen, zijn allemaal lid van de werkgroep. Ze betalen jaarlijks lidmaatschapsgeld om mee te mogen ontwikkelen aan deze nieuwe standaard. Op die manier kunnen ze invloed uitoefenen op de richting die het project uitgaat. Voor een aantal bedrijven is het van vitaal belang om daarbij betrokken te zijn.
Het doel van de Thread Group is om een nieuwe industriestandaard te ontwikkelen. De certificering voor Thread producten is erg streng, wat alleen maar bijdraagt tot het overeind houden van de standaard. Hierdoor kan de consument rekenen op 100% compatibele producten.
Open Thread (Nest Lab) is de gratis open source variant van Thread.
Waarom is Thread ontwikkeld?
De behoefte aan het Thread netwerkprotocol is vanuit ontevredenheid ontstaan. Vaak worden nieuwe dingen ontwikkeld omdat men oude problemen wil oplossen. In de domoticawereld bestaan er te veel protocollen en standaarden. Iedere fabrikant maakte zijn eigen protocol, waardoor apparaten van verschillende fabrikanten niet konden samenwerken.
De Thread werkgroep wil hier iets aan doen. Er zijn al veel grote bekende bedrijven in het project gestapt. In de toekomst zal het belang van dit netwerk vergroten.
De belangrijkste redenen waarom de Thread Group een nieuwe standaard wil:
- Betrouwbare netwerkverbindingen via mesh netwerken.
- Beveiligingsproblemen oplossen die in andere protocollen bestaan.
- Eenvoudig apparaten verbinden. Via smartphone, tablet of computer.
- Apparaten zowel op afstand als op apparaat kunnen besturen.
- Zoeken naar energiezuinige standaard. (druk vanuit overheid en samenleving).
Hoe werkt Thread precies?
Zoals gezegd is het een draadloos mesh netwerk. Het werkt iets anders dan een gewoon Wi-Fi netwerk. Er is bij een mesh netwerk sprake van een speciale Edge router. Thread heeft hiervoor de naam Border router bedacht. Verder zijn alle devices die deel uitmaken van een mesh-netwerk allemaal relaiszendertjes. Ze zenden allemaal signalen door van elkaar.
In een traditioneel Wi-Fi netwerk is dat de taak van de router of access point. Bij mesh is dat anders geregeld, en dat is ook meteen de kracht van een mesh systeem. Elke node in een mesh netwerk staat in contact met minimaal 2 andere nodes. Het netwerk blijft werken ook als een belangrijk onderdeel zou uitvallen. Als de router in een Wi-Fi netwerk het begeeft, ligt het hele netwerk plat. Dat probleem bestaat binnen een Thread netwerk niet.
Een groot aantal onderdelen van het Zigbee protocol wordt gebruikt in het nieuwe Thread netwerk. Er wordt samengewerkt met Zigbee.
Techniek: wat zijn de troeven van Thread?
- Eenvoudig te gebruiken: een Thread netwerk is eenvoudig te installeren en te gebruiken.
- Veilig: alle apparaten binnen een mesh netwerk worden geauthentiseerd, en daar komt nog bovenop dat alle communicatie AES-encrypted gebeurt.
- Betrouwbaar: een mesh netwerk is in staat om zijn eigen fouten te corrigeren. Er is geen single-point-of-failure. Als een apparaat uitvalt, nemen anderen die rol over. Voor erg grote netwerken is het wel aangeraden om minimaal twee border routers (als access points naar het internet) te gebruiken. Er wordt gebruik gemaakt van technieken om storing tegen te gaan.
- Uitermate efficiënt: het gaat zuinig om met energie waardoor apparaten die werken op batterijen jaren meegaan voordat de batterij vervangen moet worden.
- Schaalbaar: gemakkelijk uit te breiden naar honderden apparaten
- Koppeling met internet: je kunt Thread koppelen aan internet. (IPv6 protocol) Je kunt dus koppelen met de Cloud. Steeds meer domotica-aanbieders betrekken de Cloud bij hun oplossing. Maar ook connecties met andere, meer traditionele netwerken, behoren tot de mogelijkheden.
- Energiezuinig: ideaal voor gebruik in energiezuinige toepassingen.
Wat werkt nu al met Thread?
Het aantal toepassingen is nog niet zo groot. Het is begonnen met een slimme thermostaat van Nest. Nest stond samen met Samsung aan de wieg van het Thread netwerk project. We kijken even wat er nu al werkt met Thread:
- Slimme rookmelders. Deze apparaten werken vaak met een batterij. Een energiezuinig protocol was dus zeer welkom. Er zijn nu gevallen bekend waarbij deze batterijen ruim 6 jaar of langer mee gaan.
- Slimme deurbellen. Ook hier is het handig als de deurbel niet om de haverklap gedemonteerd moet worden om de batterij te vervangen.
- Bewegingssensoren. Wederom een apparaatje dat werkt met een batterij. Als onderdeel van je alarmsysteem moet je op deze sensoren kunnen vertrouwen. Dat kun je nu, omdat deze apparaten ook een signaal kunnen geven als de batterij bijna leeg is.
De ontwikkelingen gaan snel in de domoticawereld. Zeker nu er zoveel grote bedrijven zich achter Thread hebben geschaard, zijn de verwachtingen hoog gespannen. Het is zeer reëel om te stellen dat Thread binnen twee of drie jaar de nieuwe domotica industriestandaard is geworden.
Voordelen van Thread
Natuurlijk heeft de werkgroep Thread gezorgd voor zoveel mogelijk voordelen, zodat verschillende partijen snel de keuze maken om zich bij de gebruikersgroep aan te sluiten. We bekijken even de voordelen, voor zover ze nog niet besproken zijn:
1. Internet routeerbaar
Hierdoor kun je het koppelen aan de Cloud. Aansturing via Cloud is ook mogelijk. In tegenstelling tot de meeste andere domotica protocollen werkt Thread met het IPv6 protocol. Dat is de opvolger van het IP versie 4 protocol, dat de meeste mensen wel kennen als de normale IP-adressen.
IPv6 is wat ingewikkelder en langer, maar je kunt er wel veel meer IP-adressen mee maken. Door de grote toename van de Internet of Things toepassingen was dat nodig. Hierdoor is een Thread netwerk gemakkelijk te koppelen aan een traditioneel Wi-Fi netwerk.
2. Laag energieverbruik
Door een goed ontwikkeld netwerkprotocol is het energieverbruik extreem laag. Hierdoor is het ideaal voor toepassingen die werken op batterijen en zo lang mee moeten gaan. Ook de overheid en consument eisen tegenwoordig dergelijke producten.
3. Veiligheid door hoge encryptie
Er wordt een degelijke, hoogkwalitatieve AES-encryptie toegepast die vergelijkbaar is met de zwaarte van beveiliging die banken toepassen.
4. Mesh netwerk voor hogere stabiliteit
Door te kiezen voor een mesh netwerk kan men een hogere stabiliteit garanderen dan zowat alle andere domoticaprotocollen. Doordat alle apparaten in een mesh netwerk tevens relaisstations zijn, maakt het niet uit of er iets uitvalt. Een Thread netwerk gebruikt een border router.
5. Toekomstbestendig
Er staat een grote groep bekende namen achter dit product. De certificering is erg streng. Zodoende komen er alleen producten door de controle die 100% compatibel zijn met het protocol. Afwijken van de protocolstandaard wordt niet getolereerd. Voor ons als consumenten is dat alleen maar goed nieuws. De keuze voor een hoogwaardige beveiliging, en het afleveren van een energiezuinig protocol maken deze lofzang compleet.
Zitten er ook nog nadelen aan het Thread protocol?
Het lijkt erop dat er niet zoveel nadelen zijn. Het Thread netwerk en zijn toepassingen is nog niet zo bekend en nog niet zo ruim verkrijgbaar in de winkel. Dat is echter geen nadeel van het product zelf. De voordelen van een aantal protocollen en producten zijn samengevoegd in dit nieuwe Thread-netwerk. Het heeft er alle schijn van dat Thread het helemaal gaat maken als universeel protocol en netwerk in de toekomst van de domotica.
Eindelijk één onafhankelijk netwerk (mesh netwerk) en protocol waar de hele markt zich achter schaart.
Conclusie: kies voor apparaten met Thread
Het ziet ernaar uit dat we over enkele jaren alleen nog maar gebruik maken van Thread. Als je nu op het punt staat om een domoticasysteem aan te leggen thuis, houd hier dan alvast rekening mee. Zorg dat je devices in ieder geval Thread ondersteunen. Dat voorkomt dat je in de nabije toekomst tegen compatibiliteitsproblemen aanloopt.