雖然物聯網大部分依賴于傳統的嵌入式開發技能，但始終在線連接的要求要求工程師不僅要為無線方法做出決策，還要為通信協議做出決策。因此，不同的協議正試圖將自己確立為提供從邊緣節點到云的數據通信的基石。對于某些類型的數據或交換數據的方法，每一個都在爭相被視為最好的。

Thread 協議（圖 1）最初是為 Nest Labs 在其智能恒溫器和煙霧探測器產品中使用而開發的，并于 2015 年被 Google 收購。隨著合作伙伴和用戶社區的不斷壯大，Thread 的技術證書使其成為 ZigBee、Z-Wave 和藍牙低功耗 （BLE） 等產品的可行替代品。Thread 成功的原因之一是谷歌選擇不開發全新的協議，而是基于已建立的 IEEE 802.15.4 無線標準。

【圖1 | Thread 協議的主要組件。Thread 以電器、訪問和氣候控制、能源管理、照明、安全和安保為目標。（通過線程組）］

BLE 可能是最接近 Thread 的競爭對手，但 BLE 無法形成自愈網狀網絡，這正日益成為物聯網應用的先決條件。可靠性是任何形式的基于傳感器的通信的關鍵，例如恒溫器、安全警報，當然對于安全性至關重要的工業應用也是如此。

盡管如此，BLE 肯定還沒有退出物聯網競賽。多年來，藍牙從各種形式的功能增強中受益，現在藍牙特別興趣組 （Bluetooth SIG） 的一些參與者，例如博通、高通和其他行業領導者，正在努力提高 BLE 的功能使其適用于物聯網應用。

高度集成的 BLE SoC 的一個很好的例子是 Broadcom 的 BCM20737 WICED SMART 藍牙設備，它使用低功耗 WICED 智能芯片具有安全功能和 iBeacon 技術。它包括 RSA 4000 位加密和解密支持，并包括對 A4WP Rezence 無線充電的本機支持。

藍牙 SIG 也為連接到互聯網鋪平了道路。2 月，它啟動了藍牙智能網狀網絡工作組（已得到 80 多家公司的支持），目標是構建標準化藍牙網狀網絡能力的架構。

IPv6、IEEE 802.15.4 和 Thread、ZigBee 和 Z-Wave 使用的低功耗無線個域網 （6LoWPAN） 上稱為 IPv6 的個域網是互補的，因為后兩者被明確設計為服務于有限的設備處理能力、低數據速率、極低的射頻輸出功率以及電源或電池的最低功耗。這應該使設備和網絡設計相對簡單且具有成本效益。128 位 AES 加密是這些加密的標準，美國國家安全局認為這種方法被評為“秘密”許可級別，因為超級計算機需要 149 萬億年才能破解密碼。

憑借 Thread 的低延遲（通常為 100 毫秒，遠低于 Wi-Fi），它可以在網絡上容納多達 300 臺設備、AES 128 位安全性和網狀網絡方法，使其成為一個非常強大的使用協議在物聯網應用中。也就是說，沒有證據表明 Thread 將成為物聯網連接領域的主導領導者。隨著物聯網的預測增長（圖 3），許多協議顯然有建立自己的空間，可能在特定應用中開辟自己的利基市場。

【圖3 | 無線設備的預計增長表明物聯網呈指數級增長。（通過 BI 智能）］

但是 ZigBee/ZigBee Pro、Z-Wave、AllJoyn、CSR Mesh 和 IoTivity 呢？

ZigBee 3.0 工作頻率為 2.4 GHz，最大數據速率為 250 kbps，已獲得大約 400 家供應商的廣泛支持，并且可以使用成熟的網狀網絡協議支持數千個節點。它的鏈路距離約為 100 英尺，支持 IPv6 并提供 128 位 AES 加密安全性。這個最新版本包含了多年來激增的所有以前的 ZigBee 配置文件，ZigBee 聯盟因此受到嚴厲批評。

ZigBee 旁邊是相對較新的 ZigBee Pro 規范。該網狀網絡協議明顯針對物聯網進行了優化，不僅可以在 2.4 GHz 頻譜中運行，而且還可以在 800-900 MHz 的未經許可的 ISM 頻譜中運行。使用頻率捷變擴頻調制方法，超過 16 個通道，除了廣播傳輸選項外，它還支持多星型拓撲。與大多數物聯網節點應用程序一樣，節能是首要考慮因素，因此該協議適合那些沒有電池但通過各種機電、光或運動方法收集能量的設備。

與此同時，Z-Wave 僅在 800-900 MHz ISM 頻段內運行。Z-Wave 僅在 100 英尺左右的有限范圍內、低數據速率 （100 kbps） 和最多支持 232 個節點的情況下獲得了超過 375 個組織的支持。

來自 Linux 基金會的 AllSeen 聯盟及其 AllJoyn 框架。AllJoyn 是一個新興的開源協作軟件框架，它允許開發人員為物聯網編寫應用程序，無論品牌、類別、傳輸介質和操作系統如何，而無需使用云甚至互聯網（兩者都受支持，但是）。它提供對 Wi-Fi、以太網、串行和電力線傳輸媒體的支持。支持的操作系統包括 RTOS、Arduino、Linux、Android、iOS、Windows 和 Mac。該框架使用 128 位 AES 加密，目前受到 120 多家公司的支持。

Linux 基金會內部運行的另一個協議是 IoTivity，它專注于提高互操作性和定義物聯網的連接要求。它使用通用通信框架以無線方式連接和管理個人計算和新興物聯網設備之間的信息流，而不受外形尺寸、操作系統或服務提供商的影響。

在 Google 的支持下，Thread 極有可能蓬勃發展。在一家通過提供大量云連接平臺來擁抱物聯網的公司的支持下，它應該做得很好。但是，還有許多其他的云服務提供商正在日益壯大。雖然它們中很少有人可以在規模上競爭，但它們確實為其他協議在未來獲得重要份額提供了很多機會。

審核編輯：郭婷