medida que se acerca el lanzamiento del nuevo estándar de hogar inteligente Matter , los dispositivos conectados basados en Thread, una tecnología que es parte integral de Matter, están comenzando a implementarse. El año pasado, Eve , Nanoeaf , Schlage y Wemo lanzaron dispositivos inteligentes para el hogar, como sensores de movimiento , bombillas , cerraduras de puertas , enchufes inteligentes y persianas motorizadas que funcionan con Thread. Pero, ¿qué es Thread y por qué es importante para Matter?
Me senté con tres miembros de la junta de Thread Group para descubrir cómo este “nuevo” protocolo (en realidad existe desde 2015) promete solucionar muchos de los problemas más importantes de la casa inteligente: confiabilidad, velocidad, conectividad y escala. Hablé con Vividh Siddha, presidenta de Thread Group y directora de ingeniería de software de Apple, Jonathan Hui, vicepresidente de tecnología de Thread e ingeniero principal de software de Google, y Sujata Neidig, vicepresidenta de marketing de Thread y directora de marketing de NXP.
Como habrás notado en esas biografías, Thread, como Matter, está siendo desarrollado por un consorcio de empresas competidoras en la industria de hogares inteligentes. Solo Thread comenzó mucho antes que Matter. “En 2015, varias empresas se unieron e identificaron un problema en la industria y que podemos trabajar juntos para traer una solución al mercado”, dice Neidig.
Ese problema era cómo conectar de forma segura y sencilla todos los diversos dispositivos en el hogar inteligente del consumidor. La solución que se les ocurrió fue Thread, un protocolo inalámbrico basado en IPv6 que podría crear “una red segura, robusta, confiable y fácil de usar”. Hoy, Thread está dirigido por una junta directiva que incluye representantes de Google, Apple, Amazon, Samsung SmartThings, Qualcomm, NXP, Assa Abloy (propietarios de Yale y August), Lutron y más.
¿Qué es Thread y por qué es importante para Matter y el hogar inteligente?
Thread es un protocolo inalámbrico creado específicamente para dispositivos IoT. Está diseñado para que funcionen más rápido, tengan menos puntos de falla, usen menos energía y se comuniquen entre sí de manera más fluida.
Thread, un protocolo de red de malla de baja potencia y bajo ancho de banda que utiliza la tecnología de radio 802.15.4, es similar a los protocolos domésticos inteligentes existentes Zigbee y Z-Wave. Pero a diferencia de ellos, no necesita un centro o puente central. En cambio, los dispositivos Thread pueden comunicarse directamente entre sí. Al eliminar al intermediario, Thread puede ser más rápido, especialmente en redes grandes.
Además, a diferencia de otros protocolos domésticos inteligentes de baja potencia, Thread está basado en el protocolo de Internet (IP) , lo que significa que puede conectarse directamente a cualquier otro dispositivo basado en IP, como teléfonos inteligentes, tabletas, computadoras y enrutadores Wi-Fi. “Lo que lo hace único es que se construyó sobre IP”, dice Neidig. “Estamos trayendo el mismo protocolo en el que se ejecuta Internet para ejecutarse en dispositivos pequeños”.
Matter es una capa de aplicación que se ejecuta en Thread. “Matter es compatible tanto con Wi-Fi como con Thread para conectar dispositivos, y Thread proporciona esa capacidad de malla confiable para que no haya un solo punto de falla”, explica Neidig.
Thread será el protocolo que usará para dispositivos de bajo ancho de banda, como cerraduras de puertas y sensores de movimiento, y Wi-Fi y Ethernet se usarán para necesidades de alto ancho de banda, como la transmisión de video desde un dispositivo de seguridad. cámara. Finalmente, Bluetooth LE se usará para incorporar dispositivos a una red Matter.
¿Por qué Thread es un mejor protocolo de hogar inteligente que los que ya tenemos?
“Thread fue diseñado desde cero para ser un protocolo IoT de bajo consumo que admite baja latencia. Ese es su propósito”, dice Hui. “Muchas de las otras tecnologías [utilizadas en el hogar inteligente] fueron diseñadas para optimizar otras aplicaciones. Por ejemplo, Bluetooth se diseñó originalmente como un reemplazo de cable. Thread fue diseñado para dispositivos que solo quieren dormir durante mucho tiempo, despertarse, enviar un solo paquete y luego volver a dormir y conservar la batería el mayor tiempo posible”.
La capacidad de comunicación directa de Thread, combinada con su capacidad para manejar la escala (más de 250 dispositivos), significa una latencia más baja. Las pruebas comparativas realizadas por Silicon Labs muestran que Thread thrashing Zigbee y Bluetooth en las pruebas de latencia, especialmente en redes grandes con muchos dispositivos.
“Además, una malla Thread [puede funcionar] como una malla enrutada, lo que significa que los dispositivos buscan de manera proactiva la mejor ruta para todos los demás dispositivos de la red”, dice Hui. Esta eficiencia se traduce directamente en un consumo de energía reducido, así como en una latencia reducida. Como red de malla, Thread se autorrepara; si un enrutador (ver barra lateral) se desconecta, otro puede tomar el relevo para que su red no se caiga.
¿Thread realmente reemplaza la necesidad de algún tipo de concentrador o puente?
“Sí, aunque requiere un enrutador de borde para conectar la red Thread a Internet. Pero te evita tener un puente diferente para [múltiples] dispositivos”, dice Siddha. En cambio, cualquier dispositivo Thread puede conectarse a cualquier enrutador de borde Thread, independientemente del fabricante. Además, a diferencia de un puente o concentrador, un enrutador de borde Thread no puede ver el tráfico que enruta, ya que todas las comunicaciones en una red Thread están encriptadas.
Un enrutador de borde Thread no es un dispositivo dedicado como un puente o un concentrador. “Un enrutador de borde es una función que se puede integrar en cualquier dispositivo que esté encendido todo el tiempo, como los paneles de luz Nanoleaf, el Apple TV o [un] HomePod Mini”, dice Neidig.
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¿Es necesario tener un enrutador de borde para usar un dispositivo Thread?
“No, no necesita un enrutador de borde para que los dispositivos Thread se comuniquen entre sí. Pero necesita un enrutador de borde si quiere que hablen con otras redes en el hogar o con Internet”, dice Hui.
¿Funcionará Thread cuando Internet no funcione?
“Sí, los dispositivos Thread lo harán. Una red Thread no se caerá si Internet se cae porque no está haciendo nada en la nube”, dice Hui. “La red es autoconfigurable, autorreparable e incluso autoadministrable. Y todo se hace localmente”.
¿Qué productos específicos se benefician de Thread? No está diseñado para todos los productos del hogar inteligente, ¿verdad?
“No, no es. Y mirando los casos de uso actuales [de hogares inteligentes], el elefante más grande en la habitación en términos de ancho de banda son las cámaras”, dice Siddha. “El hilo se puede usar para todos los sensores, pero no para casos de uso de gran ancho de banda como las cámaras. Las cámaras se encuentran entre los pocos dispositivos IoT que requieren un gran ancho de banda. Thread puede satisfacer cualquier otro caso de uso para un sensor o accesorio IoT”.
Thread está diseñado específicamente para dispositivos pequeños de baja potencia: detectores de fugas, detectores de CO y sensores de movimiento. Estos pueden dejarse intactos y sin usar durante meses o más, pero deben entrar en acción de manera confiable cuando sea necesario y, de manera crucial, no deben haberse quedado sin batería. “Además de sensores, también está diseñado para actuadores, como cerraduras de puertas, persianas, bombillas, enchufes de pared, válvulas de agua, termostatos, válvulas termostáticas de radiadores, sirenas de alarma, etc.”, dice Siddha.
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¿Por qué hay tantas versiones de Thread? Hay Matter over Thread, HomeKit over Thread, Google/Weave over Thread, Open Thread , etc.
“Esos son todos el mismo Hilo; son simplemente diferentes capas de aplicación que se ejecutan en Thread”, dice Hui. “Ese es en realidad uno de los aspectos más destacados de la importancia de la propiedad intelectual [en Thread]. Es la misma tecnología de red; puede admitir múltiples capas de aplicación diferentes simultáneamente. Matter over Thread es solo otro ejemplo de una capa de aplicación sobre Thread”.
La última versión de Thread 1.3.0 aborda un problema importante en torno a estas diferentes versiones, lo que les permite interactuar entre sí. “Anteriormente, los diferentes ecosistemas no tenían una buena manera de compartir las credenciales de esta red Thread entre sí”, dice Hui. “Eso está cambiando”.
En combinación con las API anunciadas por Apple y Google para compartir las credenciales de Thread entre diferentes aplicaciones móviles, la última versión de Thread, Thread 1.3.0, permitirá a los usuarios tener una red Thread unificada en sus hogares .
Con 1.3.0, si una red doméstica tiene un Apple HomePod Mini, un Google Nest Hub y un enrutador Eero Wi-Fi, todos pueden actuar como enrutadores de borde en una sola red Thread. No es así hoy, y probablemente no veremos todos los dispositivos actualizarse a Thread 1.3.0 hasta que Matter llegue este otoño, dice Hui.
Los orígenes de Thread se remontan a 2011 y al primer Termostato Nest. ¿Por qué se ha tardado tanto en adoptarlo en el hogar inteligente? ¿Y por qué hay tan pocos productos Thread disponibles?
“Thread tuvo un punto de inflexión probablemente hace dos o tres años cuando tanto Google como Apple crearon enrutadores fronterizos”, dice Siddha. “Luego pudimos finalmente ver los dispositivos Thread en acción. Encender un interruptor de luz [inteligente] era literalmente tan bueno como encender un interruptor de luz físico. Esa no era la experiencia que la gente tenía antes”.
Con los enrutadores fronterizos comenzando a aparecer, compañías como Eve y Wemo, que anteriormente habían usado Wi-Fi o Bluetooth, comenzaron a considerar el cambio. “Vieron los problemas con [los otros protocolos] y ahora, viendo la madurez de Thread, están adoptando Thread en sus productos y haciendo un cambio consciente de una tecnología diferente a Thread, para los beneficios de las experiencias de control instantáneas, seguras y confiables. ”, dice Neidig.
Sin embargo, todavía hay muy pocos dispositivos Thread disponibles (consulte la barra lateral), y algunos que lo son, como las bombillas Nanoleaf Essentials A19 , no serán compatibles con Matter cuando llegue el estándar. Del mismo modo, varios productos de Google con Thread , como la cerradura de puerta Nest x Yale, se basan en implementaciones anteriores de Thread y no son compatibles con las funciones requeridas para Matter.
Amazon ha anunciado que su altavoz inteligente Echo (cuarta generación) se actualizará para convertirse en un enrutador de borde Thread.
¿Qué pasa con la compatibilidad con versiones anteriores? Si Thread se creó en Zigbee, ¿no se pueden actualizar todos los dispositivos Zigbee a Thread?
“Técnicamente, Zigbee se ejecuta en radio 802.15.4 al igual que Thread. Por lo tanto, los productos Zigbee actuales podrían actualizarse a Thread”, dice Neidig. “Pero debido a que está basado en IP, Thread tiene diferentes requisitos de recursos, como la memoria. Si un producto no se construye con la estructura de recursos correcta, no se podrá actualizar”.
¿Se pueden actualizar los productos que utilizan concentradores o puentes, como las bombillas Philips Hue, a Thread through the hub o bridge? ¿O tendría que actualizar las bombillas individuales?
“Una restricción es: los accesorios, no el concentrador, tienen suficiente memoria para admitir Matter over Thread”, dice Siddha. Si los accesorios no lo hacen, entonces el producto no se puede actualizar a Thread a través del concentrador (pero podría funcionar con Matter a través de Wi-Fi). “Esas son consideraciones que los fabricantes de productos tendrán que hacer”, dice. “Como principio general, si algo no está roto, la gente no quiere arreglarlo”.
Philips Hue ya funciona con casi todos los ecosistemas, y la compañía ha dicho que admitirá Matter a través de su puente existente, pero que no planea reemplazar sus bombillas Zigbee existentes con bombillas Thread .
“A más largo plazo, creo que los productos experimentarán una evolución natural hacia [Thread]”, dice Siddha. Pero espera que todas las empresas busquen llevar Thread a sus dispositivos existentes, “porque nos lleva a esta red troncal de IP [para el hogar inteligente] más rápido”.
¿Cómo funcionará Thread and Matter con Apple HomeKit?
“HomeKit será esta aplicación que funciona en el ecosistema de Apple. Pero usa Materia debajo”, dice Siddha. “Por lo tanto, tendrá HomeKit en nuestros productos, compatible con los accesorios Matter y Thread. Entonces tenemos nuestro propio tipo de experiencia de usuario para HomeKit, al igual que Google tendrá la suya. Esperamos que la innovación suceda en ese nivel superior”.
¿Cómo beneficiarán finalmente Matter and Thread al hogar inteligente?
“Durante años, las empresas en el hogar inteligente de consumo intentaron diferenciarse en función de la conectividad que tenían [con qué plataformas funcionaba el dispositivo]”, dice Hui. “Eso no es lo que les importa a los consumidores. Se preocupan por las características geniales y divertidas. La estandarización de todas estas tecnologías de conectividad elimina los problemas relacionados con la confiabilidad y la potencia. Permite a las empresas de productos centrarse en las características nuevas y emocionantes que realmente interesan a los consumidores”.
“El hogar inteligente de hoy es como los primeros días de Internet”, dice Siddha. “Hay tecnologías heredadas que no se unieron para hacer que todo funcionara. En cambio, existen todos estos puentes múltiples y otros dispositivos que necesita. Thread, con toda su red troncal de IP, permite un acceso sin problemas a la red doméstica, lo que esencialmente hace que la automatización del hogar sea completa”.
En última instancia, Thread and Matter es un reinicio para el hogar inteligente. Son un intento de reconstruir un sistema roto y hacerlo capaz de cumplir su promesa inicial; la evolución tecnológica inteligente de nuestros hogares. Ahora solo tienen que llegar.
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