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Thread是1种可靠的自我修复网状网络技术,将低功耗设备从边缘安全连接到云端.基于原生 IPv6 的连接标准,没有单点故障.Nordic是Thread/低功耗蓝牙多协议领域的领先公司之一
Thread 一种基于IPv6标准的网状网络协议

特征

  • 内置安全设计
  • 低功耗
  • 基于IPv6的开放协议
  • 无缝集成
  • 互联互通

Thread是一种基于IPv6标准的mesh网络协议,没有单点故障。Thread的目标是通过可靠、安全、可扩展的方式来连接低功耗设备。和互联网一样,Thread运行在互联网协议(IP)上。因此,Thread设备可以与更大的IP网络无缝集成。它们不需要专有网关或转换程序。这简化了与云或消费者移动终端设备的连接。

Thread multiprotocol

Thread认证

低功耗无线连接是Nordic的一个核心竞争力。我们支持OpenThread,也是其主要贡献者之一。我们的硬件产品结合我们的软件是Thread认证的组件。

产品组合

有了Nordic的系列产品,您可以开发一个单芯片设备,或者使用我们的一个较小的设备作为网络协处理器来开发一个Thread边界路由器。系统级芯片拥有不同的内存和功能,让您为自己的产品选择最完美的参数。Thread协议不定义应用层,与应用层无关。因此,它可以支持许多IP应用协议。Nordic的Thread解决方案是各种Thread应用层的完美载体:Matter、HomeKit、DALI+、KNX IoT、OCF等。

Thread multiprotocol

为物联网而生

安全可靠的连接。该协议采用无单点故障设计,通过认证程序确保了互操作性。它还可以从小型网络扩展到大型网络。

内置安全设计

Thread自带用于数据传输和调试的内置安全设计。作为规范要求的一部分,对于Thread,安全性不是选择,而是一个要求。

低功耗

Thread低功耗是由于采用了节能的IEEE 802.15.4 MAC/PHY。它是电池供电设备的理想选择。

基于IPv6的开放协议

基于IPV6的设备到设备和设备到云的通信。通过使用经过验证的互联网开放标准来打造基于IPv6的网状网络,Thread将互联网引入物联网。

无缝集成

互联网是基于IP技术,而Thread正在将这些技术扩展到网络的边缘设备。这使得无缝集成成为可能。云开发人员不需要关心甚至知道他们正在通信的是Thread设备还是Wi-Fi设备。

市场成熟

Thread已被部署在市场上的数百万个设备上。Google Nest产品已经依赖Thread好多年。苹果最新的HomeKit设备也使用了Thread。除此之外,Matter还将Thread与低功耗蓝牙结合使用。

拓扑结构和作用

设备类型

Thread设备可以是路由器设备(Full Thread device - FTD)或终端设备(Minimal Thread device - MTD)。这与它们的设备功能无关。通常,FTD是由市电供电的,而MTD通常由电池供电的,并作为休眠的终端设备工作。FTD在网络中的作用可以在路由器和终端设备之间动态变化,以确保最佳性能。

Thread multiprotocol

  • End Device

End Device只能通过它的上级路由器进行通信,不能将消息转发给其他设备。End Device可以关闭它们的收发器以降低功耗,并作为休眠终端设备工作。路由器和终端设备之间的关系是一种亲子关系。一个End Device只能连接到一个Router上。Router总是父设备,End Device是子设备。

  • Thread Router

Thread Router为网络中的Thread设备提供路由服务。路由器还为试图加入网络的设备提供接入和安全服务。路由器不是为休眠而设计的,大部分采用市电供电。

  • Thread Leader

Thread动态地自行选出Leader。Thread要求所有Router都能作为Leader运行。如果某个Leader故障,另一个Router承担这个角色。

  • Border Router

Thread在维持与非Thread设备的连接方面是有弹性的。Border Router是Thread设备,提供从Thread网络到相邻网络的端到端的IP网络连接。许多Mesh技术依赖于单一的中心节点与外部连接。为了确保弹性,Thread支持多个Border Router同时运行。这就提供了进出网络的冗余路径。任何Full Thread Device设备都可以提供边界路由器服务,即使该设备目前没有在Thread网络中充当路由器。

Nordic赋能您的产品

您是否在考虑将Matter集成到您的产品中?使用我们的Thread产品,这将比想象的更容易。Nordic产品助您领先开发先进的Matter产品。作为OpenThread的领先蓝牙低功耗SoC供应商,Nordic是您理想的合作伙伴。

Nordic 在 Thread/Bluetooth Low Energy 多协议领域处于领先地位。我们的 nRF52840 SoC 和 nRF Connect SDK 2.0.2 获得了全球首个 Thread 1.3 认证徽章,客户可以轻松继承该认证,这也是 Matterover Thread 的先决条件,其中蓝牙 LE 用于调试,Thread 用于数据传输。现在也可以构建支持 Thread 的设备,以后通过更新加入 Matter 支持。

我们为任何使用我们SoC开发Thread产品的用户提供优质的文档和技术支持。我们将在产品开发过程中为您提供指导。

先进的Thread SoCs

Revolutionary multiprotocol SoC

nRF54H20是nRF54H系列中的首款系统级芯片(SoC)。它是一款紧凑型超低功耗SoC,并具有卓越处理能力、充足内存和出色效率。nRF54H20采用全新的业界一流多协议无线电和尖端安全性,在紧凑的SoC器件中集成了独特功能组合,让开发人员构建先前无法实现的创新物联网产品。

nRF54L15 是 nRF54L 系列的首款系统级芯片 (SoC)。它是一款超低功耗蓝牙 5.4 SoC,具有同类最佳的新型多协议无线电和先进的安全功能。nRF54L 系列以更紧凑的封装将广受欢迎的 nRF52 系列提升到新的水平,具有出色的处理能力和效率、扩展的内存和新型外设。

旗舰SoC

nRF5340 SoC是nRF53系列中的首个系统级芯片,也是世界上首个拥有两个Arm® Cortex®-M33处理器的无线系统级芯片。nRF5340是一款多合一系统级芯片,它包含了nRF52®系列最突出的功能特性。两个处理器和先进的安全功能让它成为您各种应用的理想选择。nRF5340具有Thread、Zigbee和低功耗蓝牙,它是一个强大的多协议平台。通过高速SPI、QSPI、USB,甚至Arm Cryptocell 312,它可以让雄心勃勃的Thread产品成为可能。

nRF52系列

nRF52系列的7个系统级芯片中有4个也支持Thread。这四款芯片都集成了强大而高效的64 MHz Arm Cortex-M4 CPU。Flash大小为192 KB至1024 KB,RAM大小为24 KB至256 KB。我们的nRF52系列提供多种高性价比选择。还有进阶产品可供选择,使您的产品具有顶级的功能和超低的功耗。nRF52系列是开发系列产品的理想平台。整个nRF52系列采用类似的硬件和软件架构,因而带来了优秀的软件可移植性。软件可重用性得到提高,减少了上市时间和开发成本。

多协议

所有系统级芯片都可以同时运行低功耗蓝牙和Mesh协议,如Thread/Zigbee/蓝牙Mesh。广播时间是分时进行的,并在协议之间共享。调度由自主控制,并保持网络连接。

Thread multiprotocol

nRF52和nRF53系列是基于全闪存的系统级芯片。闪存为您的产品带来完全的灵活性和可升级性。它们可以通过无线设备固件升级(OTA DFU)在工厂或现场重新编程。因而可以随时随地更新产品或增加功能特性。

Thread SoCs 对比

 

nRF5340

nRF52840

nRF52833

nRF52820

nRF52811

CPU

128 MHz Arm Cortex-M33 + 64 MHz Arm Cortex-M33

64 MHz Arm Cortex-M4 with FPU

64 MHz Arm Cortex-M4 with FPU

64 MHz Arm Cortex-M4

64 MHz Arm Cortex-M4

Flash

1 MB + 256 KB

1 MB

512 KB

256 KB

192 KB

RAM

512 KB + 64 KB

256 KB

128 KB

32 KB

24 KB

Arm TrustZone

Yes

 

 

 

 

Arm CryptoCell

312

310

 

 

 

Root-of-Trust

Yes

Yes

 

 

 

Secure key storage

Yes

 

 

 

 

High-Speed SPI

Yes

Yes

yes

 

 

TWI/SPI/UART

4xTWI/SPI/UART +TWI/SPI/UART

2xTWI/SPI, SPI, 2xUART

2xTWI/SPI, SPI, 2xUART

2xTWI/SPI, UART

TWI/SPI, SPI,UART

QSPI

Yes

Yes

 

 

 

USB

Yes

Yes

yes

Yes

 

PWM, PDM, I2S

Yes

Yes

Yes

 

PWM, PDM

ADC, Comparator

Yes

Yes

Yes

COMP

yes

Operating temperature

-40 to 105 °C

-40 to 85 °C

-40 to 105 °C

-40 to 105 °C

-40 to 85 °C

Supply voltage range

1.7 to 5.5 V

1.7 to 5.5 V

1.7 to 5.5 V

1.7 to 5.5 V

1.7 to 3,6 V

Packages

7x7 mm aQFN94 (48 GPIOs) 4.4x4.0 mm WLCSP95 (48 GPIOs)

7x7 mm aQFN73 (48 GPIOs) 3.5x3.6 mm WLCSP94 (48 GPIOs)

7x7 mm aQFN73 (42 GPIOs) 5x5 mm QFN40 (18 GPIOs) 3.0x3.2 mm WLCSP75 (42 GPIOs)

5x5 mm QFN40 (18 GPIOs)

6x6 mm QFN48 (32 GPIOs) 5x5 mm QFN32 (17 GPIOs) 2.48x2.46 mm WLCSP33 (15 GPIOs

开发案例

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