Thread

Threadは、低消費電力デバイスを信頼性が高くセキュアでスケーラブルな方法で接続するために開発されました。ThreadはIPv6規格ベースのメッシュネットワークプロトコルで、単一障害点はありません。インターネットと同様、Threadはインターネットプロトコル(IP)で動作します。そのため、Threadデバイスはより大きなIPネットワークとシームレスに統合されます。また、独自のゲートウェイやトランスレータを必要としません。これにより、クラウドまたはコンシューマ モバイル エンドデバイスへの接続が合理化されます。

認定済みThread

低消費電力無線接続は、Nordicのコアコンピタンスです。NordicはOpenThreadをサポートしており、主な貢献企業の一つです。Nordicのハードウェア製品とソフトウェアの組み合わせは、Thread認定部品です。

ポートフォリオ

Nordicの製品ポートフォリオでシングルチップ デバイスを構築することも、またNordicの小型デバイスをネットワーク コプロセッサとして使用してThreadボーダールーターを構築することもできます。SoCのメモリサイズと機能セットは各種取り揃えており、製品に最適なものを選択することができます。Threadプロトコルはアプリケーション層に依存せず、アプリケーション層を定義しません。そのため、多くのIP対応アプリケーションプロトコルをサポートできます。NordicのThreadソリューションは、Matter、HomeKit、DALI+、KNX IoT、OCF等のTheadベースのアプリケーション層に最適のベースラインです。

IoT向け

セキュアで信頼性の高い接続を提供します。Threadプロトコルは単一障害点が存在しないように設計されており、認証プログラムにより相互運用性を確保しています。また、小規模なネットワークから大規模なネットワークに拡張できるように設計されています。

組み込まれているセキュリティ

スレッドには、データトラフィックとコミッショニング用のセキュリティが組み込まれています。これは仕様の一部であり、Threadのセキュリティは任意ではなく必須です。

低消費電力フットプリント

Threadのベースは、電力効率の高いIEEE 802.15.4 MAC/PHYです。バッテリ駆動デバイスへの採用に理想的です。

Open IPv6ベースのプロトコル

デバイス間およびデバイス-クラウド間のIPv6ベースの通信です。Threadは、IPv6(インターネット プロトコル バージョン6)ベースのメッシュネットワークを構築するために、インターネットで実証済みのオープン規格を使用することで、IoTに進化をもたらします。

シームレスな統合

インターネットはIP技術に基づいています。Threadは、IP技術をネットワークのエッジデバイスに拡張します。これにより、シームレスな統合が可能となります。クラウド開発者は、通信相手がThreadデバイスであるかWi-Fiデバイスであるか気にする必要も知る必要もありません。

市場投入の準備は完了しています

Threadは既に何百万ものデバイスで市場に展開済みです。Google Nest製品は数年前からThreadに依存しています。Appleの新しいHomeKitデバイスもThreadを使用しています。他にも、MatterはBluetooth LEとThreadを組み合わせて使用します。

トポロジと役割

デバイスタイプ

Threadデバイスは、ルータになれるデバイス(フルThreadデバイス - FTD)またはエンドデバイス(ミニマルThreadデバイス - MTD)です。これは、デバイスの機能とは無関係です。通常、FTDは主電源に接続されており、多くの場合、MTDはバッテリ駆動でスリーピーエンドデバイスとして動作します。最高の性能を実現するため、ネットワーク内におけるFTDの役割は動的にルータとエンドデバイスに変更されます。

• エンドデバイス

エンドデバイスは親ルータを介してのみ通信し、他のデバイスにメッセージを転送することはできません。エンドデバイスは、トランシーバを無効にして電力を削減し、スリーピーエンドデバイスとして動作することができます。ルータとエンドデバイスの関係は親子関係です。エンドデバイスは、1つのルーターにのみ接続します。ルータは常に親であり、エンドデバイスは子です。

• Threadルーター

Threadルーターは、ネットワーク内のThreadデバイスにルーティングサービスを提供します。ルーターは、ネットワークに参加しようとしているデバイスに参加およびセキュリティサービスも提供します。ルーターはスリープするようには設計されておらず、ほとんどは主電源に接続されています。

• Threadリーダー

Threadは動的にリーダーを選出します。Threadでは、全てのルーターがリーダーとして動作できることを求めています。リーダーに障害が発生すると、別のルーターがリーダーとなります。

• ボーダールーター

Threadは、Non-Threadデバイスへの接続維持のための回復力を持っています。ボーダールーターは、Threadネットワークと隣接するネットワークのエンドツーエンドIP接続を提供するThreadデバイスです。多くのメッシュ技術は、外部との接続において一つのハブに依存しています。回復力を確保するため、Threadは同時に動作する複数のボーダールーターをサポートしています。これにより、ネットワークへの通信の冗長経路を提供します。フルThreadデバイスであれば、必要に応じていつでもボーダールーターサービスを提供できます。

Nordicがあなたの製品開発にできること

Matterを製品に統合することをお考えですか。NordicのThread対応デバイスを使うと、思ったより容易に統合することができます。Nordicのデバイスは、Matter製品開発に理想的です。OpenThreadで存在感を示しながらBluetooth Low Energy SoCのナンバーワンサプライヤーであるNordicは、あなたのパートナーとして理想的です。

NordicはThread/Bluetooth Low Energyマルチプロトコルのリーダーです。NordicのnRF52840 SoCとnRF Connect SDK 2.0.2は、世界で初めてThread 1.3認定バッジを取得しました。この認定バッジは弊社のお客様が容易に継承することができ、[Matter] (/protocols/matter/) over Threadの前提条件です。Matter over Threadでは、Bluetooth LEをコミッショニングに使用し、Threadをデータ転送に使用します。とりあえずThread対応デバイスを開発して、後からアップデートでMatterに対応することも可能です。

NordicのSoCを使ってThread製品を開発されるお客様向けに、弊社は優れたドキュメントと技術サポートを提供しています。製品開発プロセス全体を通してお客様をサポートします。

先進のThread SoC

フラッグシップSoC

nRF5340 SoCはnRF53シリーズの最初のSoCであり、世界で初めて2個のArm® Cortex®-M33プロセッサを採用したSoCです。nRF5340はオールインワンSoCであり、最上級のnRF52®シリーズの機能のスーパーセットを実装しています。2個のプロセッサと先進のセキュリティを実装しているため、アプリケーション開発の出発点として最適です。Thread、Zigbee、Bluetooth LEに対応したnRF5340はマルチプロトコルパワーハウスです。高速SPI、QSPI、USB、Arm Cryptocell 312を実装しており、野心的なThread製品の開発が可能です。

nRF52シリーズ

7つのnRF52シリーズのSoCのうち、4つがThreadに対応しています。その4つともパワフルで高効率の64 MHz Arm Cortex-M4 CPUを備えています。フラッシュメモリは192 KB～1024 KB、RAMは24 KB～256 KBです。nRF52シリーズはシンプルで低コストのオプションを提供します。nRF52シリーズは先進のオプションを備えており、最高の機能と超低消費電力の製品実現を可能にします。nRF52シリーズは製品ポートフォリオの基盤とするには理想的なプラットフォームです。シリーズ間でハードウェアおよびソフトウェアアーキテクチャが似ているため、ソフトウェアの移植性に優れています。これによりソフトウェアの再利用性が向上し、市場投入までの期間と開発コストを削減できます。

マルチプロトコル

全てのSocは、Bluetooth Low EnergyとThread/Zigbee/Bluetooth等のメッシュプロトコルを同時に実行できます。無線時間はタイムスライスされ、プロトコル間で共有されます。スケジューリングは自律的で、接続を維持します。

nRF52およびnRF53シリーズはすべてフラッシュベースのSoCです。フラッシュメモリを採用していることで、製品の柔軟性とアップグレード性が得られます。OTA DFU (over-the-air device firmware upgrade)を利用して工場またはフィールドで再プログラム可能です。これにより、いつでもどこでも製品のアップデートと機能の追加が可能となります。

Thread対応SoCの比較