Thread標準專為低功耗物聯網裝置開發，是智慧家庭實現裝置間無線連接的關鍵通訊協定。近來連接標準聯盟(Connectivity Standards Alliance, CSA)推出Matter標準統一智慧家庭生態系，Thread也將作為底層協定在Matter系統中扮演要角。
Thread是專為低功耗裝置(如感測器)以及低延遲所設計的網狀網路(Mesh)協定，不依賴家中的網際網路或Wi-Fi，而是透過建立專用網路來連接家中裝置，專門為分布在家中的智慧家庭裝置提供簡單、安全可靠的低成本連接方式。這些智慧家庭裝置(如感測器、門鎖、窗簾、燈泡、恆溫器、警報器)可能會在數月或更長時間內保持不變和不使用，只有在需要時才會喚醒並發送簡單資訊，接著便返回睡眠狀態，盡可能延長電池使用時間。
支援超過250台裝置 Thread網路極具擴充性
智慧家庭中的Thread裝置主要具有路由器或終端裝置功能。路由器通常是外部插入電源的裝置，而終端裝置通常是由電池供電的裝置，可長時間休眠增加電池使用時間，如感測器或門鎖，並且具有自我修復功能，如果網路中有任何路由器因故離線，另一個路由器可以馬上替補並接管其工作，避免網路出現故障。
Thread網路裡的裝置經由點對點直接相互連接通訊，不需要另外經由主控裝置來連接，並且能夠尋找連線的最佳路徑。這種設計方式能夠直接降低連線功耗，並且減少延遲與碰撞。
圖1簡單顯示各種智慧家庭裝置在Thread網路中扮演的角色及互動方式。
圖1 Thread網路示意圖
在Thread網路中，最特別的就是邊界路由器(Thread Border Router)。Thread網路本身可以獨立運作且各終端裝置間可以直接互相連接通訊，但如果要連接至網際網路，則至少需要一個Thread邊界路由器，其作用是將Thread網路與網際網路相互連接，因此就算不在家裡，也可以透過網路連接控制家中的智慧家庭裝置。例如Amazon的Echo智慧揚聲器(第四代)、Apple的HomePod Mini和Apple TV 4K(第二代)都具有Thread邊界路由器功能。
目前在市場上可以看到支援Thread技術的產品類別如下(圖2)：
．智慧門鎖
．Wi-Fi路由器
．智慧音箱
．智慧燈泡
．智慧感測器
圖2 支援Thread技術的產品類別
由於Thread採用網際網路協定(IP)的技術協定，可以連接眾多IP協定的應用層，可支援Matter、DALI+、HomeKit等各種不同基於IP協定的應用層，使用者可以選擇使用任何一種應用層，甚至開發屬於自己的應用層(圖3)。
圖3 Thread可連接多種應用層 (圖片來源：Thread Group)
智慧家庭新標準：Matter
Matter是目前最新的物聯網標準，主要用以整合各種智慧家庭的裝置，不論裝置原本採用哪種連線方式，都可以透過Matter跨平台使用。即使以後家中採用不同品牌的智慧家庭產品，彼此也都能相容。
過去智慧家庭領域的各大企業一直試圖與其他公司做出產品區分，創造獨家生態系，試圖壟斷消費者市場，導致各種智慧家庭裝置的無線連接變得繁瑣複雜，失去了原本提升便利性的目的。因此，在連接標準聯盟(Connectivity Standards Alliance, CSA)標準組織的支持下，Apple、Amazon及Google等智慧家庭生態系統龍頭推動Matter標準一統江山，成為智慧家庭全新解決方案。
Matter運作架構
網路主要分成雲端系統裝置(Ecosystem and Cloud)、應用層(Application Layer)、網路傳輸層(Networking/Transport Layer)以及實體連接層(Physical/Link Layer)(圖4)。
圖4 網路分層示意圖
其中，Matter位在應用層，負責定義裝置的功能；網路傳輸層則負責連結裝置與智慧家庭系統，可以經由ZigBee、Thread、Wi-Fi和Bluetooth等不同傳輸方式進行連線。裝置之間的自動化控制為智慧家庭最重要的功能，Thread技術協定在Matter應用層底下提供了更安全、方便且快速的連線。
圖5分析了使用Thread的Matter裝置在家庭網路中的工作方式，如Matter開關控制器可以直接控制使用Thread 燈泡，中間不需要經過任何手機或雲端應用程式控制。
圖5 使用Thread的Matter裝置工作方式
Thread是智慧家庭重要的標準連線協定，執行Thread認證測試能夠幫助廠商確保產品符合標準，提高產品的可靠性與互通性，進而增加產品在市場上的競爭力以及品牌信任度，而選擇信譽卓著的測試認證機構作為長期合作夥伴也將是保障產品品質的重要一環。
Thread：智慧家庭溝通橋樑(1)
Thread：智慧家庭溝通橋樑(2)