IP家庭互联标准旨在克服设备不兼容性
文章作者:Richard Quinnell
CHIP项目承诺统一家庭自动化物联网操作。
国内物联网应用的持续限制之一是不兼容。有许多连在一起的灯、门铃、电器和消费者无法获得的东西，但它们形成了独立的功能孤岛，很难融入统一的智能家居设置中。然而，Zigbee联盟可能已经接近解决这个问题，其新兴的开放标准关联回家IP（芯片）。
然而，该联盟的参与并不意味着这仅仅是为了将Zigbee作为家庭自动化的核心通信标准而进行的含蓄努力。事实上，虽然Zigbee的802.15.4 mesh将被支持，但这要等到以后。CHIP项目最初的发布要求使用Wi-Fi或线蓝牙低能耗(BLE)简化了设备调试和设置。相反，该项目的目标是提出一个统一的应用程序层，无论底层硬件选择如何，开发人员都可以利用该层，这样应用程序就可以在用户许可的情况下与任何构建到CHIP标准的设备进行通信。
该权限是项目的关键目标的一部分：应用程序和设备安全性。已经清楚，安全对家庭自动化的成功，保护用户信息以及确保他们家庭操作的完整性至关重要。没有人想要重复婴儿监视器黑客崩溃。
CHIP项目整体架构(图1)显示了其连接选项的多样性。实际上，将支持所有已建立的IP接口类型。在更高的地方，使用IPv6格式，如果需要的话，为每个设备提供了拥有唯一IP地址的机会，并且同时支持TCP和UDP协议。
图1芯片项目架构支持家庭网络中使用的所有主要基于IP的通信标准。来源：无线个域网联盟
当然，所有这些下层都已定义。联盟正在开发的内容是芯片项目是独一无二的应用层。这是家庭自动化的所有各种实现的所有实现都将会聚集在一起。
应用层分为七个主要组件，如图所示图2．
图2该项目的应用层提供了简化家庭自动化行业互操作性的机制。资料来源：ZigBee Alliance
每一层都有特定的功能。的一个皮革层定义设备的高阶业务逻辑。例如，一个照明应用程序可能包含打开/关闭灯泡和设置其颜色特性的功能。的数据模型提供描述设备各种功能的原语，以及应用程序层与之交互的数据结构。的交互模型描述可以通过读取或写入数据模型结构的属性来执行的一组操作。
一旦应用程序使用交互模型构造一个动作，行动框架层创建用于传输的打包二进制消息格式。然后动作框架传递给安全层对其进行加密和签名，以便发送方和接收方都能保护和验证有效载荷。接下来,消息框架和路由层通过添加指定消息的属性和某些路由的必需和可选标头字段来构造有效载荷。这个有效载荷进入了IP编帧和传输管理层要发送到所需的传输协议。
这个结构提供了许多机制来促进互操作性。例如，数据和交互模型提供了一种定义设备可以做什么的标准化方法，这样高级程序就可以很容易地访问它们的特性。这将有助于简化将多个设备聚合为一个协调系统的应用程序的创建，而不管它们的制造来源。该方法还设置了用户可以依赖的基本安全性期望。这将有助于缓解消费者的担忧，并帮助建立家庭自动化市场所需要的信任。
ZigBee联盟已将芯片项目开设到业界，以帮助确保在完成时的购买。已经超过145家活跃的成员公司参与了详细信息，在30名跨职业团队中工作，专注于互操作性问题。此外，该联盟正在将其结果公开为ope-source文件github存储库因此，即使没有正式参与的开发人员也可以参加。这个想法是“尝试”在实施的发展方面的发展标准 - 以帮助证明标准是实用的。
CHIP项目有望在2020年底正式发布。如果定义工作成功地确保了互操作性，并且被开发人员广泛采用，该标准将有助于刺激家庭自动化市场。如果能制造出用于家庭自动化的连接设备，它们就可以开箱即用地协同工作，那么消费者采用物联网的主要障碍就会消失。
本文最初发表于edn.．
丰富的Quinnell.退休工程师兼作家，曾任EDN总编辑。
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