Thread (ネットワークプロトコル)とは？わかりやすく解説

Thread
開発者	Thread Group
分野	ホームオートメーション
ウェブサイト	threadgroup.org

Threadは、IoT（Internet of things）製品向けのIPv6ベースの低消費電力メッシュネットワーク技術で、安全性^[1]と将来性を両立させるよう意図しGoogle傘下のNest Labsが主導して設計されたものである。^[2]

概要

Threadプロトコルの仕様は無償で入手可能なものの、エンドユーザーライセンス契約（EULA）への同意と継続的な遵守が必要で、その中で「"Thread技術およびThreadグループ仕様の実装、実践、出荷には、Threadグループへのメンバーシップが必要である。」と定義されている^[3]。Threadグループのメンバーシップは、"Academic"、"Associate"メンバーを除き、年会費が必要となっている^[4]。

Threadは6LoWPAN（英語版）を使用しており、ZigBeeなどと同様にメッシュ通信を行うIEEE 802.15.4（英語版）の無線プロトコルを使用している。一方でThreadはIPアドレス指定も可能で、クラウドアクセスやAES暗号化も可能である。ThreadのBSDライセンスによるオープンソース実装は「OpenThread」と呼ばれ、Googleから公開されている^[5]。

沿革

2014年7月、Threadが業界標準になることを目指し、各社製品にThread認証を提供するワーキンググループとして「Thread Group」アライアンスが結成された^[6]。初期メンバーはARMホールディングス、Big Ass Solutions（英語版）、NXPセミコンダクターズ/フリースケール・セミコンダクタ、Google子会社のNest Labs、オスラム、Samsung、Silicon Labs（英語版）、Somfy（英語版）、Tyco International（英語版）、クアルコムおよびYale lock company（英語版）であった。2018年8月にはApple Inc.が参加し^[7]、2020年後半に初のスレッド製品「HomePod mini」をリリースした^[8]。

2019年、Zigbee、Google、Amazon、Appleが主導するConnected Home over IPプロジェクト（後に「Matter」と改名）は、ThreadおよびWi-FiやBluetooth Low Energyを活用し、家庭内接続の相互運用性を促進するためのロイヤリティフリーの規格と、オープンソースコードベースの作成に向けた幅広い協力の開始について発表を行った^[9]^[10]。

主な利点と特徴

Threadでは、エッジルーターと呼ばれる接続ルーターを利用する6LoWPANを用いており、これらエッジルーターのことを「境界（Border）ルーター」と呼んでいる。他の独自ネットワークとは異なり、6LoWPANは、ネットワーク層でデータグラムを転送するため、エッジルーターを持つ他のネットワークと同様、アプリケーション層の状態を維持しない。これは、6LoWPANがアプリケーションのプロトコルおよび、状態の変化について関知しないことを意味する^[11]。よって、エッジルーターの処理能力の負担を軽減することができる。また、Threadがアプリケーション層を維持する必要がないことも意味する。Threadの仕様としては、低帯域でIPv6上で動作するものであれば、複数のアプリケーション層をサポートできる^[12]^(p6)。

Threadでは、そのシステムに単一障害点がないことを売りにしている。しかしながら、ネットワークにエッジルーターが1台しか設置されていない場合、これが単一障害点として機能することがありうる。エッジルーターや別のルーターは、特定の機能の先導役を担うと考えることができ、先導役のルーターに障害が発生すると、別のルーターやエッジルーターがその代役を務めることができる。これが、Threadが単一障害点を持たないことを保証する主な方法である^[12]^(p8)。

Threadでは、認証されたデバイスだけがネットワークに参加することができるため、高いセキュリティレベルを維持することができる。ネットワークを介したすべての通信は、ネットワーク鍵で保護される^[12]^(pp19–21)。

競合するIoTプロトコル

競合するIoTプロトコルには、Bluetooth Low Energy (Bluetooth Mesh（英語版）を含む)、ZigBee,^[13]^[14] Z-Wave、^[13]Wi-Fi HaLow（英語版）、Bluetooth 5（英語版）、Wirepas、MiraOS、VEmeshなどがある^[要出典]。

脚注

出典

^ “What is Thread - Overview”. Thread Group. 2015年10月25日閲覧。
^ “Google傘下が主導した無線規格「Thread」とは”. EDN Japan. 2022年2月13日閲覧。
^ “The Thread group - Thread 1.1 Specifications” (英語). Thread Group. 2021年6月26日閲覧。
^ “Thread Group” (英語). Thread Group. 2025年1月10日閲覧。
^ https://openthread.io/
^ Noel Randewich (2014年7月15日). “Google's Nest launches network technology for connected home”. Reuters 2014年7月18日閲覧。
^ “Apple joins 'The Thread Group,' opening up the possibility of more advanced HomeKit tech” (英語). 9to5Mac. (2018年8月6日) 2018年8月23日閲覧。
^ "Apple introduces HomePod mini: A powerful smart speaker with amazing sound". Apple (Press release) (アメリカ英語). 13 October 2020.
^ “Amazon, Apple, Google and Zigbee join forces for an open smart home standard” (英語). TechCrunch. 2019年12月18日閲覧。
^ “Project Connected Home over IP” (英語). Project Connected Home over IP. 2019年12月18日閲覧。
^ Olsson, Jonas (2013). 6LoWPAN Demystified (PDF) (Technical report). Texas Instruments.
^ ^a ^b ^c Thread Stack Fundamentals (PDF) (Technical report) (アメリカ英語). Thread Group. May 2020. 2021年6月26日閲覧。
^ ^a ^b “Samsung, ARM, and Nest launch Thread, a low-power network for the smart home”. PC World 2014年7月18日閲覧。
^ Pannell, Tom (2018年5月10日). “Bluetooth, Thread, Zigbee Mesh Compared”. EETimes. 2021年6月26日閲覧。

外部リンク

[1] “What is Thread - Overview”. Thread Group. 2015年10月25日閲覧。

[2] “Google傘下が主導した無線規格「Thread」とは”. EDN Japan. 2022年2月13日閲覧。

[3] “The Thread group - Thread 1.1 Specifications” (英語). Thread Group. 2021年6月26日閲覧。

[4] “Thread Group” (英語). Thread Group. 2025年1月10日閲覧。

[5] ttps://openthread.io/

[reuters-6] Noel Randewich (2014年7月15日). “Google's Nest launches network technology for connected home”. Reuters 2014年7月18日閲覧。

[7] “Apple joins 'The Thread Group,' opening up the possibility of more advanced HomeKit tech” (英語). 9to5Mac. (2018年8月6日) 2018年8月23日閲覧。

[8] "Apple introduces HomePod mini: A powerful smart speaker with amazing sound". Apple (Press release) (アメリカ英語). 13 October 2020.

[9] “Amazon, Apple, Google and Zigbee join forces for an open smart home standard” (英語). TechCrunch. 2019年12月18日閲覧。

[10] “Project Connected Home over IP” (英語). Project Connected Home over IP. 2019年12月18日閲覧。

[11] Olsson, Jonas (2013). 6LoWPAN Demystified (PDF) (Technical report). Texas Instruments.

[StackPdf-12] Thread Stack Fundamentals (PDF) (Technical report) (アメリカ英語). Thread Group. May 2020. 2021年6月26日閲覧。

[PCW-13] “Samsung, ARM, and Nest launch Thread, a low-power network for the smart home”. PC World 2014年7月18日閲覧。

[eet18-14] Pannell, Tom (2018年5月10日). “Bluetooth, Thread, Zigbee Mesh Compared”. EETimes. 2021年6月26日閲覧。

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