福布斯资深分析师Bill Curtis：CHIP项目将打破协议壁垒，为家庭互联带来新的可能！
去年12月，Zigbee联盟启动了“通过IP连接家庭的项目”，CHIP项目，以实现为消费者创造即插即用物联网设备的宏伟目标。在亚马逊、苹果和谷歌的领导下，CHIP项目计划在今年下半年发布规格说明和开放源代码。现在，最初的媒体和分析人士的报道已经平息下来。但CHIP项目反而更值得仔细研究，因为大型知名公司只有在真正相信自己能够实现这一大胆目标的情况下，才会联合起来。
CHIP项目发起者
CHIP项目要解决什么问题？真的能解决吗？
消费者希望小型联网设备能够像USB一样工作——他们希望能够购买任何产品，插上电源就能“正常工作”。今天，我们离实现即插即用的期望还差得很远。购买像门锁、灯泡、开关、窗帘、温度计、秤或安防传感器这样的联网设备是相当复杂的。你必须考虑与你的家庭设备网络（Z-Wave、Zigbee、Insteon）、虚拟助手（Alexa、Siri、Google Assistant）和其他已经安装的设备的兼容性。尽管其他行业的碎片整理尝试都失败了，但我认为CHIP项目可能会成功，原因有三。
首先，每个参与的公司都同意改变其连接策略，使物联网设备可以与任何应用程序即插即用，包括其竞争对手的。例如，一款设备能够与Alexa、Siri或Google Assistant都协同工作。通过宣布向开放设备生态系统的战略转型，亚马逊、苹果和谷歌都在表明对该项目的强烈承诺——这是一件大事。
其次，该组织并非从零开始。参与的公司都已经有了成熟的设备协议，如亚马逊Alexa Smart Home、苹果Home Kit和谷歌Weave。CHIP项目在现有解决方案的基础上进行附加构建去实现一些向后兼容的可能性具有很好的优势。
第三，也是最重要的，CHIP项目是基于现有的标准。它将不再创建另一个设备网络标准（我们已经有太多这样的标准了），而是成为能在任何IP承载网络上使用行业标准Internet协议（IP）进行设备通信的通用语言。换句话说，他们把互联网放到了物联网中。
为了理解为什么这样做是正确的，为什么它还没有发生，让我们回顾一下联网设备是如何演变成不可互操作的设备生态系统的。
小型设备有独特的要求
如果你认为物联网已经建立在互联网协议的基础上，你在一定程度上是对的。主流的基于IP的网络，如以太网、Wi-Fi和蜂窝网络，是连接云、服务器、个人电脑、移动设备、集线器和许多类型的物联网设备(如智能扬声器、安全摄像头、恒温器和工业设备)的神经纤维。这些“不受约束”的设备具有足够的处理能力，可以使用标准的Internet协议（IP）在主流网络上进行通信。
从历史上看，基于IP的协议并没有延伸到日常生活的方方面面，比如开关、灯、门锁、温度计、窗帘和小型传感器。这些小的、低功耗的、受限的设备有五种不同的特性组合，这些特性阻止了主流网络和协议的使用:
低成本——功能有限的设备价格有限
低功率——电池可运行多年
体积小——不显眼地与现实世界的事物相结合
专用无线——低功耗， 网格延伸覆盖
没有UI设置——没有键盘，没有显示，用户体验单调
因此，有两类不同的物联网设备——大的和小的。大型设备总是使用IP网络和协议，而小型“受限”设备则必须采取截然不同的进化路径。
设备网络碎片化
20年前，当联网嵌入式设备首次出现时，IP网络和应用协议对于小型、受限的物联网设备来说过于耗电、范围有限、冗长和复杂。为了填补这一空白，“全堆栈”设备网络，如Z-Wave、Zigbee、蓝牙、Insteon等，是通过将低功率无线电与专门的、高效的(非IP)应用协议相结合而创建的。
由于没有一个主要的标准，设备制造商分散到不兼容的网络中，每个网络都有自己独特的应用协议。这种碎片化导致了用户体验不一致的不可互操作产品，在混乱和低效的市场中销售。没有出现过“达尔文主义”的趋同，所以我们今天仍然生活在这种情况下。设备网络和协议碎片化是阻碍物联网行业增长的无差别摩擦。
受限Internet协议:已有37年历史的解决方案，现在以“小型”可用
让我们后退一步，对比下物联网的碎片化世界和我们更熟悉的个人电脑、手机和平板电脑的世界。我们在Wi-Fi、蜂窝网络和以太网中过着数字化的生活，我们通常不关心我们使用的是哪一种网络。当我们离开Wi-Fi网络时，我们的手机会自动切换到4G/5G，我们的应用程序（应该）会继续工作，就像什么都没发生一样。我们认为这些无缝过渡是理所当然的，因为主流网络使用从一开始就具有互操作性设计的Internet协议。
这些协议的核心是一个已有37年历史的分层模型，它以分层的方式组织网络协议（ARPAnet在1983年开始使用TCP/IP）。每一层都抽象出它下面所有复杂事物的细节，并为它上面的层提供一致的接口。堆栈顶部的应用程序（大部分）不知道底层的情况，因此它们以相同的方式进行通信，而不管连接方式是有线还是无线、快还是慢、广域网还是局域网。业界标准的Internet协议套件，以其熟悉的首字母缩略词（IPv4、IPv6、TCP、UDP、DHCP、HTTP和其他）在这个分层模型的基础上发展而来。这就是为什么应用程序和设备可以在任何网络连接上即插即用。
尽管受限的物联网设备不能总是按原样使用标准IP协议套件，但好消息是，在过去15年里，已经标准化了一个缩小版，现在可以随时使用。这些新标准为已建立的互联网协议提供了有效的替代方案:
6LoWPAN ——紧凑、高效的IPv6寻址方式
UDP / DTLS – TCP——传输的低开销替代品，具有类似于TLS的安全性
CoAP, MQTT- SN —— HTPP的低功耗替代品，MQTT应用协议
6LoWPAN （IPv6低功耗无线个人区域网络）是在小型设备网络上运行互联网协议的关键。上面列出的其他约束性协议是提高IP设备通信效率的可选方法。例如，一个6LoWPAN设备网络可能使用CoAP通过UDP来最小化网络流量，或者可能使用HTTP通过TCP来降低效率。这一点很重要，因为现有的基于TCP/ IP的应用程序可以在Wi-Fi和受限网络上运行，只需要进行很少的修改。
如果用于设备网络的IP协议已经存在多年，为什么它们还没有被普遍采用呢?主要原因是，没有任何商业理由让一家公司独自领跑。如果他们只是想控制一些小型设备，比如灯或插头，现有的全堆栈非IP网络，如Zigbee和Z-Wave就可以很好地完成这项工作。显然，参与CHIP项目的大公司正在着眼于一个更大的局面——设备行业的碎片整理。这就需要用运行在承载IP的网络上的基于IP的标准应用协议来取代全堆栈设备网络的大杂烩。现在网络已经准备好了，CHIP项目正在创建一个缺失的部分——一个用于小型设备的行业标准IP应用协议。
受限制的IP网络
受限制的IP无线网络已经可用。不需要新的硬件，因为它们使用全堆栈解决方案已经部署多年的无线电技术。例如，线程是一个基于安全IP的网状网络，构建在Zigbee使用的行业标准802.15.4-2006无线电上。线程可以支持任何IP应用程序层，所以它非常适合CHIP项目。根据CHIP项目网站，最初的网络目标是通过802.11ax的Wi-Fi、2.4GHz的802.15.4-2006线程和未指定的“IP实现蓝牙低功耗”。硅、模块和软件堆栈很容易用于Wi-Fi和线程，因此没有部署障碍。
应用协议：CHIP项目的作用
亚马逊Alexa Smart Home、苹果Home Kit和谷歌 Weave等应用协议执行相同的功能，但执行方式不同。CHIP项目的目标是使构建跨所有应用程序兼容的设备变得更容易，不过标准化工作的范围还不够明确。他们的网站说，它“可能包括一个被提出的生命周期事件标准，如供应/管理，删除，错误恢复和软件更新。”标准化这些设备管理功能在实现即插即用方面还有很长的路要走，但我认为可以肯定的是，它们也会解决操作协议的问题。Alexa Smart Home、Home Kit和Weave使用不同的指令，比如开灯，是没有意义的。我们不知道CHIP项目的基本生命周期功能还能走多远，但我们将拭目以待。
2022年互联网
我们为什么要关心这些呢?以下是我对未来几年物联网世界的乐观看法，如果CHIP项目成功的话:
设备制造商开发的单SKU物联网产品，它可以即插即用地使用多个网络和应用程序。
消费者根据功能和质量选择设备，而无需担心网络和应用程序兼容性。
消费者在自己所有设备上都使用Siri、Alexa、Google Assistant或其他兼容应用程序。
不再需要特殊的设备集线器和网关。
建筑商可安装与业主指定的应用程序协同工作的经得起未来考验的家庭自动化系统。
随着制造商以更高的产量生产更少的SKU，物联网设备的成本下降。
其结果是一个简单、高效、去碎片化的市场，物联网设备只需要像USB外设那样即插即用。这一愿景激励着主要参与的物联网公司在互联网协议的过渡和CHIP项目上押下重注。
CHIP项目专注于消费市场，但商业和工业物联网应用呢?许多基于CHIP项目的智能家居设备，如照明、HVAC、门锁、百叶窗等，应该很快就能找到商业应用。通过扩展CHIP项目的基于IP的应用协议，还可以很容易地支持其他工业设备。OSRAM的Jorg Kennis写了一篇关于这个主题的优秀博客，你可以在Thread Group网站上找到它。
CHIP项目启动
我最初对CHIP项目持怀疑态度。其他一些出于好意的标准化工作试图通过构建“一个来管理所有应用程序的框架”来统一应用程序层，但收效甚微。这些努力有些失败了，有些进展缓慢，所有这些努力都花了很长时间才产生效果。CHIP项目的不同之处在于它有大公司的支持，它基于经过验证的互联网设计原则，它建立在已经部署的协议之上，而不是从一个空白的白板开始。通过在CHIP项目上的合作，一些业界最知名的公司表示，他们打算根据功能、质量、价值和服务来区分自己的产品，而不是构建封闭的设备生态系统。
来源：北国网
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