在目前的家庭物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中，不兼容是一直都存在的問題。市面上有許多可互連的燈具、門鈴、設(shè)備以及其他消費(fèi)產(chǎn)品，它們各自的功能都是獨(dú)立的，很難統(tǒng)一完成智能家居設(shè)置。然而，采用Zigbee聯(lián)盟的最新IP互聯(lián)家庭（CHIP）開放式標(biāo)準(zhǔn)很可能解決這一問題。

不過，Zigbee聯(lián)盟參與其中并不是要借機(jī)推廣Zigbee成為家庭自動(dòng)化的核心通信標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)際上，Zigbee的802.15.4 mesh要隨后才會(huì)被支持。CHIP項(xiàng)目的最初版本建議使用Wi-Fi或Thread完成核心通信，并利用低功耗藍(lán)牙（BLE）來簡(jiǎn)化設(shè)備調(diào)試和設(shè)置。該項(xiàng)目的目標(biāo)是提供統(tǒng)一的應(yīng)用層，使開發(fā)人員不必考慮底層硬件就可以使用，這樣的話，在用戶許可的情況下，應(yīng)用程序可與符合CHIP標(biāo)準(zhǔn)的任何設(shè)備進(jìn)行通信。

這樣的許可也是CHIP項(xiàng)目關(guān)鍵目標(biāo)的一部分：應(yīng)用程序和設(shè)備的安全性。安全性對(duì)于家庭自動(dòng)化的成功、保護(hù)用戶信息以及確保家居設(shè)備運(yùn)作完整性至關(guān)重要。沒有人愿意重蹈嬰兒監(jiān)視器的覆轍。

圖1是CHIP項(xiàng)目的總架構(gòu)，顯示了完整的連接選項(xiàng)，基本上支持現(xiàn)有每種類型的IP接口。更高層使用IPv6，每個(gè)設(shè)備在需要時(shí)都可以擁有唯一的IP地址，并且支持TCP和UDP協(xié)議。

圖1：CHIP項(xiàng)目架構(gòu)支持家庭聯(lián)網(wǎng)中使用的所有主要IP通信標(biāo)準(zhǔn)。（圖片來源：Zigbee聯(lián)盟）

當(dāng)然，所有較低層均已定義。聯(lián)盟正在開發(fā)CHIP項(xiàng)目獨(dú)有的應(yīng)用層，涵蓋家庭自動(dòng)化物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的所有實(shí)現(xiàn)方式。

應(yīng)用層包含七個(gè)部分，如圖2所示。

圖2：CHIP項(xiàng)目的應(yīng)用層機(jī)制可以簡(jiǎn)化整個(gè)家庭自動(dòng)化行業(yè)的互操作性。（圖片來源：Zigbee）

每一層都有特定的功能。應(yīng)用層定義設(shè)備的高級(jí)業(yè)務(wù)邏輯。例如，照明應(yīng)用可能包括開/關(guān)燈泡及設(shè)置其顏色的功能。數(shù)據(jù)模型提供了描述設(shè)備各種功能的基元，以及與應(yīng)用層交互的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。交互模型則描述了在數(shù)據(jù)模型結(jié)構(gòu)中讀取或?qū)懭雽傩缘囊唤M行動(dòng)。

一旦應(yīng)用使用交互模型執(zhí)行操作，行動(dòng)成幀層就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)打包的二進(jìn)制消息，并將該消息格式化后進(jìn)行傳輸。然后，行動(dòng)幀將傳遞到安全層，在此進(jìn)行加密和簽名，使發(fā)送方和接收方均可對(duì)負(fù)載進(jìn)行防護(hù)和認(rèn)證。接下來，消息成幀和路由層通過添加指定消息屬性及一些路由的必填和可選頭字段來構(gòu)建負(fù)載。最后，該負(fù)載進(jìn)入IP成幀和傳輸管理層，發(fā)送到所需的傳輸協(xié)議。

這種結(jié)構(gòu)提供了許多可促進(jìn)互操作性的機(jī)制。例如，數(shù)據(jù)和互動(dòng)模型提供了一種標(biāo)準(zhǔn)化方式來定義設(shè)備可以做什么，使更高級(jí)別的程序可以輕松利用其功能。這將有助于簡(jiǎn)單地創(chuàng)建一些應(yīng)用程序，以便將來自不同制造商的設(shè)備納入一個(gè)協(xié)同的系統(tǒng)中。該方法還為用戶提供了基本的安全保證，減輕了消費(fèi)者的擔(dān)憂，增強(qiáng)了人們對(duì)家庭自動(dòng)化市場(chǎng)的信任。

Zigbee聯(lián)盟已向業(yè)界開放CHIP項(xiàng)目，方便在它完成之后“買入”。目前已經(jīng)有超過145個(gè)成員公司積極參與敲定細(xì)節(jié)，分成30個(gè)不同職能的團(tuán)隊(duì)研究互操作性問題。此外，該聯(lián)盟還將其成果公開，并以開源文件的形式放入GitHub存儲(chǔ)庫(kù)中，這樣即便未正式加入的開發(fā)人員也能參與其中。這樣做是通過先實(shí)施正在開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行“試用”，以確保其可行性。

CHIP有望在2020年底正式發(fā)布。如果能夠成功制定互操作性規(guī)范并被開發(fā)人員廣泛采用，該標(biāo)準(zhǔn)將有助于促進(jìn)家庭自動(dòng)化市場(chǎng)的發(fā)展。如果家庭自動(dòng)化互聯(lián)設(shè)備能夠簡(jiǎn)單地做到開箱即可協(xié)同工作，消費(fèi)者采用物聯(lián)網(wǎng)的主要障礙即被清除。
編輯：hfy