Prácticamente todos los dispositivos de Apple lanzados en el último año, incluyendo iPhone, iPad y MacBook, integran en su hardware un nuevo tipo de comunicación inalámbrica que no se menciona en sus especificaciones oficiales1. Esta tecnología, llamada Thread, también la encontramos en los routers Eero y altavoces inteligentes Echo de Amazon2. Las pantallas inteligentes Nest Hub, el router Nest WiFi Pro y el recién presentado Google TV Streamer también incorporan3 una radio Thread. ¿Cuál es la razón?
Qué es Thread
Thread es un protocolo de comunicación inalámbrica similar al wifi, pero diseñado a medida de las necesidades de los dispositivos domóticos utilizados en el hogar inteligente.
Viene a paliar los muchos problemas que el wifi presenta cuando se usa en domótica, como su excesivo consumo energético en dispositivos a menudo alimentados por baterías, la poca fiabilidad de la conexión, al depender de un router central por donde pasa toda la información, y los problemas de cobertura para llegar a todas las estancias, que normalmente obliga a recurrir a repetidores.
La característica más destacada de Thread es que desde el principio forma una red mallada descentralizada. A medida que se añaden nuevos dispositivos, la red se hace más robusta, pues los nuevos nodos se comunican con los más próximos para aportar nuevas rutas, de forma que siempre hay varios caminos alternativos para comunicar dos puntos de la red en caso de que alguno de ellos se degrade por la aparición de interferencia o desaparezca por una avería en un equipo.
Los dispositivos Thread minimizan la potencia y tiempo de emisión para reducir el consumo, lo que resulta en una duración de batería prolongada, que puede durar años. Incluso soporta que haya dispositivos dormidos que solo despiertan cuando tienen algo que transmitir, como cuando se pulsa un botón o se abre una ventana.
Thread es seguro desde su concepción, utilizando cifrado AES-128 para proteger todos los datos intercambiados en la red. Cuando el usuario añade un dispositivo a la red, se le proporcionan las credenciales, de forma que solo dispositivos autorizados pueden participar en la comunicación, evitando así intrusiones.
Finalmente, Thread es un estándar abierto e interoperable a disposición de cualquier fabricante, de forma que los dispositivos de marcas diferentes funcionan conjuntamente sin problemas de compatibilidad.
Cómo funciona Thread y qué frecuencia utiliza
Para utilizar las ondas de radio como medio de transmisión, Thread se basa en el estándar IEEE 802.15.4, que especifica cómo se codifica y emite la señal (PHY) y cómo se coordinan los diferentes dispositivos que usan una misma frecuencia (MAC), de forma que se puedan comunicar entre sí sin interferirse.
IEEE 802.15.4 utiliza la banda de 2,4 GHz (la misma que el wifi, Bluetooth o ZigBee), dividiéndola en 16 canales de 2 MHz de ancho. Tiene una cobertura de unos 10 metros entre nodos de la malla y soporta una velocidad de hasta 250 kbps.
Para identificar a los dispositivos participantes de la red, Thread utiliza direcciones IPv6 y recurre al estándar 6LoWPAN para, entre otras cosas, comprimir las cabeceras y reducir el tamaño de los paquetes de datos. En la capa de transporte, utiliza datagramas UDP para intercambiar información sobre el estado de la red entre los nodos y TCP para el resto.
Red mesh tolerante a fallos
La mayoría de dispositivos Thread con alimentación cableada pueden comportarse como enrutadores si la red se lo pide, de forma que además de conectarse a sí mismos hacen de repetidores de señal para dispositivos vecinos. Son el corazón de la malla. Uno de los muchos routers que componen la malla se convierte en líder y se encarga de coordinar al resto, pero si este se cae es reemplazado automáticamente por otro.
A los routers se conectan dispositivos más sencillos, normalmente alimentados por batería, como puede ser un sensor de humo. Pueden tener su radio siempre en marcha esperando órdenes o encenderse solo cuando tienen algo que transmitir.
Finalmente, el corazón de la red es el router fronterizo que hace de pasarela para que la red Thread pueda comunicarse con el exterior. Puede haber uno o varios.
Qué relación hay entre Thread y Matter
Matter es el protocolo open source para el hogar inteligente impulsado desde 2019 por un consorcio de grandes marcas, incluyendo a Apple, Amazon y Google. Se espera que Matter se convierta en los próximos años en la tecnología domótica con mayor adopción.
Matter especifica la capa de aplicación, o dicho de otra forma, el lenguaje que hablan diferentes tipos de equipos para comunicar su estado y permitir el control de su funcionamiento. Soporta todo tipo de electrodomésticos, iluminación, equipos multimedia, sensores, estaciones de carga de vehículos eléctricos y un sinfín de dispositivos domésticos.
Matter es independiente de la tecnología utilizada para conectar los dispositivos, que puede ser cableada mediante Ethernet, por wifi o mediante Thread. Incluso puede combinar varias, por ejemplo, Thread por su fiabilidad y wifi cuando requiere la transmisión de grandes volúmenes de información, como el stream de vídeo de un interfono cuando llaman al timbre.
