Matter over ThreadデバイスはThread プロトコルを使用して接続し、ネットワーキングの観点からは、純粋なThreadデバイスと何ら変わりません。

Threadプロトコルは、ワイヤレスメッシュネットワークトポロジで動作するデバイス向けに設計されています。ネットワーク内のデバイスはノードと呼ばれ、その機能に応じて異なる役割に分類されます。

転送の役割

Threadネットワーク内のデバイスは、他のノードにパケットを転送できるかどうかに基づいて、2つの基本的なカテゴリに分類されます。

• ルーター – メッセージをルーティングします。
• エンドデバイス – メッセージをルーティングしません。

ルーターは複数のデバイスと接続できますが、エンドデバイスは単一のルーターにのみ接続されます。このような接続は、親(ルーター)と子(エンドデバイス)の関係と呼ばれます。

Threadデバイスタイプ

Threadデバイスは、いくつかのタイプに分類されます。

• フルThreadデバイス(FTD)
  • ルーター
  • ルーター適格エンドデバイス(REED)
  • フルエンドデバイス(FED)
• ミニマルThreadデバイス(MTD)
  • ミニマルエンドデバイス(MED)
  • スリーピーエンドデバイス(SED)
  • 同期スリーピーエンドデバイス(SSED)

フルThreadデバイス(FTD)

FTDは、非同期でメッセージを受信できるように、常に無線を有効にしています。通常、ミニマルThreadデバイス(MTD)よりも多くの電力を消費し、主電源で動作します。

• ルーターは、Threadネットワークのバックボーンを形成します。ルーティングテーブルを維持し、他のデバイスにメッセージを転送します。ルーターは、エンドデバイスとは異なり、ネットワーク範囲を拡張するためにも使用でき、ミニマルエンドデバイスがネットワークに参加するためにはルーターが必要です。
• フルエンドデバイス(FED)は、ルーティングテーブルを維持するエンドデバイスですが、メッセージをルーティングすることはできません。FEDは、親(ルーター)に代わってアドレス解決などの特定のThread管理機能を実行するFTD機能を備えたエンドデバイスであり、親の計算能力を効果的に削減します。これらは、機能するために親を必要とする子デバイスですが、自身が親になることはできません。
• ルーター適格エンドデバイス(REED)は、ルーティングテーブルを維持し、必要に応じてルーターに昇格できるエンドデバイスです。REEDが、ネットワークに参加しようとするエンドデバイスの範囲内にある唯一のデバイスである場合、ルーターの役割への昇格を積極的に要求します。

ミニマルThreadデバイス(MTD)

MTDは、ルーティングテーブルを維持せず、通常は常時オンではない低電力デバイスです。エンドデバイスにしかなれず、機能するためには常に親が必要です。すべてのメッセージを親に転送します。

• ミニマルエンドデバイス(MED)は、最も基本的なMTDであり、無線は常に有効になっています。ルーティングテーブルは保持しません。
• スリーピーエンドデバイス(SED)は、ほとんどの時間スリープ状態にすることで消費電力を制限し、定期的に起動して親からのメッセージをポーリングします。起動後、親にデータ要求を送信します。親に保留中のメッセージがある場合、SEDに送信します(ルーターは常に無線を有効にしているため、これはいつでも発生する可能性があります)。それ以外の場合、親は保留中のメッセージがないことを示す応答を送信します。
• 同期スリーピーエンドデバイス(SSED)は、スリーピーエンドデバイスと同様に動作しますが、親と同期しています。親と合意した指定された送信ウィンドウで起動するため、メッセージをポーリングする必要がありません。親がSSED宛てのメッセージを持っている場合、指定された送信ウィンドウ中に送信します。送信ウィンドウ中に無線アクティビティが検出された場合、SSEDは送信が完了するまで待機します。

ネットワーク形成と外部通信

Threadネットワークは、Thread Leaderと呼ばれるデバイスによって確立されます。これは、ネットワーク全体の構成情報を配布し、動的に自己選出されます。基本的には、参加できる既存のネットワークを近くで検出しないルーターデバイスであれば、どれでもなることができます。

Threadネットワークはローカルな性質を持ち、Wi-FiやEthernet接続を使用するPCやモバイルデバイスなどの一般的なユーザーデバイスから直接到達することはできません。これを可能にするには、Thread Border Routerデバイスが必要です。これは、ThreadネットワークとThread以外のネットワーク間でパケットをルーティングできるマルチインターフェースデバイスです。

nRF Connect SDKでのThreadデバイスタイプの有効化

nRF Connect SDKには、アプリケーションに特定のThreadデバイスタイプを有効にするために選択できる専用のKconfigオプションがあります。

Nordic Semiconductorは、アプリケーション向けに認証済みのThreadライブラリを提供しています。このシナリオでは、最も簡素化され、最低コストで最短の認証プロセスが提供される可能性があります。これは、Implementer層以上のThread Groupメンバーが利用できます。nRF Connect SDKでThread製品を開発している場合、この製品を継承によって公式のThread認証製品として認証することを申請できます。認証済みバイナリライブラリの機能を変更しない限り、製品は継承による認証の対象となります。Threadライブラリを使用するか、ソースからThread実装をコンパイルすることで、アプリケーションを構築できます。Threadライブラリを使用する場合、Threadデバイスタイプの選択を適用するには、追加の CONFIG_OPENTHREAD_NORDIC_LIBRARY_FTD または CONFIG_OPENTHREAD_NORDIC_LIBRARY_MTD シンボルを使用してください。

詳細については、技術文書: ビルド済みライブラリを参照してください。