Thread: Eine Technologie, die man weder nutzen noch lehren darf?
(overengineer.dev)- Bei der Verbesserung eines batteriebetriebenen Anzeigegeräts für Kaffeebohnen erwies sich der WiFi-Stromverbrauch als Engpass, wodurch Thread als stromsparende Alternative in den Fokus rückte
- Thread setzt auf ein IEEE-802.15.4-basiertes Mesh-Netzwerk mit 6LoWPAN und IPv6, sodass Geräte per IP-Paketen kommunizieren und über einen Border Router mit dem Heimnetz verbunden sind
- Vorhandene Geräte wie Apple HomePod, Nest Hub, Home-Assistant-Dongles oder Eve Energy können als Thread Border Router oder zur Erweiterung des Mesh dienen, was die Technik auch für Hobbyprojekte attraktiv erscheinen ließ
- Die Lizenz der Thread Group beschränkt die Einsicht in die Spezifikation auf interne Zwecke, während Implementierungs- und Vermarktungsrechte nur Mitgliedern gewährt werden; die Implementer-Mitgliedschaft kostet 7.500 US-Dollar pro Jahr
- Auch wenn OpenThread eine Open-Source-Implementierung unter BSD 3-Clause ist, erhält man ohne Mitgliedschaft in der Thread Group nicht die nötigen IP-Rechte und kann Ziel rechtlicher Schritte werden
Wie der WiFi-Stromverbrauch auffiel
- Ein 2022 gebautes Gerät zur Aufbewahrung und Bestandsanzeige von Kaffeebohnen lief pro Ladung im Schnitt 40 Tage und nach Software-Anpassungen sogar bis zu 55 Tage
- Mit dem Ziel längerer Akkulaufzeiten wurden stromsparende Elektronikschaltungen untersucht und das Gesamtsystem mit dem Power Profiler Kit 2 von Nordic Semiconductors profiliert
- Nach dem Neuschreiben eines Teils der Display-Firmware und dem Umgehen fehlerhafter Bauteile auf dem DevKit zeigte sich, dass WiFi einer der großen Stromfaktoren war
- WiFi lässt sich zwar leicht mit bestehender Infrastruktur und vorhandenen LAN-Diensten nutzen, war für diesen Einsatzzweck aber ineffizient, weil der Verbindungsaufbau lange dauern kann und je nach Position des Access Points eine hohe Sendeleistung nötig ist
Warum Thread attraktiv wirkte
- Alternativen wie LoRa und Zigbee können ebenfalls energieeffizient sein, hätten aber den Bau eines separaten Gegenstücks wie Empfänger, Sender oder Hub erfordert, damit das Display Daten austauschen kann
- Thread verwendet wie Zigbee die physische Schicht IEEE 802.15.4 und arbeitet als Mesh-Netzwerk
- Auf Basis von 6LoWPAN erhält jedes Gerät eine oder mehrere IPv6-Adressen; auch interne Adressierung und Kommunikation zwischen Geräten erfolgen über IP-Pakete
- Ein Thread-Netzwerk wird über eine Brücke namens Border Router mit dem normalen Heimnetz verbunden, sodass Geräte und Anwendungen per IPv6 miteinander kommunizieren können
Vorhandene Heim-Infrastruktur und Entwicklungsversuche
- Wer einen Apple HomePod oder Nest Hub besitzt, hat damit bereits einen Thread Border Router; Home-Assistant-Nutzer können mit einem etwa 40 Euro teuren Dongle einen Home-Assistant-Knoten zum Border Router machen
- Dauerhaft mit Strom versorgte Smart Plugs wie Eve Energy erweitern die Reichweite des Thread-Mesh-Netzwerks
- Für die Experimente wurden nRF52840-DK, nRF5340-DK und zum Debugging ein nRF52840-Dongle verwendet
- In kurzer Zeit gelang es, einen eigenen Border Router an ein Apple-basiertes Thread-Netzwerk anzubinden, das Thread-Netzwerk mit Wireshark mitzuschneiden und zwei eigene Thread-Geräte auf DevKit-Basis in das Netzwerk einzubringen und das erwartete Verhalten zu bestätigen
- Das ursprüngliche Ziel war eine Blogserie, mit der Hobbyentwickler ihre Projekte von WiFi oder Bluetooth auf Thread umstellen und verbessern können
Was die Lizenz der Thread Group verhindert
- Thread basiert zwar auf freien und offenen Standards wie IEEE 802.15.4, IPv6 und CoAP, ist selbst aber keine freie oder offene Technologie
- Die Thread Specification kann kostenlos angefordert werden, doch die PDF ist passwortgeschützt, mit DRM versehen und stark wasserzeichengeschützt
- Die Lizenz gewährt nur das Recht, die Spezifikation für eigene interne Zwecke anzusehen, zu speichern, zu vervielfältigen und zu nutzen; das Recht zur Implementierung ist nicht enthalten
- Um Thread-Technologie und Spezifikationen der Thread Group zu implementieren, auszuführen oder zu vermarkten, ist eine Mitgliedschaft in der Thread Group erforderlich; wer Thread-Technologie ohne aktive Mitgliedschaft vermarktet, muss mit rechtlichen Schritten einschließlich Lizenzforderungen rechnen
- Die günstigste Implementer-Mitgliedschaft zur Implementierung von IP der Thread Group kostet 7.500 US-Dollar pro Jahr
- Eine „innovative IoT start-up company“ kann sich für eine zweijährige kostenlose Mitgliedschaft bewerben, danach fallen jedoch Kosten an, und für Hobbyentwickler ist das kein passendes Programm
Auch OpenThread ist kein Ausweg
- OpenThread ist eine Open-Source-Implementierung von Thread; das Repository nutzt die BSD-3-Clause-Lizenz
- Das NOTICE des Repositories weist darauf hin, dass Mitglieder der Thread Group Patente und andere Rechte an geistigem Eigentum halten können
- Wer ohne Beitritt zur Thread Group ein auf OpenThread basierendes Produkt vermarktet, erhält nicht die nötigen IP-Rechte zur Ausführung und Vermarktung von Thread-Technologie und kann Ziel rechtlicher Schritte werden
- Da es keine Ausnahme für nichtkommerzielle Nutzung gibt, bleibt Hobbyentwicklern ohne Budget für hohe Kosten keine legale Möglichkeit, Thread zu nutzen; auch eine Blogserie darüber, wie Thread funktioniert, lässt sich dadurch schwer schreiben
Probleme für Hobbyentwickler und Bildung
- Im kommerziellen Produktbereich kann man Anforderungen wie Mitgliedschaft oder Logo-Zertifizierungen wie „Works with Thread“ noch als Teil üblicher Zertifizierungsprozesse beim Verkauf elektronischer Produkte akzeptieren
- Das Kernproblem ist die Lizenzstruktur, die bereits die Implementierung selbst umfassend untersagt, auch bei nichtkommerziellen Projekten
- Wenn Hobbyentwickler kaum Zugang zu Thread haben, sinken auch die Chancen, dass angehende Elektroingenieure und Entscheidungsträger die Technologie ausprobieren können, bevor sie in die Industrie gehen
- Zur Mitgliederliste der Thread Group gehören Unternehmen wie Apple, Google, Amazon, Nordic, NXP und Qualcomm; diese Firmen können Thread durch die Integration in populäre Home-Hubs verbreiten
- Am 2024-04-19 wurde per Support-E-Mail der Thread Group um eine clarification zur nichtkommerziellen Nutzung von Thread gebeten; es gab zwar sofort eine Antwort, dass die Anfrage weitergeleitet worden sei, aber keine weitere Rückmeldung
- Am 2024-05-01 wurde außerdem der Pressekontakt der Thread Group um einen Kommentar gebeten; bis zum Veröffentlichungszeitpunkt lag keine Antwort vor, und der vollständige Wortlaut der gesendeten Nachricht wurde als separater Text veröffentlicht
1 Kommentare
Meinungen auf Hacker News
Einer der Gründe, warum unsere Stadt LoRaWAN gewählt hat, war, dass es rechtlich weniger kompliziert ist.
In der Praxis ist es allerdings viel komplexer zu handhaben, und wegen des dänischen Telekommunikationsrechts gibt es bei solchen Technologien absurde Einschränkungen, die Telekommunikationsanbietern de facto ein Monopol auf schnelles „Internet“ geben.
Diese Einschränkung dürfte wohl auch für Thread gelten.
Aus Sicht der Stadt ist es ein Vorteil, viele Orte für die Installation von Antennen zu haben. Öffentliche Schulen oder Bibliotheken sind gute Standorte, an die Privatpersonen nur schwer herankommen.
Entscheidend ist, die Stadt dazu zu bringen, die entsprechende LoRaWAN-Infrastruktur für die Öffentlichkeit zu öffnen. Besonders dann, wenn man etwas stadtweit ausrollen will; zum Glück hat meine Stadt das getan.
Wenn das Projekt auch der Stadt nützt und öffentlich zugänglich ist, stellen sie oft sogar kostenlos Strom bereit und zeigen Interesse an finanzieller Unterstützung.
Insgesamt denke ich aber trotzdem, dass es besser ist, Thread nicht zu verwenden.
Stimmt es wirklich, dass „Hobbyentwickler, die kein großes Geld zum Wegwerfen haben, um der Thread Group beizutreten, Thread nicht legal nutzen können“?
Der Lizenztext scheint sich auf Patente zu beziehen, und ich dachte, dass Patente bei privaten Experimenten ohne kommerzielle Aktivität nicht greifen.
Allgemeiner betrachtet zeigt sich hier die Absurdität des Monopols, das das heutige Patentsystem gewährt. Große Unternehmen mit Patentportfolios für Gegenklagen können OpenThread frei nutzen, kleine und mittlere Unternehmen sowie Startups aber nicht.
Natürlich ist das trotzdem schlecht und hat eine starke abschreckende Wirkung.
Bei Patenten gibt es keine Ausnahme für private Nutzung.
https://law.stackexchange.com/questions/24148/can-i-build-so...
Die FAQ-Frage lautet: „Was hindert mich daran, ein auf OpenThread basierendes Produkt auf den Markt zu bringen, ohne der Thread Group beizutreten?“
Ich frage mich, ob es diesen Beschwerdebeitrag gegeben hätte, wenn auf der Startseite der Thread-Website „Gebühr 7.500 US-Dollar pro Jahr“ gestanden hätte.
Das Problem ist weniger, dass jemand Geld für die Nutzung seines Produkts verlangen will, sondern dass man sich abmühen muss, um diese Tatsache herauszufinden.
Meiner Meinung nach sollte der Staat Preistransparenz für alles vorschreiben. Ein Traum, schon klar.
https://en.wikipedia.org/wiki/Thread_(network_protocol)
Thread ist eine IPv6-basierte Low-Power-Mesh-Networking-Technologie für IoT-Produkte. Die Spezifikation des Thread-Protokolls ist kostenlos verfügbar, man muss jedoch einer Endnutzer-Lizenzvereinbarung zustimmen und sie dauerhaft einhalten; darin heißt es, dass „für die Implementierung, Ausführung und Markteinführung der Thread-Technologie und der Spezifikationen der Thread Group eine Mitgliedschaft in der Thread Group erforderlich ist“.
Verglichen etwa damit, was Entwickler auf Apples iOS-APIs aufbauen können, beträgt die jährliche Thread-Lizenz von 7.500 US-Dollar das 75-Fache der 100 US-Dollar für eine Apple-Entwicklerlizenz.
Entweder ist das eine teuer oder das andere billig.
Ich weiß nicht, warum alle davon ausgehen, dass sie kleine Entwickler ausbeuten wollen. Vielleicht ist es einfach eine kleine Organisation mit zu wenig Personal, die noch nicht dazu gekommen ist, sich um Hobbylizenzen zu kümmern, oder sie wissen noch nicht, dass Leute so etwas wollen.
Gut ist immerhin, dass der Autor tatsächlich Kontakt aufgenommen hat. Allerdings frage ich mich, was „um eine klare Erklärung gebeten“ bedeutet. Solche E-Mails sind genau die Art, vor deren Empfang man sich fürchtet: vage, offen formuliert und mit dem Gefühl, dass man einen Anwalt anrufen muss.
Hat er einfach gefragt, ob sie die Gebühr erlassen können?
Stimmt. Nimm einfach Zigbee.
3.x ist offen, gut spezifiziert, und Dongle-Bridges für Home Assistant sind günstig.
Bei der Matter-Spezifikation fühlt es sich ähnlich an.
Der Teufel steckt im Detail, und cleveres Marketing führt dazu, dass die Leute nicht richtig verstehen, was sie da loben.
Das eigentliche Problem sind die Leute, die dort Geld investieren.
Als ich diesen Teil sah, habe ich als Hobbyentwickler schon aufgegeben, es überhaupt weiter zu prüfen.
Gelten diese Lizenzbedingungen, wenn man nur OpenThread direkt nutzt, ohne jemals der Lizenz der Thread-Spezifikation zugestimmt zu haben?
Wenn ich außer der BSD-Lizenz nichts akzeptiert habe, verstehe ich nicht, wie man mich verklagen könnte.
Andere rechtliche Konstrukte wie Patente oder Urheberrechte außerhalb des Repositories betrifft sie nicht.
Bis eben hatte ich noch nie von Thread gehört, und ich wünschte, es wäre dabei geblieben.
Ich brauchte keinen weiteren Grund, wütend auf die Welt zu sein, zumal heute sogar ein guter Tag war.
Aber im Ernst: Ich stimme der Haltung zu, es möglichst zu meiden und zu hoffen, dass es verschwindet.
Ich würde niemandem empfehlen wollen, das tatsächlich zu akzeptieren oder zu übernehmen.
Dass „es für Hobbyentwickler ohne viel überschüssiges Geld für eine Mitgliedschaft in der Thread Group keine legale Möglichkeit gibt, Thread zu nutzen“, weiß man erst, wenn jemand geprüft hat, ob es einschlägige Patentansprüche gibt.
Man bräuchte jemanden, der es wie Compaq per Clean-Room-Verfahren nachbaut und dann, falls es wirklich gültige Patente gibt, den Schlag dafür einsteckt.
Man muss es so umgestalten, dass man nicht tut, was in den Ansprüchen steht, das Patentamt davon überzeugen, dass einige oder alle Ansprüche zu Unrecht erteilt wurden, eigene Patentbestände für Gegenklagen aufbauen oder einfach YOLO gehen: https://paulgraham.com/softwarepatents.html
Wenn Thread zum De-facto-Standard für Kommunikation im Smart Home wird, müssen wir dann warten, bis eine Regulierungsbehörde kommt und ihn zwangsweise öffnet?
Ich würde nicht darauf wetten, welche Behörde das sein wird, aber ich glaube, alle wissen, welche Seite gemeint ist.
Solange es in den USA nicht viel mehr Richter und Beamte gibt, die Technologie besser verstehen und offener eingestellt sind, sehe ich da keine Besserung.
Wenn man sich die Präsidentschaftskandidaten ansieht, erst recht nicht.
5G zum Beispiel ist stark durch Patente geschützt, MPEG ebenso.
Patente, die für einen Standard „essenziell“ sind, werden normalerweise zu fairen, angemessenen und diskriminierungsfreien Bedingungen lizenziert, also zu FRAND-Bedingungen.
Trotzdem muss man weiterhin Lizenzgebühren zahlen, manchmal an jedes einzelne Unternehmen, das Patente hält, und manchmal an ein Konsortium, das den gesamten Patentpool des Standards vertritt.
Mit Lizenzen auf diesem Niveau bin ich nicht vertraut; wie schneidet die Thread-Lizenz im Vergleich zu Bluetooth ab, bei dem man zahlen muss, um es in ein Produkt zu integrieren? https://www.bluetooth.com/develop-with-bluetooth/join/member...
Zufällig habe ich diese Woche auch mit Thread herumgespielt. Ich war überrascht, wie einfach es war, ein Beispielprojekt auf einen ESP32 zu flashen und vom Laptop aus ein Ping zu senden.
Solche Geräte schreiben oft nicht den vollständigen Namen Bluetooth, sondern behaupten, mit „BT version x“ kompatibel zu sein.
Wenn Thread also bei Nutzern eine gewisse Popularität erreicht, dürften bei den üblichen Händlern bald billige Nachbauten auftauchen, die es unter ähnlichem Namen implementieren, aber keine Lizenz haben.