Subiectul despre care vom vorbi astăzi are de-a face cu casele inteligente.
Când vine vorba de case inteligente, nimeni nu ar trebui să fie nefamiliar cu ele. La începutul acestui secol, când s-a născut pentru prima dată conceptul de Internet al Lucrurilor, cea mai importantă zonă de aplicație a fost casa inteligentă.
De-a lungul anilor, odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei digitale, a fost inventat tot mai mult hardware inteligent pentru casă. Aceste hardware au adus o mare comoditate vieții de familie și au adăugat plăcerea de a trăi.
În timp, veți avea o mulțime de aplicații pe telefon.
Da, aceasta este problema barierei ecologice care afectează de mult industria caselor inteligente.
De fapt, dezvoltarea tehnologiei IoT a fost întotdeauna caracterizată de fragmentare. Diferite scenarii de aplicare se potrivesc cu diferite caracteristici ale tehnologiilor IoT. Unii au nevoie de lățime de bandă mare, alții au nevoie de un consum redus de energie, unii se concentrează pe stabilitate, iar alții sunt foarte preocupați de cost.
Acest lucru a dat naștere unui amestec de 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread și alte tehnologii de comunicare subiacente.
Casa inteligentă, la rândul ei, este un scenariu tipic LAN, cu tehnologii de comunicare cu rază scurtă de acțiune precum Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread etc., într-o gamă largă de categorii și de utilizare încrucișată.
Mai mult decât atât, deoarece casele inteligente sunt orientate către utilizatori nespecializați, producătorii tind să-și construiască propriile platforme și interfețe UI și să adopte protocoale proprietare de nivel de aplicație pentru a asigura experiența utilizatorului. Acest lucru a dus la actualul „război ecosistemic”.
Barierele dintre ecosisteme nu numai că au cauzat nesfârșite necazuri utilizatorilor, ci și vânzătorilor și dezvoltatorilor - lansarea aceluiași produs necesită dezvoltare pentru diferite ecosisteme, crescând semnificativ volumul de muncă și costurile.
Deoarece problema barierelor ecologice este o constrângere serioasă pentru dezvoltarea pe termen lung a caselor inteligente, industria a început să lucreze la găsirea unei soluții la această problemă.
Nașterea Protocolului Materiei
În decembrie 2019, Google și Apple s-au alăturat Alianței Zigbee, alăturându-se lui Amazon și peste 200 de companii și mii de experți din întreaga lume pentru a promova un nou protocol de nivel de aplicație, cunoscut sub numele de protocol Project CHIP (Connected Home over IP).
După cum puteți vedea din nume, CHIP înseamnă conectarea casei pe baza protocoalelor IP. Acest protocol a fost lansat cu scopul de a crește compatibilitatea dispozitivelor, de a simplifica dezvoltarea produselor, de a îmbunătăți experiența utilizatorului și de a conduce industria înainte.
După ce s-a născut grupul de lucru CHIP, planul inițial era lansarea standardului în 2020 și lansarea produsului în 2021. Cu toate acestea, din diverse motive, acest plan nu s-a materializat.
În mai 2021, Zigbee Alliance și-a schimbat numele în CSA (Connectivity Standards Alliance). În același timp, proiectul CHIP a fost redenumit Matter (însemnând „situație, eveniment, materie” în chineză).
Alianța a fost redenumită deoarece mulți membri au fost reticenți să se alăture Zigbee, iar CHIP a fost schimbat în Matter, probabil pentru că cuvântul CHIP era prea cunoscut (însemna inițial „cip”) și foarte ușor de prăbușit.
În octombrie 2022, CSA a lansat în sfârșit versiunea 1.0 a protocolului standard Matter. Cu puțin timp înainte, pe 18 mai 2023, a fost lansată și versiunea 1.1 de Matter.
Membrii Consorțiului CSA sunt împărțiți în trei niveluri: Inițiator, Participant și Adoptor. Inițiatorii sunt la cel mai înalt nivel, fiind primii care participă la elaborarea protocolului, sunt membri ai Consiliului de Administrație al Alianței și participă într-o oarecare măsură la conducerea și deciziile Alianței.
Google și Apple, în calitate de reprezentanți ai inițiatorilor, au contribuit semnificativ la specificațiile timpurii ale Matter.
Google a contribuit cu propriul nivel de rețea existent al Smart Home și cu protocolul de aplicație Weave (un set de mecanisme standard de autentificare și comenzi pentru operarea dispozitivului), în timp ce Apple a contribuit cu HAP Security (pentru comunicare end-to-end și manipulare LAN locală, asigurând confidențialitate și securitate puternice). ).
Conform celor mai recente date de pe site-ul oficial, consorțiul CSA a fost inițiat de un total de 29 de companii, cu 282 de participanți și 238 de adoptatori.
Conduși de giganți, jucătorii din industrie își exportă în mod activ proprietatea intelectuală pentru Matter și se angajează să construiască un mare ecosistem unificat, perfect conectat.
Arhitectura protocolului Matter
După toată această discuție, cum înțelegem exact protocolul Matter? Care este relația sa cu Wi-Fi, Bluetooth, Thread și Zigbee?
Nu atât de repede, să ne uităm la o diagramă:
Aceasta este o diagramă a arhitecturii protocolului: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) și Ethernet sunt protocoalele de bază (straturile fizice și de legătură de date); în sus este nivelul de rețea, inclusiv protocoalele IP; în sus este stratul de transport, inclusiv protocoalele TCP și UDP; iar protocolul Matter, așa cum am menționat deja, este un protocol de nivel de aplicație.
Bluetooth și Zigbee au, de asemenea, straturi dedicate de rețea, transport și aplicații, pe lângă protocoalele de bază.
Prin urmare, Matter este un protocol care se exclude reciproc cu Zigbee și Bluetooth. În prezent, singurele protocoale de bază pe care Matter le acceptă sunt Wi-Fi, Thread și Ethernet (Ethernet).
Pe lângă arhitectura protocolului, trebuie să știm că protocolul Matter este conceput cu o filozofie deschisă.
Este un protocol open source care poate fi vizualizat, utilizat și modificat de oricine pentru a se potrivi diferitelor scenarii și nevoi de aplicație, ceea ce va permite beneficiile tehnice ale transparenței și fiabilității.
Securitatea protocolului Matter este, de asemenea, un argument de vânzare major. Utilizează cea mai recentă tehnologie de criptare și acceptă criptarea end-to-end pentru a se asigura că comunicațiile utilizatorilor nu sunt furate sau modificate.
Modelul de rețea al materiei
În continuare, ne uităm la rețeaua reală a materiei. Din nou, acest lucru este ilustrat printr-o diagramă:
După cum arată diagrama, Matter este un protocol bazat pe TCP/IP, deci Matter este orice în care este grupat TCP/IP.
Dispozitivele Wi-Fi și Ethernet care acceptă protocolul Matter pot fi conectate direct la un router wireless. Dispozitivele Thread care acceptă protocolul Matter pot fi, de asemenea, interconectate la rețele bazate pe IP, cum ar fi Wi-Fi, prin routere de frontieră.
Dispozitivele care nu acceptă protocolul Matter, cum ar fi dispozitivele Zigbee sau Bluetooth, pot fi conectate la un dispozitiv de tip punte (Matter Bridge/Gateway) pentru a converti protocolul și apoi se pot conecta la un router wireless.
Progrese industriale în materie
Materia reprezintă o tendință în tehnologia casei inteligente. Ca atare, a primit o atenție pe scară largă și un sprijin entuziast încă de la înființare.
Industria este foarte optimistă cu privire la perspectivele de dezvoltare ale Matter. Potrivit unui raport recent al firmei de cercetare de piață ABI Research, peste 20 de miliarde de dispozitive inteligente conectate wireless vor fi vândute în întreaga lume între 2022 și 2030, iar o mare parte dintre aceste tipuri de dispozitive vor îndeplini specificațiile Matter.
Matter utilizează în prezent un mecanism de certificare. Producătorii dezvoltă hardware care trebuie să treacă de procesul de certificare al consorțiului CSA pentru a primi certificatul Matter și a putea folosi sigla Matter.
Potrivit CSA, specificația Matter se va aplica unei game largi de tipuri de dispozitive, cum ar fi panouri de control, încuietori uși, lumini, prize, întrerupătoare, senzori, termostate, ventilatoare, controlere de climă, jaluzele și dispozitive media, acoperind aproape toate scenariile din casa inteligentă.
Din punct de vedere al industriei, industria are deja un număr de producători ale căror produse au trecut certificarea Matter și intră treptat pe piață. Din partea producătorilor de cipuri și module, există și un suport relativ puternic pentru Matter.
Concluzie
Cel mai important rol al materiei ca protocol de nivel superior este de a sparge barierele dintre diferite dispozitive și ecosisteme. Oameni diferiți au perspective diferite asupra materiei, unii o văd ca pe un salvator, iar alții văzând-o ca pe o listă curată.
În acest moment, protocolul Matter este încă în fazele incipiente de apariție pe piață și se confruntă mai mult sau mai puțin cu unele probleme și provocări, cum ar fi costuri mai mari și un ciclu mai lung de reînnoire pentru stocul de dispozitive.
În orice caz, aduce un șoc anilor plictisiți ai sistemelor de tehnologie pentru casă inteligentă. Dacă vechiul sistem limitează dezvoltarea tehnologiei și limitează experiența utilizatorului, atunci avem nevoie de tehnologii precum Matter pentru a face un pas și a prelua marea sarcină.
Dacă Matter va fi un succes sau nu, nu putem spune cu siguranță. Cu toate acestea, viziunea întregii industrie a casei inteligente și responsabilitatea fiecărei companii și practicieni din industrie este să împuternicească tehnologia digitală în viața de acasă și să îmbunătățească în mod continuu experiența de viață digitală a utilizatorilor.
Sper că casa inteligentă va sparge în curând toate cătușele tehnice și va intra cu adevărat în fiecare casă.
Ora postării: 29-jun-2023