Tema, o kateri bomo danes govorili, je povezana s pametnimi domovi.
Ko gre za pametne domove, jih nihče ne bi smel poznati. Na začetku tega stoletja, ko se je rodil koncept interneta stvari, je bilo najpomembnejše področje uporabe pametni dom.
Z leti je bilo z nenehnim razvojem digitalne tehnologije izumljenih vedno več pametne strojne opreme za dom. Ta strojna oprema je prinesla veliko udobja v družinsko življenje in povečala užitek bivanja.
Sčasoma boste imeli na telefonu veliko aplikacij.
Da, to je problem ekoloških ovir, ki že dolgo pesti industrijo pametnih domov.
Pravzaprav je razvoj tehnologije interneta stvari vedno zaznamovala razdrobljenost. Različni scenariji uporabe se ujemajo z različnimi značilnostmi tehnologij interneta stvari. Nekatere potrebujejo veliko pasovno širino, druge nizko porabo energije, nekatere se osredotočajo na stabilnost, nekatere pa zelo skrbijo stroški.
To je privedlo do mešanice 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread in drugih osnovnih komunikacijskih tehnologij.
Pametni dom pa je tipičen scenarij lokalnega omrežja (LAN) s tehnologijami za komunikacijo kratkega dosega, kot so Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread itd., v širokem razponu kategorij in navzkrižne uporabe.
Poleg tega, ker so pametni domovi namenjeni nespecialističnim uporabnikom, proizvajalci običajno gradijo lastne platforme in uporabniške vmesnike ter sprejemajo lastniške protokole aplikacijske plasti, da bi zagotovili uporabniško izkušnjo. To je privedlo do trenutne "ekosistemske vojne".
Ovire med ekosistemi niso povzročile neskončnih težav le uporabnikom, temveč tudi prodajalcem in razvijalcem – lansiranje istega izdelka zahteva razvoj za različne ekosisteme, kar znatno poveča delovno obremenitev in stroške.
Ker je problem ekoloških ovir resna ovira za dolgoročni razvoj pametnih domov, je industrija začela iskati rešitev za ta problem.
Rojstvo protokola Matter
Decembra 2019 sta se Google in Apple pridružila zavezništvu Zigbee, s čimer sta se pridružila Amazonu in več kot 200 podjetjem ter tisočim strokovnjakom po vsem svetu, da bi promovirala nov protokol aplikacijske plasti, znan kot protokol Project CHIP (Connected Home over IP).
Kot lahko razberete iz imena, je CHIP namenjen povezovanju doma na podlagi IP protokolov. Ta protokol je bil uveden z namenom povečanja združljivosti naprav, poenostavitve razvoja izdelkov, izboljšanja uporabniške izkušnje in spodbujanja napredka industrije.
Po nastanku delovne skupine CHIP je bil prvotni načrt, da se standard izda leta 2020, izdelek pa lansira leta 2021. Vendar se ta načrt iz različnih razlogov ni uresničil.
Maja 2021 je zavezništvo Zigbee spremenilo ime v CSA (Connectivity Standards Alliance). Hkrati se je projekt CHIP preimenoval v Matter (kar v kitajščini pomeni "situacija, dogodek, zadeva").
Zavezništvo so preimenovali, ker se je veliko članov obotavljalo pridružiti Zigbeeju, besedo CHIP pa so spremenili v Matter, verjetno zato, ker je bila beseda CHIP preveč znana (prvotno je pomenila "čip") in jo je bilo zelo enostavno zrušiti.
Oktobra 2022 je CSA končno izdala različico 1.0 standardnega protokola Matter. Malo pred tem, 18. maja 2023, je bila izdana tudi različica 1.1 protokola Matter.
Člani konzorcija CSA so razdeljeni na tri ravni: pobudnik, udeleženec in posvojitelj. Pobudniki so na najvišji ravni, saj prvi sodelujejo pri pripravi protokola, so člani upravnega odbora zavezništva in do neke mere sodelujejo pri vodenju in odločitvah zavezništva.
Google in Apple sta kot predstavnika pobudnikov pomembno prispevala k zgodnjim specifikacijam Matterja.
Google je prispeval obstoječi omrežni sloj in protokol aplikacije Weave (niz standardnih mehanizmov za preverjanje pristnosti in ukazov za delovanje naprave) za svoj pametni dom, Apple pa je prispeval HAP Security (za komunikacijo med konci in manipulacijo lokalnega omrežja LAN, kar zagotavlja močno zasebnost in varnost).
Po zadnjih podatkih na uradni spletni strani je konzorcij CSA ustanovilo skupno 29 podjetij, z 282 udeleženci in 238 posvojitelji.
Pod vodstvom velikanov akterji v industriji aktivno izvažajo svojo intelektualno lastnino za Matter in so zavezani k izgradnji velikega enotnega, brezhibno povezanega ekosistema.
Arhitektura protokola Matter
Po vsem tem pogovoru, kako točno razumemo protokol Matter? Kakšna je njegova povezava z Wi-Fi, Bluetooth, Thread in Zigbee?
Ne tako hitro, poglejmo si diagram:
To je diagram arhitekture protokola: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) in Ethernet so osnovni protokoli (fizična in podatkovna povezava); navzgor je omrežna plast, vključno s protokoli IP; navzgor je transportna plast, vključno s protokoloma TCP in UDP; protokol Matter pa je, kot smo že omenili, protokol aplikacijske plasti.
Bluetooth in Zigbee imata poleg osnovnih protokolov tudi namenske omrežne, transportne in aplikacijske plasti.
Zato je Matter medsebojno izključujoč protokol z Zigbeejem in Bluetoothom. Trenutno Matter podpira le Wi-Fi, Thread in Ethernet (Ethernet).
Poleg arhitekture protokola moramo vedeti, da je protokol Matter zasnovan z odprto filozofijo.
Gre za odprtokodni protokol, ki si ga lahko ogleda, uporablja in spreminja kdorkoli, da ustreza različnim scenarijem in potrebam uporabe, kar bo omogočilo tehnične prednosti preglednosti in zanesljivosti.
Varnost protokola Matter je prav tako pomembna prodajna prednost. Uporablja najnovejšo tehnologijo šifriranja in podpira šifriranje od konca do konca, da se zagotovi, da komunikacija uporabnikov ni ukradena ali spremenjena.
Matterjev mrežni model
Nato si bomo ogledali dejansko mreženje snovi. To je spet ponazorjeno z diagramom:
Kot prikazuje diagram, je Matter protokol, ki temelji na TCP/IP, zato je Matter vse, v kar je TCP/IP združen.
Naprave Wi-Fi in Ethernet, ki podpirajo protokol Matter, je mogoče neposredno povezati z brezžičnim usmerjevalnikom. Naprave Thread, ki podpirajo protokol Matter, je mogoče povezati tudi z omrežji, ki temeljijo na IP-ju, kot je Wi-Fi, prek mejnih usmerjevalnikov.
Naprave, ki ne podpirajo protokola Matter, kot so naprave Zigbee ali Bluetooth, je mogoče povezati z napravo tipa most (Matter Bridge/Gateway), da pretvorijo protokol in se nato povežejo z brezžičnim usmerjevalnikom.
Industrijski napredek v materiji
Matter predstavlja trend v tehnologiji pametnih domov. Kot taka je že od svojega nastanka deležna široke pozornosti in navdušene podpore.
Industrija je zelo optimistična glede razvojnih možnosti podjetja Matter. Glede na nedavno poročilo podjetja za tržne raziskave ABI Research bo med letoma 2022 in 2030 po vsem svetu prodanih več kot 20 milijard brezžično povezanih pametnih domačih naprav, velik delež teh tipov naprav pa bo ustrezal specifikaciji Matter.
Matter trenutno uporablja mehanizem certificiranja. Proizvajalci razvijajo strojno opremo, ki mora opraviti postopek certificiranja konzorcija CSA, da bi prejeli certifikat Matter in jim bilo dovoljeno uporabljati logotip Matter.
Po navedbah CSA se bo specifikacija Matter uporabljala za širok spekter vrst naprav, kot so nadzorne plošče, ključavnice na vratih, luči, vtičnice, stikala, senzorji, termostati, ventilatorji, regulatorji klime, žaluzije in medijske naprave, kar bo zajemalo skoraj vse scenarije v pametnem domu.
Kar zadeva industrijo, ima ta že številne proizvajalce, katerih izdelki so prestali certifikat Matter in postopoma vstopajo na trg. Tudi s strani proizvajalcev čipov in modulov obstaja relativno močna podpora za Matter.
Zaključek
Največja vloga Matterja kot protokola zgornje plasti je odpravljanje ovir med različnimi napravami in ekosistemi. Različni ljudje imajo različne poglede na Matter, nekateri ga vidijo kot rešitelja, drugi pa kot čisto novost.
Trenutno je protokol Matter še v zgodnji fazi uvajanja na trg in se bolj ali manj sooča z nekaterimi težavami in izzivi, kot so višji stroški in daljši cikel obnavljanja zaloge naprav.
V vsakem primeru pa to prinaša šok v dolgočasna leta sistemov pametne domače tehnologije. Če stari sistem omejuje razvoj tehnologije in uporabniško izkušnjo, potem potrebujemo tehnologije, kot je Matter, da stopijo naprej in prevzamejo veliko nalogo.
Ali bo Matter uspešen ali ne, ne moremo zagotovo reči. Vendar pa je vizija celotne industrije pametnih domov in odgovornost vsakega podjetja in strokovnjaka v panogi, da digitalno tehnologijo vključi v domače življenje in nenehno izboljšuje digitalno življenjsko izkušnjo uporabnikov.
Upam, da bo pametni dom kmalu prebil vse tehnične okove in resnično prišel v vsak dom.
Čas objave: 29. junij 2023