Tema, o kateri bomo danes govorili, je povezana s pametnimi domovi.
Ko gre za pametne domove, ne smejo biti nikomur neznani.Na začetku tega stoletja, ko se je rodil koncept interneta stvari, je bilo najpomembnejše področje uporabe pametni dom.
Z leti, z nenehnim razvojem digitalne tehnologije, je bilo izumljenih vse več pametne strojne opreme za dom.Ta strojna oprema je prinesla veliko udobje v družinsko življenje in prispevala k užitku bivanja.
Sčasoma boste imeli na telefonu veliko aplikacij.
Da, to je problem ekološke ovire, ki že dolgo pesti industrijo pametnih domov.
Pravzaprav je razvoj tehnologije IoT vedno zaznamovala razdrobljenost.Različni scenariji uporabe se ujemajo z različnimi značilnostmi tehnologij IoT.Nekateri potrebujejo veliko pasovno širino, nekateri potrebujejo nizko porabo energije, nekateri se osredotočajo na stabilnost, nekateri pa so zelo zaskrbljeni zaradi stroškov.
To je povzročilo mešanico 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 s komunikacijskimi tehnologijami kratkega dosega, kot so Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread itd., v širokem razponu kategorij in navzkrižne uporabe.
Poleg tega, ker so pametni domovi usmerjeni k uporabnikom, ki niso specializirani, proizvajalci ponavadi gradijo svoje lastne platforme in vmesnike uporabniškega vmesnika ter sprejmejo lastniške protokole aplikacijskega sloja, da zagotovijo uporabniško izkušnjo.To je privedlo do trenutne "ekosistemske vojne".
Ovire med ekosistemi niso povzročile neskončnih težav le uporabnikom, ampak 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, se je industrija začela ukvarjati z iskanjem rešitve tega problema.
Protokol rojstva materije
Decembra 2019 sta se Google in Apple pridružila združenju Zigbee Alliance, ki se je pridružilo Amazonu in več kot 200 podjetjem ter tisočim strokovnjakom po vsem svetu pri promociji novega protokola aplikacijskega sloja, znanega kot protokol Project CHIP (Connected Home over IP).
Kot je razvidno iz imena, je CHIP namenjen povezovanju doma na podlagi protokolov IP.Ta protokol je bil uveden z namenom povečati združljivost naprav, poenostaviti razvoj izdelkov, izboljšati uporabniško izkušnjo in popeljati industrijo naprej.
Po rojstvu delovne skupine CHIP je bil prvotni načrt izdati standard leta 2020 in lansirati izdelek leta 2021. Vendar se ta načrt zaradi različnih razlogov ni uresničil.
Maja 2021 je Zigbee Alliance spremenila svoje ime v CSA (Connectivity Standards Alliance).Hkrati se je projekt CHIP preimenoval v Matter (kar v kitajščini pomeni "situacija, dogodek, zadeva").
Zavezništvo je bilo preimenovano, ker se mnogi člani niso želeli pridružiti Zigbeeju, CHIP pa je bil spremenjen v Matter, verjetno zato, ker je bila beseda CHIP preveč znana (prvotno je pomenila "čip") in se je zelo enostavno zrušila.
Oktobra 2022 je CSA končno izdal različico 1.0 standardnega protokola Matter.Malo pred tem, 18. maja 2023, je izšla tudi različica Matter 1.1.
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 Zveze in v določeni meri sodelujejo pri vodenju in odločitvah Zveze.
Google in Apple sta kot predstavnika pobudnikov pomembno prispevala k zgodnjim specifikacijam Matterja.
Google je prispeval obstoječo omrežno plast in aplikacijski protokol Weave (nabor standardnih mehanizmov za preverjanje pristnosti in ukazov za delovanje naprave) za lastno pametno hišo, medtem ko je Apple prispeval varnost HAP (za komunikacijo od konca do konca in manipulacijo lokalnega omrežja LAN, ki 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 igralci v industriji aktivno izvažajo svojo intelektualno lastnino za Matter in so predani izgradnji velikega enotnega brezhibno povezanega ekosistema.
Arhitektura protokola zadeve
Po vsem tem govorjenju, kako natančno razumemo protokol Matter?Kakšna je njegova povezava z Wi-Fi, Bluetooth, Thread in Zigbee?
Ne tako hitro, poglejmo diagram:
To je diagram arhitekture protokola: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) in Ethernet so temeljni protokoli (fizični sloj in sloj podatkovne povezave);navzgor je omrežna plast, vključno s protokoli IP;navzgor je transportna plast, vključno s protokoloma TCP in UDP;in protokol Matter, kot smo že omenili, je protokol aplikacijskega sloja.
Bluetooth in Zigbee imata poleg osnovnih protokolov tudi namensko omrežno, transportno in aplikacijsko plast.
Zato je Matter medsebojno izključujoč protokol z Zigbee in Bluetooth.Trenutno so edini osnovni protokoli, ki jih podpira Matter, Wi-Fi, Thread in Ethernet (Ethernet).
Poleg arhitekture protokola moramo vedeti, da je protokol Matter zasnovan z odprto filozofijo.
To je odprtokodni protokol, ki si ga lahko ogleda, uporablja in spreminja kdor koli, da ustreza različnim scenarijem in potrebam aplikacij, kar bo omogočilo tehnične prednosti preglednosti in zanesljivosti.
Varnost protokola Matter je tudi glavna prodajna točka.Uporablja najnovejšo tehnologijo šifriranja in podpira šifriranje od konca do konca, da zagotovi, da komunikacija uporabnikov ni ukradena ali spremenjena.
Matterjev mrežni model
Nato pogledamo dejansko mreženje Materije.Ponovno je to ponazorjeno z diagramom:
Kot prikazuje diagram, je Matter protokol, ki temelji na TCP/IP, torej je Matter vse, v kar je združen TCP/IP.
Naprave Wi-Fi in Ethernet, ki podpirajo protokol Matter, je mogoče povezati neposredno z brezžičnim usmerjevalnikom.Naprave Thread, ki podpirajo protokol Matter, je mogoče medsebojno povezati z omrežji, ki temeljijo na IP, kot je Wi-Fi, prek mejnih usmerjevalnikov.
Naprave, ki ne podpirajo protokola Matter, kot so naprave Zigbee ali Bluetooth, lahko povežete z napravo tipa most (Matter Bridge/Gateway), da pretvorite protokol in se nato povežete z brezžičnim usmerjevalnikom.
Industrijski napredek v materiji
Matter predstavlja trend v tehnologiji pametnega doma.Kot tak je že od samega začetka prejel široko pozornost in navdušeno podporo.
Industrija je zelo optimistična glede možnosti za razvoj Matterja.Glede na nedavno poročilo podjetja za tržne raziskave ABI Research bo od leta 2022 do 2030 po vsem svetu prodanih več kot 20 milijard brezžično povezanih pametnih naprav za dom, velik delež teh vrst naprav pa bo izpolnjeval specifikacijo Matter.
Matter trenutno uporablja mehanizem certificiranja.Proizvajalci razvijajo strojno opremo, ki mora prestati postopek certificiranja konzorcija CSA, da lahko prejme certifikat Matter in sme uporabljati logotip Matter.
Po navedbah CSA bo specifikacija Matter veljala za široko paleto vrst naprav, kot so nadzorne plošče, ključavnice, luči, vtičnice, stikala, senzorji, termostati, ventilatorji, klimatski regulatorji, senčila in medijske naprave, ki zajemajo skoraj vse scenarije v pametni dom.
Industrijsko gledano ima panoga že kar nekaj proizvajalcev, katerih izdelki so opravili Matter certifikat in postopoma vstopajo na trg.S strani proizvajalcev čipov in modulov obstaja tudi relativno močna podpora za Matter.
Zaključek
Največja vloga Matterja kot protokola višjega sloja je podiranje ovir med različnimi napravami in ekosistemi.Različni ljudje imajo različne poglede na materijo, nekateri jo vidijo kot rešitelja, drugi pa jo vidijo kot čisti list.
Protokol Matter je trenutno še v zgodnji fazi prihoda 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 prinaša šok v dolga leta tehnoloških sistemov pametnega doma.Če stari sistem omejuje razvoj tehnologije in omejuje uporabniško izkušnjo, potem potrebujemo tehnologije, kot je Matter, da pospešijo in prevzamejo veliko nalogo.
Ali bo Matter uspel ali ne, ne moremo z gotovostjo reči.Vendar pa je vizija celotne industrije pametnega doma in odgovornost vsakega podjetja in izvajalca v industriji, da digitalno tehnologijo vključi v domače življenje in nenehno izboljšuje digitalno bivalno izkušnjo uporabnikov.
Upajmo, da bo pametni dom kmalu razbil vse tehnične okove in zares prišel v vsak dom.
Čas objave: 29. junija 2023