Téma, o ktorej si dnes povieme, súvisí s inteligentnými domácnosťami.
Pokiaľ ide o inteligentné domy, nikomu by nemali byť cudzie.Na začiatku tohto storočia, keď sa prvýkrát zrodil koncept internetu vecí, bola najdôležitejšou oblasťou použitia inteligentná domácnosť.
V priebehu rokov, s neustálym vývojom digitálnych technológií, bolo vynájdených stále viac a viac inteligentného hardvéru pre domácnosť.Tento hardvér priniesol veľké pohodlie do rodinného života a pridal k radosti zo života.
Postupom času budete mať v telefóne množstvo aplikácií.
Áno, toto je problém ekologickej bariéry, ktorý už dlho sužuje priemysel inteligentných domácností.
V skutočnosti bol vývoj technológie internetu vecí vždy charakterizovaný fragmentáciou.Rôzne aplikačné scenáre zodpovedajú rôznym charakteristikám IoT technológií.Niektorí potrebujú veľkú šírku pásma, niektorí potrebujú nízku spotrebu energie, niektorí sa zameriavajú na stabilitu a niektorí sa veľmi obávajú nákladov.
Vznikla tak kombinácia 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread a ďalších základných komunikačných technológií.
Inteligentná domácnosť je zase typickým scenárom LAN s komunikačnými technológiami krátkeho dosahu, ako sú Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread atď., v širokej škále kategórií a krížového použitia.
Okrem toho, keďže inteligentné domácnosti sú zamerané na nešpecializovaných používateľov, výrobcovia majú tendenciu vytvárať svoje vlastné platformy a rozhrania používateľského rozhrania a prijímať proprietárne protokoly aplikačnej vrstvy na zabezpečenie používateľskej skúsenosti.To viedlo k súčasnej „ekosystémovej vojne“.
Bariéry medzi ekosystémami nespôsobili len nekonečné problémy používateľom, ale aj predajcom a vývojárom – spustenie toho istého produktu si vyžaduje vývoj pre rôzne ekosystémy, čo výrazne zvyšuje pracovné zaťaženie a náklady.
Keďže problém ekologických bariér je vážnou prekážkou dlhodobého rozvoja inteligentných domov, priemysel začal pracovať na hľadaní riešenia tohto problému.
Zrod protokolu Matter
V decembri 2019 sa Google a Apple pripojili k Zigbee Alliance, čím sa pripojili k Amazonu a viac ako 200 spoločnostiam a tisíckam odborníkov na celom svete, aby propagovali nový protokol aplikačnej vrstvy, známy ako protokol Project CHIP (Connected Home over IP).
Ako už z názvu vidíte, CHIP je o pripojení domácnosti na základe IP protokolov.Tento protokol bol spustený s cieľom zvýšiť kompatibilitu zariadení, zjednodušiť vývoj produktov, zlepšiť používateľskú skúsenosť a posunúť odvetvie vpred.
Po zrode pracovnej skupiny CHIP bol pôvodný plán vydať štandard v roku 2020 a uviesť produkt na trh v roku 2021. Tento plán sa však z rôznych dôvodov neuskutočnil.
V máji 2021 zmenila Zigbee Alliance svoj názov na CSA (Connectivity Standards Alliance).Projekt CHIP bol zároveň premenovaný na Matter (čo v čínštine znamená „situácia, udalosť, hmota“).
Aliancia bola premenovaná, pretože mnohí členovia sa zdráhali pripojiť sa k Zigbee a CHIP sa zmenil na Matter, pravdepodobne preto, že slovo CHIP bolo príliš známe (pôvodne znamenalo „čip“) a veľmi ľahko sa zrútilo.
V októbri 2022 CSA konečne vydala verziu 1.0 štandardného protokolu Matter.Krátko predtým, 18. mája 2023, vyšla aj Matter verzia 1.1.
Členovia konzorcia CSA sú rozdelení do troch úrovní: iniciátor, účastník a prijímateľ.Iniciátori sú na najvyššej úrovni, ako prví sa podieľajú na príprave protokolu, sú členmi predstavenstva Aliancie a do určitej miery sa podieľajú na vedení a rozhodnutiach Aliancie.
Google a Apple ako zástupcovia iniciátorov výrazne prispeli k skorým špecifikáciám Matter.
Spoločnosť Google prispela vlastnou existujúcou sieťovou vrstvou a aplikačným protokolom Weave (súbor štandardných mechanizmov autentifikácie a príkazov na prevádzku zariadenia) v rámci vlastnej inteligentnej domácnosti, zatiaľ čo spoločnosť Apple prispela zabezpečením HAP (na komunikáciu medzi koncovými bodmi a manipuláciu s lokálnou sieťou LAN, ktorá zaisťuje silné súkromie a bezpečnosť). ).
Podľa najnovších údajov na oficiálnej stránke konzorcium CSA iniciovalo celkovo 29 spoločností s 282 účastníkmi a 238 osvojiteľmi.
Pod vedením gigantov hráči v tomto odvetví aktívne vyvážajú svoje duševné vlastníctvo pre spoločnosť Matter a sú odhodlaní vybudovať veľkolepý jednotný a bezproblémovo prepojený ekosystém.
Architektúra protokolu hmoty
Po všetkých týchto rozhovoroch, ako presne rozumieme protokolu Matter?Aký je jeho vzťah s Wi-Fi, Bluetooth, Thread a Zigbee?
Nie tak rýchlo, pozrime sa na diagram:
Toto je schéma architektúry protokolu: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) a Ethernet sú základné protokoly (fyzické a dátové spojovacie vrstvy);smerom hore je sieťová vrstva vrátane IP protokolov;smerom hore je transportná vrstva vrátane protokolov TCP a UDP;a protokol Matter, ako sme už spomenuli, je protokol aplikačnej vrstvy.
Bluetooth a Zigbee majú okrem základných protokolov aj vyhradenú sieťovú, transportnú a aplikačnú vrstvu.
Preto je Matter vzájomne sa vylučujúcim protokolom so Zigbee a Bluetooth.V súčasnosti sú jedinými základnými protokolmi, ktoré Matter podporuje, Wi-Fi, Thread a Ethernet (Ethernet).
Okrem architektúry protokolu musíme vedieť, že protokol Matter je navrhnutý s otvorenou filozofiou.
Ide o open source protokol, ktorý môže ktokoľvek prezerať, používať a upravovať tak, aby vyhovoval rôznym aplikačným scenárom a potrebám, čo umožní technické výhody transparentnosti a spoľahlivosti.
Bezpečnosť protokolu Matter je tiež hlavným predajným argumentom.Využíva najnovšiu technológiu šifrovania a podporuje šifrovanie typu end-to-end, aby sa zabezpečilo, že komunikácia používateľov nebude odcudzená alebo s ňou nemanipulovaná.
Materský sieťový model
Ďalej sa pozrieme na skutočný networking Matter.Opäť je to znázornené diagramom:
Ako ukazuje diagram, Matter je protokol založený na TCP/IP, takže Matter je čokoľvek, do čoho je TCP/IP zoskupený.
Zariadenia Wi-Fi a Ethernet, ktoré podporujú protokol Matter, možno pripojiť priamo k bezdrôtovému smerovaču.Vláknové zariadenia, ktoré podporujú protokol Matter, môžu byť tiež prepojené so sieťami založenými na IP, ako je napríklad Wi-Fi, prostredníctvom hraničných smerovačov.
Zariadenia, ktoré nepodporujú protokol Matter, ako sú zariadenia Zigbee alebo Bluetooth, je možné pripojiť k zariadeniu typu bridge (Matter Bridge/Gateway) na konverziu protokolu a potom sa pripojiť k bezdrôtovému smerovaču.
Priemyselný pokrok v hmote
Matter predstavuje trend v technológii inteligentnej domácnosti.Od svojho vzniku sa mu ako takému dostalo širokej pozornosti a nadšenej podpory.
Priemysel je veľmi optimistický, pokiaľ ide o vyhliadky rozvoja spoločnosti Matter.Podľa nedávnej správy spoločnosti pre prieskum trhu ABI Research sa v rokoch 2022 až 2030 celosvetovo predá viac ako 20 miliárd bezdrôtovo pripojených zariadení pre inteligentnú domácnosť a veľká časť týchto typov zariadení bude spĺňať špecifikáciu Matter.
Matter v súčasnosti používa certifikačný mechanizmus.Výrobcovia vyvíjajú hardvér, ktorý musí prejsť certifikačným procesom konzorcia CSA, aby získal certifikát Matter a mohol používať logo Matter.
Podľa CSA sa špecifikácia Matter bude vzťahovať na širokú škálu typov zariadení, ako sú ovládacie panely, zámky dverí, svetlá, zásuvky, spínače, senzory, termostaty, ventilátory, ovládače klimatizácie, žalúzie a mediálne zariadenia, pričom pokryje takmer všetky scenáre v inteligentnej domácnosti.
Odvetvie už má množstvo výrobcov, ktorých produkty prešli certifikáciou Matter a postupne vstupujú na trh.Zo strany výrobcov čipov a modulov je tiež pomerne silná podpora pre Matter.
Záver
Najväčšou úlohou hmoty ako protokolu vyššej vrstvy je prelomiť bariéry medzi rôznymi zariadeniami a ekosystémami.Rôzni ľudia majú na Hmotu rôzne pohľady, pričom niektorí ju považujú za spasiteľa a iní za čistý štít.
V súčasnosti je protokol Matter stále v počiatočnej fáze uvedenia na trh a viac-menej čelí niektorým problémom a výzvam, ako sú vyššie náklady a dlhší cyklus obnovy zásob zariadení.
V každom prípade to prináša šok do fádnych rokov technologických systémov inteligentných domácností.Ak starý systém obmedzuje vývoj technológie a obmedzuje používateľskú skúsenosť, potom potrebujeme technológie ako Matter, aby sme zintenzívnili a prevzali veľkú úlohu.
Či bude mať Matter úspech alebo nie, nevieme s istotou povedať.Je však víziou celého odvetvia inteligentných domácností a zodpovednosťou každej spoločnosti a odborníka v tomto odvetví zaviesť digitálne technológie do domáceho života a neustále zlepšovať zážitok používateľov z digitálneho života.
Dúfajme, že inteligentná domácnosť čoskoro prelomí všetky technické putá a skutočne sa dostane do každej domácnosti.
Čas odoslania: 29. júna 2023