Temaet vi skal snakke om i dag har med smarte hjem å gjøre.
Når det gjelder smarte hjem, bør ingen være ukjent med dem.Tilbake på begynnelsen av dette århundret, da konseptet med tingenes internett ble født, var det viktigste bruksområdet det smarte hjemmet.
Gjennom årene, med den kontinuerlige utviklingen av digital teknologi, har mer og mer smart maskinvare for hjemmet blitt oppfunnet.Denne maskinvaren har brakt stor bekvemmelighet til familielivet og lagt til gleden ved å leve.
Over tid vil du ha mange apper på telefonen.
Ja, dette er det økologiske barriereproblemet som lenge har plaget smarthusindustrien.
Faktisk har utviklingen av IoT-teknologi alltid vært preget av fragmentering.Ulike applikasjonsscenarier samsvarer med forskjellige egenskaper ved IoT-teknologier.Noen trenger stor båndbredde, noen trenger lavt strømforbruk, noen fokuserer på stabilitet, og noen er veldig opptatt av kostnad.
Dette har gitt opphav til en blanding av 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread og andre underliggende kommunikasjonsteknologier.
Det smarte hjemmet er på sin side et typisk LAN-scenario, med kommunikasjonsteknologier med kort rekkevidde som Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread, etc., i et bredt spekter av kategorier og kryssbruk.
Ettersom smarte hjem er rettet mot ikke-spesialiserte brukere, har produsenter en tendens til å bygge sine egne plattformer og UI-grensesnitt og ta i bruk proprietære applikasjonslagsprotokoller for å sikre brukeropplevelsen.Dette har ført til den nåværende «økosystemkrigen».
Barrierene mellom økosystemene har ikke bare forårsaket uendelige problemer for brukere, men også for leverandører og utviklere - lansering av samme produkt krever utvikling for forskjellige økosystemer, noe som øker arbeidsmengden og kostnadene betydelig.
Fordi problemet med økologiske barrierer er en alvorlig begrensning for den langsiktige utviklingen av smarte hjem, har industrien begynt å jobbe med å finne en løsning på dette problemet.
Materiens fødselsprotokoll
I desember 2019 ble Google og Apple med i Zigbee Alliance, og sluttet seg til Amazon og over 200 selskaper og tusenvis av eksperter over hele verden for å promotere en ny applikasjonslagsprotokoll, kjent som Project CHIP (Connected Home over IP)-protokollen.
Som du kan se av navnet handler CHIP om å koble hjemmet basert på IP-protokoller.Denne protokollen ble lansert med sikte på å øke enhetskompatibiliteten, forenkle produktutvikling, forbedre brukeropplevelsen og drive bransjen fremover.
Etter at CHIP-arbeidsgruppen ble født, var den opprinnelige planen å gi ut standarden i 2020 og lansere produktet i 2021. Men av ulike årsaker ble ikke denne planen realisert.
I mai 2021 endret Zigbee Alliance navn til CSA (Connectivity Standards Alliance).Samtidig ble CHIP-prosjektet omdøpt til Matter (som betyr "situasjon, hendelse, materie" på kinesisk).
Alliansen ble omdøpt fordi mange medlemmer var motvillige til å bli med i Zigbee, og CHIP ble endret til Matter, sannsynligvis fordi ordet CHIP var for godt kjent (det betydde opprinnelig "chip") og veldig lett å krasje.
I oktober 2022 ga CSA endelig ut versjon 1.0 av Matter-standardprotokollen.Kort tid før det, 18. mai 2023, ble også Matter versjon 1.1 utgitt.
CSA-konsortiets medlemmer er delt inn i tre nivåer: Initiativtaker, Deltaker og Adopter.Initiativtakere er på høyeste nivå, er de første som deltar i utformingen av protokollen, er medlemmer av Alliansens styre og deltar til en viss grad i ledelsen og beslutningene i Alliansen.
Google og Apple, som representanter for initiativtakerne, bidro betydelig til de tidlige spesifikasjonene til Matter.
Google bidro med sitt eget Smart Homes eksisterende nettverkslag og applikasjonsprotokoll Weave (et sett med standard autentiseringsmekanismer og kommandoer for enhetsdrift), mens Apple bidro med HAP Security (for ende-til-ende-kommunikasjon og lokal LAN-manipulasjon, for å sikre sterkt personvern og sikkerhet ).
I følge de siste dataene på den offisielle nettsiden ble CSA-konsortiet initiert av totalt 29 selskaper, med 282 deltakere og 238 adoptere.
Ledet av gigantene eksporterer bransjeaktører aktivt sin intellektuelle eiendom for Matter og er forpliktet til å bygge et storslått enhetlig, sømløst tilkoblet økosystem.
Matters protokollarkitektur
Etter alt dette snakket, hvordan forstår vi egentlig Matter-protokollen?Hva er forholdet til Wi-Fi, Bluetooth, Thread og Zigbee?
Ikke så fort, la oss se på et diagram:
Dette er et diagram over protokollarkitekturen: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) og Ethernet er de underliggende protokollene (fysiske lag og datalinklag);oppover er nettverkslaget, inkludert IP-protokoller;oppover er transportlaget, inkludert TCP- og UDP-protokoller;og Matter-protokollen, som vi allerede har nevnt, er en applikasjonslagsprotokoll.
Bluetooth og Zigbee har også dedikerte nettverks-, transport- og applikasjonslag, i tillegg til de underliggende protokollene.
Derfor er Matter en gjensidig eksklusiv protokoll med Zigbee og Bluetooth.Foreløpig er de eneste underliggende protokollene som Matter støtter Wi-Fi, Thread og Ethernet (Ethernet).
I tillegg til protokollarkitekturen, må vi vite at Matter-protokollen er utformet med en åpen filosofi.
Det er en åpen kildekode-protokoll som kan sees, brukes og modifiseres av alle for å passe til ulike applikasjonsscenarier og behov, noe som vil tillate de tekniske fordelene med åpenhet og pålitelighet.
Sikkerheten til Matter-protokollen er også et viktig salgsargument.Den bruker den nyeste krypteringsteknologien og støtter ende-til-ende-kryptering for å sikre at brukernes kommunikasjon ikke blir stjålet eller tuklet med.
Matters nettverksmodell
Deretter ser vi på selve nettverksbyggingen av materie.Igjen er dette illustrert med et diagram:
Som diagrammet viser, er Matter en TCP/IP-basert protokoll, så Matter er uansett hva TCP/IP er gruppert inn i.
Wi-Fi- og Ethernet-enheter som støtter Matter-protokollen kan kobles direkte til en trådløs ruter.Trådenheter som støtter Matter-protokollen kan også kobles sammen med IP-baserte nettverk som Wi-Fi via grenseruter.
Enheter som ikke støtter Matter-protokollen, for eksempel Zigbee- eller Bluetooth-enheter, kan kobles til en bro-type enhet (Matter Bridge/Gateway) for å konvertere protokollen og deretter koble til en trådløs ruter.
Industrielle fremskritt i materie
Matter representerer en trend innen smarthusteknologi.Som sådan har den fått bred oppmerksomhet og entusiastisk støtte siden starten.
Bransjen ser veldig optimistisk på Matters utviklingsutsikter.I følge en fersk rapport fra markedsundersøkelsesfirmaet ABI Research vil mer enn 20 milliarder trådløst tilkoblede smarthusenheter selges over hele verden fra 2022 til 2030, og en stor andel av disse enhetstypene vil oppfylle Matter-spesifikasjonen.
Matter bruker for tiden en sertifiseringsmekanisme.Produsenter utvikler maskinvare som må bestå CSA-konsortiets sertifiseringsprosess for å motta Matter-sertifikatet og få lov til å bruke Matter-logoen.
I følge CSA vil Matter-spesifikasjonen gjelde for et bredt spekter av enhetstyper som kontrollpaneler, dørlåser, lys, stikkontakter, brytere, sensorer, termostater, vifter, klimakontrollere, persienner og medieenheter, og dekker nesten alle scenarier i det smarte hjemmet.
Bransjemessig har industrien allerede en rekke produsenter hvis produkter har bestått Matter-sertifisering og gradvis kommer inn på markedet.Fra brikke- og modulprodusentenes side er det også relativt sterk støtte for Matter.
Konklusjon
Materiens største rolle som en øvre lagprotokoll er å bryte ned barrierene mellom ulike enheter og økosystemer.Ulike mennesker har forskjellige perspektiver på materie, noen ser den som en frelser og andre ser den som en ren tavle.
For øyeblikket er Matter-protokollen fortsatt i de tidlige stadiene av å komme på markedet og står mer eller mindre overfor noen problemer og utfordringer, som høyere kostnader og en lengre fornyelsessyklus for lageret av enheter.
I alle fall gir det et sjokk til de kjedelige årene med smarthusteknologisystemer.Hvis det gamle systemet begrenser utviklingen av teknologi og begrenser brukeropplevelsen, trenger vi teknologier som Matter for å gå opp og ta på seg den store oppgaven.
Om Matter blir en suksess eller ikke, kan vi ikke si sikkert.Det er imidlertid visjonen til hele smarthusindustrien og ansvaret til alle selskap og utøvere i bransjen å styrke digital teknologi inn i hjemmelivet og kontinuerlig forbedre den digitale livsopplevelsen til brukere.
Håper at det smarte hjemmet snart vil bryte alle tekniske lenker og virkelig komme inn i hvert hjem.
Innleggstid: 29. juni 2023