Det emne, vi skal tale om i dag, har at gøre med smarte hjem.
Når det kommer til smarte hjem, bør ingen være ukendte med dem.Tilbage i begyndelsen af dette århundrede, da konceptet Internet of Things blev født, var det vigtigste anvendelsesområde det smarte hjem.
Gennem årene, med den kontinuerlige udvikling af digital teknologi, er der blevet opfundet mere og mere smart hardware til hjemmet.Disse hardware har bragt stor bekvemmelighed til familielivet og tilføjet fornøjelsen ved at leve.
Med tiden vil du have en masse apps på din telefon.
Ja, dette er det økologiske barriereproblem, der længe har plaget smarthusindustrien.
Faktisk har udviklingen af IoT-teknologi altid været præget af fragmentering.Forskellige applikationsscenarier matcher forskellige egenskaber ved IoT-teknologier.Nogle har brug for stor båndbredde, nogle har brug for lavt strømforbrug, nogle fokuserer på stabilitet, og nogle er meget bekymrede over omkostningerne.
Dette har givet anledning til en blanding af 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread og andre underliggende kommunikationsteknologier.
Det smarte hjem er til gengæld et typisk LAN-scenarie med kortrækkende kommunikationsteknologier såsom Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread osv., i en lang række kategorier og krydsbrug.
Desuden, da smarte hjem er rettet mod ikke-specialistbrugere, har producenterne en tendens til at bygge deres egne platforme og UI-grænseflader og vedtage proprietære applikationslagsprotokoller for at sikre brugeroplevelsen.Dette har ført til den nuværende "økosystemkrig".
Barriererne mellem økosystemer har ikke kun forårsaget uendelige problemer for brugere, men også for leverandører og udviklere - at lancere det samme produkt kræver udvikling til forskellige økosystemer, hvilket øger arbejdsbyrden og omkostningerne markant.
Fordi problemet med økologiske barrierer er en alvorlig hindring for den langsigtede udvikling af smarte hjem, er industrien begyndt at arbejde på at finde en løsning på dette problem.
Materiens fødselsprotokoll
I december 2019 sluttede Google og Apple sig til Zigbee Alliance og sluttede sig til Amazon og over 200 virksomheder og tusindvis af eksperter verden over for at promovere en ny applikationslagsprotokol, kendt som Project CHIP (Connected Home over IP) protokol.
Som du kan se på navnet, handler CHIP om at forbinde hjemmet baseret på IP-protokoller.Denne protokol blev lanceret med det formål at øge enhedskompatibiliteten, forenkle produktudviklingen, forbedre brugeroplevelsen og drive industrien fremad.
Efter CHIP-arbejdsgruppen blev født, var den oprindelige plan at frigive standarden i 2020 og lancere produktet i 2021. Men af forskellige årsager blev denne plan ikke til noget.
I maj 2021 ændrede Zigbee Alliance sit navn til CSA (Connectivity Standards Alliance).Samtidig blev CHIP-projektet omdøbt til Matter (som betyder "situation, begivenhed, sag" på kinesisk).
Alliancen blev omdøbt, fordi mange medlemmer var tilbageholdende med at slutte sig til Zigbee, og CHIP blev ændret til Matter, sandsynligvis fordi ordet CHIP var for velkendt (det betød oprindeligt "chip") og meget let at gå ned.
I oktober 2022 udgav CSA endelig version 1.0 af Matter-standardprotokollen.Kort før det, den 18. maj 2023, blev Matter version 1.1 også udgivet.
CSA-konsortiets medlemmer er opdelt i tre niveauer: Initiativtager, Deltager og Adopter.Initiativtagere er på højeste niveau, idet de er de første til at deltage i udarbejdelsen af protokollen, er medlemmer af Alliancens bestyrelse og deltager i et vist omfang i Alliancens ledelse og beslutninger.
Google og Apple, som repræsentanter for initiativtagerne, bidrog væsentligt til de tidlige specifikationer af Matter.
Google bidrog med sit eget Smart Homes eksisterende netværkslag og applikationsprotokol Weave (et sæt standardgodkendelsesmekanismer og kommandoer til enhedsbetjening), mens Apple bidrog med HAP Security (til end-to-end-kommunikation og lokal LAN-manipulation, hvilket sikrer stærk privatliv og sikkerhed ).
Ifølge de seneste data på den officielle hjemmeside blev CSA-konsortiet initieret af i alt 29 virksomheder med 282 deltagere og 238 adoptanter.
Ledet af giganterne eksporterer industriaktører aktivt deres intellektuelle ejendom for Matter og er forpligtet til at opbygge et storslået forenet, sømløst forbundet økosystem.
Matters protokolarkitektur
Efter al denne snak, hvordan forstår vi egentlig Matter-protokollen?Hvad er dets forhold til Wi-Fi, Bluetooth, Thread og Zigbee?
Ikke så hurtigt, lad os se på et diagram:
Dette er et diagram over protokolarkitekturen: Wi-Fi, tråd, Bluetooth (BLE) og Ethernet er de underliggende protokoller (fysiske lag og datalinklag);opad er netværkslaget, inklusive IP-protokoller;opad er transportlaget, inklusive TCP- og UDP-protokoller;og Matter-protokollen, som vi allerede har nævnt, er en applikationslagsprotokol.
Bluetooth og Zigbee har også dedikerede netværks-, transport- og applikationslag, foruden de underliggende protokoller.
Derfor er Matter en gensidigt eksklusiv protokol med Zigbee og Bluetooth.I øjeblikket er de eneste underliggende protokoller, som Matter understøtter, Wi-Fi, Thread og Ethernet (Ethernet).
Ud over protokolarkitekturen skal vi vide, at Matter-protokollen er designet med en åben filosofi.
Det er en open source-protokol, der kan ses, bruges og ændres af enhver, så den passer til forskellige applikationsscenarier og behov, hvilket giver mulighed for de tekniske fordele ved gennemsigtighed og pålidelighed.
Sikkerheden i Matter-protokollen er også et vigtigt salgsargument.Den bruger den nyeste krypteringsteknologi og understøtter end-to-end-kryptering for at sikre, at brugernes kommunikation ikke bliver stjålet eller manipuleret med.
Matters netværksmodel
Dernæst ser vi på det faktiske netværk af materien.Igen er dette illustreret med et diagram:
Som diagrammet viser, er Matter en TCP/IP-baseret protokol, så Matter er uanset hvad TCP/IP er grupperet i.
Wi-Fi- og Ethernet-enheder, der understøtter Matter-protokollen, kan tilsluttes direkte til en trådløs router.Trådenheder, der understøtter Matter-protokollen, kan også forbindes med IP-baserede netværk såsom Wi-Fi via grænseroutere.
Enheder, der ikke understøtter Matter-protokollen, såsom Zigbee- eller Bluetooth-enheder, kan tilsluttes en enhed af brotypen (Matter Bridge/Gateway) for at konvertere protokollen og derefter oprette forbindelse til en trådløs router.
Industrielle fremskridt i materien
Matter repræsenterer en trend inden for smart home-teknologi.Som sådan har det modtaget bred opmærksomhed og entusiastisk støtte siden starten.
Branchen er meget optimistisk med hensyn til Matters udviklingsmuligheder.Ifølge en nylig rapport fra markedsundersøgelsesfirmaet ABI Research vil mere end 20 milliarder trådløst forbundne smart home-enheder blive solgt på verdensplan fra 2022 til 2030, og en stor del af disse enhedstyper vil opfylde Matter-specifikationen.
Matter bruger i øjeblikket en certificeringsmekanisme.Producenter udvikler hardware, der skal bestå CSA-konsortiets certificeringsproces for at modtage Matter-certifikatet og få lov til at bruge Matter-logoet.
Ifølge CSA vil Matter-specifikationen gælde for en bred vifte af enhedstyper såsom kontrolpaneler, dørlåse, lys, stikkontakter, kontakter, sensorer, termostater, ventilatorer, klimakontrollere, persienner og medieenheder, der dækker næsten alle scenarier i det smarte hjem.
Branchemæssigt har branchen allerede en række producenter, hvis produkter har bestået Matter-certificering og gradvist kommer på markedet.Fra chip- og modulproducenternes side er der også relativt stærk opbakning til Matter.
Konklusion
Materiens største rolle som en protokol på det øverste lag er at nedbryde barriererne mellem forskellige enheder og økosystemer.Forskellige mennesker har forskellige perspektiver på materien, hvor nogle ser det som en frelser og andre ser det som en ren tavle.
I øjeblikket er Matter-protokollen stadig i de tidlige stadier af at komme på markedet og står mere eller mindre over for nogle problemer og udfordringer, såsom højere omkostninger og en længere fornyelsescyklus for lageret af enheder.
Under alle omstændigheder bringer det et chok til de kedelige år med teknologisystemer til smarte hjem.Hvis det gamle system begrænser udviklingen af teknologi og begrænser brugeroplevelsen, så har vi brug for teknologier som Matter til at rykke op og løfte den store opgave.
Om Matter bliver en succes eller ej, kan vi ikke sige med sikkerhed.Det er dog visionen for hele smarthusindustrien og hver virksomheds og praktiserendes ansvar at styrke digital teknologi i hjemmet og løbende forbedre brugernes digitale livsoplevelse.
Håber, at det smarte hjem snart vil bryde alle tekniske lænker og virkelig kommer ind i ethvert hjem.
Indlægstid: 29-jun-2023