O tema do que imos falar hoxe ten que ver coas casas intelixentes.
Cando se trata de fogares intelixentes, ninguén debería estar alleo a eles. A principios deste século, cando naceu o concepto da Internet das Cousas, a área de aplicación máis importante foi a casa intelixente.
Co paso dos anos, co desenvolvemento continuo da tecnoloxía dixital, inventáronse cada vez máis ferraxes intelixentes para o fogar. Estas ferramentas achegaron unha gran comodidade á vida familiar e aumentaron o pracer de vivir.
Co tempo, terás moitas aplicacións no teu teléfono.
Si, este é o problema das barreiras ecolóxicas que leva moito tempo azoutando a industria da casa intelixente.
De feito, o desenvolvemento da tecnoloxía da IoT sempre se caracterizou pola fragmentación. Os diferentes escenarios de aplicación coinciden coas diferentes características das tecnoloxías da IoT. Algúns necesitan un gran ancho de banda, outros un baixo consumo de enerxía, outros céntranse na estabilidade e outros están moi preocupados polo custo.
Isto deu lugar a unha mestura de 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread e outras tecnoloxías de comunicación subxacentes.
A casa intelixente, á súa vez, é un escenario LAN típico, con tecnoloxías de comunicación de curto alcance como Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread, etc., nunha ampla gama de categorías e usos cruzados.
Ademais, como as casas intelixentes están orientadas a usuarios non especializados, os fabricantes tenden a construír as súas propias plataformas e interfaces de usuario e a adoptar protocolos de capa de aplicación propietarios para garantir a experiencia do usuario. Isto levou á actual "guerra de ecosistemas".
As barreiras entre os ecosistemas non só causaron infinitos problemas para os usuarios, senón tamén para os provedores e desenvolvedores: o lanzamento do mesmo produto require desenvolvemento para diferentes ecosistemas, o que aumenta significativamente a carga de traballo e os custos.
Dado que o problema das barreiras ecolóxicas é un serio obstáculo para o desenvolvemento a longo prazo das casas intelixentes, a industria comezou a traballar na procura dunha solución para este problema.
O nacemento do protocolo Materia
En decembro de 2019, Google e Apple uníronse á Zigbee Alliance, uníndose a Amazon e a máis de 200 empresas e miles de expertos en todo o mundo para promover un novo protocolo de capa de aplicación, coñecido como protocolo Project CHIP (Connected Home over IP).
Como podes ver polo nome, CHIP trata de conectar o fogar baseándose en protocolos IP. Este protocolo lanzouse co obxectivo de aumentar a compatibilidade dos dispositivos, simplificar o desenvolvemento de produtos, mellorar a experiencia do usuario e impulsar o avance da industria.
Despois do nacemento do grupo de traballo de CHIP, o plan orixinal era publicar o estándar en 2020 e lanzar o produto en 2021. Non obstante, por diversas razóns, este plan non se materializou.
En maio de 2021, a Zigbee Alliance cambiou o seu nome a CSA (Connectivity Standards Alliance). Ao mesmo tempo, o proxecto CHIP pasou a chamarse Matter (que significa "situación, evento, materia" en chinés).
A Alianza foi renomeada porque moitos membros eran reticentes a unirse a Zigbee, e CHIP foi cambiado a Matter, probablemente porque a palabra CHIP era demasiado coñecida (orixinalmente significaba "chip") e era moi doada de fallar.
En outubro de 2022, a CSA publicou finalmente a versión 1.0 do protocolo estándar Matter. Pouco antes, o 18 de maio de 2023, tamén se publicou a versión 1.1 de Matter.
Os membros do Consorcio da CSA divídense en tres niveis: Iniciador, Participante e Adoptante. Os iniciadores están no nivel máis alto, sendo os primeiros en participar na redacción do protocolo, son membros da Xunta Directiva da Alianza e participan ata certo punto na dirección e nas decisións da Alianza.
Google e Apple, como representantes dos iniciadores, contribuíron significativamente ás primeiras especificacións de Matter.
Google contribuíu coa capa de rede e o protocolo de aplicación Weave (un conxunto de mecanismos e comandos de autenticación estándar para o funcionamento do dispositivo) existentes na súa propia casa intelixente, mentres que Apple contribuíu con HAP Security (para a comunicación de extremo a extremo e a manipulación de LAN local, garantindo unha forte privacidade e seguridade).
Segundo os últimos datos do sitio web oficial, o consorcio CSA foi iniciado por un total de 29 empresas, con 282 participantes e 238 adoptantes.
Liderados polos xigantes, os actores da industria están a exportar activamente a súa propiedade intelectual para Matter e están comprometidos coa construción dun gran ecosistema unificado e conectado sen fisuras.
Arquitectura de protocolos de Matter
Despois de toda esta conversa, como entendemos exactamente o protocolo Matter? Cal é a súa relación co Wi-Fi, Bluetooth, Thread e Zigbee?
Non tan rápido, vexamos un diagrama:
Este é un diagrama da arquitectura do protocolo: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) e Ethernet son os protocolos subxacentes (capas física e de enlace de datos); cara arriba está a capa de rede, incluíndo os protocolos IP; cara arriba está a capa de transporte, incluíndo os protocolos TCP e UDP; e o protocolo Matter, como xa mencionamos, é un protocolo de capa de aplicación.
Bluetooth e Zigbee tamén teñen capas de rede, transporte e aplicación dedicadas, ademais dos protocolos subxacentes.
Polo tanto, Matter é un protocolo mutuamente exclusivo con Zigbee e Bluetooth. Actualmente, os únicos protocolos subxacentes que admite Matter son Wi-Fi, Thread e Ethernet (Ethernet).
Ademais da arquitectura do protocolo, debemos saber que o protocolo Matter está deseñado cunha filosofía aberta.
É un protocolo de código aberto que calquera persoa pode visualizar, usar e modificar para adaptarse a diferentes escenarios e necesidades de aplicacións, o que permitirá obter vantaxes técnicas de transparencia e fiabilidade.
A seguridade do protocolo Matter tamén é un punto de venda importante. Emprega a tecnoloxía de cifrado máis recente e admite o cifrado de extremo a extremo para garantir que as comunicacións dos usuarios non sexan roubadas nin manipuladas.
Modelo de rede de Matter
A continuación, observamos a rede real da Materia. De novo, isto ilústrase cun diagrama:
Como mostra o diagrama, Materia é un protocolo baseado en TCP/IP, polo que Materia é calquera cousa na que se agrupe TCP/IP.
Os dispositivos Wi-Fi e Ethernet compatibles co protocolo Matter pódense conectar directamente a un enrutador sen fíos. Os dispositivos de subproceso compatibles co protocolo Matter tamén se poden interconectar a redes baseadas en IP como Wi-Fi a través de enrutadores de fronteira.
Os dispositivos que non admiten o protocolo Matter, como os dispositivos Zigbee ou Bluetooth, pódense conectar a un dispositivo tipo ponte (Matter Bridge/Gateway) para converter o protocolo e logo conectar a un enrutador sen fíos.
Avances industriais na materia
A materia representa unha tendencia na tecnoloxía do fogar intelixente. Como tal, recibiu unha ampla atención e un apoio entusiasta desde a súa creación.
A industria é moi optimista sobre as perspectivas de desenvolvemento de Matter. Segundo un informe recente da empresa de investigación de mercado ABI Research, venderanse máis de 20.000 millóns de dispositivos domésticos intelixentes conectados sen fíos en todo o mundo entre 2022 e 2030, e unha gran proporción destes tipos de dispositivos cumprirán a especificación de Matter.
Actualmente, Matter emprega un mecanismo de certificación. Os fabricantes desenvolven hardware que debe superar o proceso de certificación do consorcio CSA para recibir o certificado Matter e poder usar o logotipo de Matter.
Segundo a CSA, a especificación Matter aplicarase a unha ampla gama de tipos de dispositivos como paneis de control, fechaduras de portas, luces, enchufes, interruptores, sensores, termostatos, ventiladores, controladores de clima, persianas e dispositivos multimedia, abarcando case todos os escenarios da casa intelixente.
En canto á industria, esta xa conta con varios fabricantes cuxos produtos superaron a certificación Matter e están a entrar gradualmente no mercado. Por parte dos fabricantes de chips e módulos, tamén hai un apoio relativamente forte para Matter.
Conclusión
O papel máis importante da Materia como protocolo de capa superior é romper as barreiras entre diferentes dispositivos e ecosistemas. Diferentes persoas teñen diferentes perspectivas sobre a Materia, algunhas véndoa como unha salvadora e outras como unha lousa rasa.
Polo momento, o protocolo Matter aínda está nas primeiras fases de comercialización e enfróntase, máis ou menos, a algúns problemas e desafíos, como custos máis elevados e un ciclo de renovación máis longo para o stock de dispositivos.
En calquera caso, isto supón un shock para os anos aburridos dos sistemas tecnolóxicos para o fogar intelixente. Se o sistema antigo está a limitar o desenvolvemento da tecnoloxía e a experiencia do usuario, entón necesitamos que tecnoloxías como Matter dean un paso adiante e asuman a gran tarefa.
Non podemos dicilo con certeza se Matter terá éxito ou non. Non obstante, é a visión de toda a industria do fogar intelixente e a responsabilidade de todas as empresas e profesionais da industria darlle poder á tecnoloxía dixital na vida doméstica e mellorar continuamente a experiencia de vida dixital dos usuarios.
Espero que a casa intelixente rompa pronto todas as trabas técnicas e chegue realmente a todos os fogares.
Data de publicación: 29 de xuño de 2023