O tema do que imos falar hoxe ten que ver coas casas intelixentes.
Cando se trata de casas intelixentes, ninguén debería estar descoñecido con eles. A principios deste século, cando o concepto de Internet das cousas naceu, a área de aplicación máis importante, foi a casa intelixente.
Ao longo dos anos, co desenvolvemento continuo da tecnoloxía dixital, inventouse cada vez máis hardware intelixente para a casa. Estes hardware trouxeron unha gran comodidade á vida familiar e engadíronse ao pracer de vivir.
Co tempo, terás moitas aplicacións no teu teléfono.
Si, este é o problema da barreira ecolóxica que asolou a industria doméstica intelixente.
De feito, o desenvolvemento da tecnoloxía IoT sempre se caracterizou por fragmentación. Diferentes escenarios de aplicacións coinciden con diferentes características das tecnoloxías IoT. Algúns necesitan un gran ancho de banda, outros necesitan un baixo consumo de enerxía, outros centrados 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, Fío e outras tecnoloxías de comunicación subxacentes.
A casa intelixente, á súa vez, é un escenario típico de LAN, con tecnoloxías de comunicación de curto alcance como Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread, etc., nunha ampla gama de categorías e uso cruzado.
Ademais, xa que as casas intelixentes están orientadas a usuarios non especialistas, os fabricantes tenden a construír as súas propias plataformas e interfaces de interface de usuario e adoptar protocolos de capa de aplicación propietarios para garantir a experiencia do usuario. Isto levou á actual "guerra dos ecosistemas".
As barreiras entre os ecosistemas non só causaron problemas interminables para os usuarios, senón tamén para os vendedores e desenvolvedores, o lanzamento do mesmo produto require desenvolvemento para diferentes ecosistemas, aumentando significativamente a carga de traballo e os custos.
Debido a que o problema das barreiras ecolóxicas é unha grave restrición para o desenvolvemento a longo prazo de vivendas intelixentes, a industria comezou a traballar para atopar unha solución a este problema.
O nacemento do protocolo de materia
En decembro de 2019, Google e Apple uníronse á Alianza Zigbee, 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 aplicacións, coñecido como protocolo Chip (conectado Home Over Over IP).
Como podes ver no nome, Chip trata de conectar a casa en función dos 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 a industria.
Despois de nacer o grupo de traballo de chip, o plan orixinal era liberar o estándar en 2020 e lanzar o produto en 2021. Non obstante, por varias razóns, este plan non se materializou.
En maio de 2021, a Alianza Zigbee cambiou o seu nome a CSA (Conectividade Normas Alianza). Ao mesmo tempo, o proxecto CHIP pasou a denominarse importancia (que significa "situación, evento, materia" en chinés).
A alianza pasou a denominarse porque moitos membros mostráronse reacios a unirse a Zigbee, e Chip cambiouse por materia, probablemente porque o chip de palabra era demasiado coñecido (orixinalmente significaba "chip") e moi fácil de caer.
En outubro de 2022, a CSA lanzou finalmente a versión 1.0 do Protocolo estándar de materia. Pouco antes, o 18 de maio de 2023, tamén se lanzou a versión 1.1 de Matter.
Os membros do consorcio CSA divídense en tres niveis: iniciador, participante e adoptante. Os iniciadores están no máis alto nivel, sendo os primeiros en participar na redacción do protocolo, son membros do consello de administración da alianza e participan ata certo punto no liderado e as decisións da alianza.
Google e Apple, como representantes dos iniciadores, contribuíron significativamente ás primeiras especificacións da materia.
Google aportou a capa de rede existente e o protocolo de aplicacións do seu propio fogar intelixente (un conxunto de mecanismos de autenticación estándar e comandos para o funcionamento do dispositivo), mentres que Apple contribuíu con seguridade HAP (para a comunicación de punta a punta e a manipulación local LAN, 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 xogadores da industria exportan activamente a súa propiedade intelectual pola materia e están comprometidos a construír un gran ecosistema conectado sen problemas.
Arquitectura do protocolo de materia
Despois de toda esta charla, como entendemos exactamente o protocolo de materia? Cal é a súa relación con 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 de enlaces físicos e de datos); A parte superior é a capa de rede, incluídos os protocolos IP; A parte superior é a capa de transporte, incluídos os protocolos TCP e UDP; E o protocolo de materia, como xa mencionamos, é un protocolo de capa de aplicación.
Bluetooth e Zigbee tamén teñen capas de rede, transporte e aplicacións dedicadas, ademais dos protocolos subxacentes.
Polo tanto, a materia é un protocolo mutuamente excluínte con Zigbee e Bluetooth. Actualmente, os únicos protocolos subxacentes que soportan a materia son Wi-Fi, Thread e Ethernet (Ethernet).
Ademais da arquitectura do protocolo, debemos saber que o protocolo de materia está deseñado cunha filosofía aberta.
É un protocolo de código aberto que pode ser visto, usado e modificado por calquera para adaptarse a diferentes escenarios e necesidades de aplicacións, o que permitirá os beneficios técnicos da transparencia e da fiabilidade.
A seguridade do protocolo de materia tamén é un punto de venda importante. Emprega a última tecnoloxía de cifrado e soporta o cifrado de punta a punta para asegurarse de que as comunicacións dos usuarios non sexan roubadas nin manipuladas.
Modelo de rede de materia
A continuación, miramos a rede real da materia. De novo, isto é ilustrado por un diagrama:
Como mostra o diagrama, a materia é un protocolo baseado en TCP/IP, polo que a materia é o que se agrupa TCP/IP.
Os dispositivos Wi-Fi e Ethernet que admiten o protocolo de materia pódense conectar directamente a un enrutador sen fíos. Os dispositivos de fío que admiten o protocolo de materia tamén se poden interconectar a redes baseadas en IP como Wi-Fi a través de enrutadores de fronteiras.
Os dispositivos que non admiten o protocolo de materia, como os dispositivos Zigbee ou Bluetooth, pódense conectar a un dispositivo de tipo ponte (ponte/pasarela de materia) para converter o protocolo e logo conectarse a un enrutador sen fíos.
Avances industriais en materia
A materia representa unha tendencia na tecnoloxía doméstica intelixente. Polo tanto, recibiu unha atención xeneralizada e un apoio entusiasta desde o seu inicio.
A industria é moi optimista sobre as perspectivas de desenvolvemento da materia. Segundo un recente informe da empresa de investigación de mercado ABI Research, máis de 20 mil millóns de dispositivos de vivenda intelixente conectados sen fíos venderanse en todo o mundo entre 2022 e 2030, e unha gran parte destes tipos de dispositivos cumprirá a especificación do asunto.
A materia usa actualmente un mecanismo de certificación. Os fabricantes desenvolven hardware que necesite pasar o proceso de certificación do consorcio CSA para recibir o certificado de asunto e poder usar o logotipo do asunto.
Segundo o CSA, a especificación de materia aplicarase a unha ampla gama de tipos de dispositivos como paneis de control, peches de portas, luces, tomas, interruptores, sensores, termostatos, ventiladores, controladores climáticos, persianas e dispositivos multimedia, que abarcan case todos os escenarios da casa intelixente.
A industria, a industria xa ten unha serie de fabricantes cuxos produtos aprobaron a certificación de materia e entran gradualmente no mercado. Por parte dos fabricantes de chip e módulos, tamén hai un apoio relativamente forte para a materia.
Conclusión
O maior papel da materia como protocolo de capa superior é romper as barreiras entre diferentes dispositivos e ecosistemas. Diferentes persoas teñen perspectivas diferentes sobre a materia, con algúns que o ven como un salvador e outros que o ven como unha lousa limpa.
Polo momento, o protocolo de materia aínda está nas primeiras etapas de chegar ao mercado e afronta máis ou menos algúns problemas e retos, como os custos máis elevados e un ciclo de renovación máis longo para o stock de dispositivos.
En calquera caso, trae un choque para os anos escuros dos sistemas de tecnoloxía doméstica intelixentes. Se o antigo sistema está a limitar o desenvolvemento da tecnoloxía e limitar a experiencia do usuario, entón necesitamos tecnoloxías como a materia para intensificar e asumir a gran tarefa.
Se a materia será un éxito ou non, non podemos dicir con certeza. Non obstante, é a visión de toda a industria doméstica intelixente e a responsabilidade de todas as empresas e practicantes da industria para capacitar a tecnoloxía dixital na vida doméstica e mellorar continuamente a experiencia de vida dixital dos usuarios.
Espero que a casa intelixente rompa pronto todos os grillóns técnicos e entra de verdade en todas as vivendas.
Tempo de publicación: xuño-29-2023