O tema do que imos falar hoxe ten que ver coas casas intelixentes.
Cando se trata de casas intelixentes, ninguén debería estar familiarizado con elas.A principios deste século, cando naceu o concepto de Internet das Cousas, o ámbito de aplicación máis importante era o fogar intelixente.
Co paso dos anos, co desenvolvemento continuo da tecnoloxía dixital, inventouse cada vez máis hardware intelixente para o fogar.Estes hardware aportaron unha gran comodidade á vida familiar e engadiron o pracer de vivir.
Co paso do tempo, terás moitas aplicacións no teu teléfono.
Si, este é o problema da barreira ecolóxica que azouta durante moito tempo á industria do fogar intelixente.
De feito, o desenvolvemento da tecnoloxía IoT sempre se caracterizou pola fragmentación.Diferentes escenarios de aplicación coinciden con diferentes características das tecnoloxías IoT.Algúns necesitan un gran ancho de banda, outros necesitan un baixo consumo de enerxía, algúns céntranse na estabilidade e algúns 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, pola súa banda, 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 de uso cruzado.
Ademais, como as casas intelixentes están dirixidas a usuarios non especializados, os fabricantes tenden a construír as súas propias plataformas e interfaces de IU e adoptar protocolos de capa de aplicación propietarios para garantir a experiencia do usuario.Isto levou á actual "guerra dos ecosistemas".
As barreiras entre ecosistemas non só causaron problemas infinitos para os usuarios, senón tamén para os provedores e desenvolvedores: o lanzamento do mesmo produto require o desenvolvemento de diferentes ecosistemas, o que aumenta significativamente a carga de traballo e os custos.
Debido a que o problema das barreiras ecolóxicas é unha seria limitación para o desenvolvemento a longo prazo das casas intelixentes, a industria comezou a traballar para atopar unha solución a este problema.
O nacemento do protocolo Materia
En decembro de 2019, Google e Apple uníronse á Zigbee Alliance, uníndose a Amazon e 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 no nome, CHIP trata de conectar a casa 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 a industria.
Despois de que nacese o grupo de traballo CHIP, o plan orixinal era lanzar 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 Zigbee Alliance cambiou o seu nome a CSA (Connectivity Standards Alliance).Ao mesmo tempo, o proxecto CHIP pasou a chamarse Materia (que significa "situación, evento, materia" en chinés).
A Alianza foi renomeada porque moitos membros eran reacios a unirse a Zigbee, e CHIP cambiouse a Matter, probablemente porque a palabra CHIP era demasiado coñecida (orixinalmente significaba "chip") e era moi fácil de bloquear.
En outubro de 2022, a CSA finalmente lanzou a versión 1.0 do protocolo estándar Matter.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 Adoptor.Os iniciadores están ao máis alto nivel, sendo os primeiros en participar na elaboración do protocolo, son membros da Xunta Directiva da Alianza e participan en certa medida no liderado e decisións da Alianza.
Google e Apple, como representantes dos iniciadores, contribuíron significativamente ás primeiras especificacións de Matter.
Google contribuíu coa capa de rede existente de Smart Home e o protocolo de aplicación Weave (un conxunto de mecanismos de autenticación estándar e comandos para o funcionamento do dispositivo), mentres que Apple contribuíu con HAP Security (para a comunicación de extremo a extremo e a manipulación da LAN local, garantindo unha forte privacidade e seguridade. ).
Segundo os últimos datos da páxina 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 exportando activamente a súa propiedade intelectual para Matter e comprométense a construír un gran ecosistema unificado perfectamente conectado.
Arquitectura de protocolo de Matter
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 físicas e de enlace de datos);cara arriba está a capa de rede, incluídos os protocolos IP;cara arriba está a capa de transporte, incluíndo os protocolos TCP e UDP;e o protocolo de materia, como xa comentamos, 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 excluínte con Zigbee e Bluetooth.Actualmente, os únicos protocolos subxacentes que admite Matter son Wi-Fi, Thread e Ethernet (Ethernet).
Ademais da arquitectura do protocolo, temos que saber que o protocolo Matter 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 aplicación, o que permitirá obter os beneficios técnicos da transparencia e fiabilidade.
A seguridade do protocolo Matter tamén é un importante punto de venda.Utiliza 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 materia
A continuación, analizamos a rede real da materia.De novo, isto está ilustrado cun diagrama:
Como mostra o diagrama, Matter é un protocolo baseado en TCP/IP, polo que Matter é o que se agrupa en TCP/IP.
Os dispositivos Wi-Fi e Ethernet que admitan o protocolo Matter pódense conectar directamente a un enrutador sen fíos.Os dispositivos Thread que admiten o protocolo Matter tamén se poden interconectar a redes baseadas en IP como Wi-Fi a través de Border Routers.
Os dispositivos que non admiten o protocolo Matter, como dispositivos Zigbee ou Bluetooth, pódense conectar a un dispositivo tipo ponte (Matter Bridge/Gateway) para converter o protocolo e, a continuación, conectarse a un enrutador sen fíos.
Avances industriais en materia
A materia representa unha tendencia na tecnoloxía do fogar intelixente.Como tal, recibiu unha ampla atención e un apoio entusiasta desde o seu inicio.
A industria é moi optimista sobre as perspectivas de desenvolvemento de Matter.Segundo un informe recente da firma de investigación de mercado ABI Research, máis de 20.000 millóns de dispositivos domésticos intelixentes conectados sen fíos venderanse en todo o mundo entre 2022 e 2030, e unha gran proporción destes tipos de dispositivos cumprirán as especificacións Matter.
Matter utiliza actualmente un mecanismo de certificación.Os fabricantes desenvolven hardware que debe pasar o proceso de certificación do consorcio CSA para recibir o certificado de Matter e poder utilizar o logotipo de Matter.
Segundo a CSA, a especificación de Matter aplicarase a unha ampla gama de tipos de dispositivos, como paneis de control, pechaduras de portas, luces, enchufes, interruptores, sensores, termostatos, ventiladores, controladores de clima, persianas e dispositivos multimedia, cubrindo case todos os escenarios en a casa intelixente.
En canto á industria, a industria xa conta cunha serie de fabricantes cuxos produtos pasaron a certificación Matter e están entrando gradualmente no mercado.Por parte dos fabricantes de chips e módulos, tamén hai un soporte relativamente forte para Matter.
Conclusión
O papel máis importante de Matter como protocolo de capa superior é romper as barreiras entre os diferentes dispositivos e ecosistemas.Diferentes persoas teñen diferentes perspectivas sobre a Materia, algúns a ven como un salvador e outros como unha lousa limpa.
Polo momento, o protocolo Matter aínda está nas primeiras fases da súa saída ao mercado e máis ou menos enfróntase a algúns problemas e retos, como custos máis elevados e un ciclo de renovación máis longo para o stock de dispositivos.
En calquera caso, choca os anos aburridos dos sistemas de tecnoloxía doméstica intelixente.Se o sistema antigo está limitando o desenvolvemento da tecnoloxía e limitando a experiencia do usuario, entón necesitamos tecnoloxías como Matter para avanzar e asumir a gran tarefa.
Non podemos dicir con certeza se Matter será un éxito ou non.Non obstante, a visión de toda a industria do fogar intelixente e a responsabilidade de todas as empresas e profesionais do sector é potenciar a tecnoloxía dixital na vida doméstica e mellorar continuamente a experiencia de vida dixital dos usuarios.
Agardamos que a casa intelixente rompa pronto todos os grilletes técnicos e chegue realmente a todos os fogares.
Hora de publicación: 29-Xun-2023