Temat, o którym będziemy dziś rozmawiać, dotyczy inteligentnych domów.
Jeśli chodzi o inteligentne domy, nikt nie powinien być z nimi nieznany. Na początku tego stulecia, kiedy urodził się pojęcie Internetu rzeczy, najważniejszym obszarem aplikacji, był inteligentny dom.
Z biegiem lat, wraz z ciągłym rozwojem technologii cyfrowej, wymyślono coraz bardziej inteligentny sprzęt do domu. Ten sprzęt przyniósł wielką wygodę do życia rodzinnego i dodała przyjemności życia.
Z czasem będziesz mieć wiele aplikacji w telefonie.
Tak, jest to problem z barierą ekologiczną, który od dawna nęka branżę inteligentnego domu.
W rzeczywistości rozwój technologii IoT zawsze charakteryzował się fragmentacją. Różne scenariusze aplikacji pasują do różnych cech technologii IoT. Niektóre potrzebują dużej przepustowości, niektóre wymagają niskiego zużycia energii, niektórzy skupiają się na stabilności, a niektórzy bardzo martwią się kosztami.
Dało to powstanie mieszanki 2/3/4/5G, NB-IOT, EMTC, Lora, Sigfox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Wątka i innych podstawowych technologii komunikacyjnych.
Z kolei inteligentny dom jest typowym scenariuszem LAN, z technologiami komunikacyjnymi krótkiego zasięgu, takimi jak Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Nić itp., W szerokim zakresie kategorii i użytkowaniu.
Ponadto, ponieważ inteligentne domy są ukierunkowane na nie-specjalistyczne użytkowników, producenci zwykle budują własne platformy i interfejsy interfejsu użytkownika oraz przyjmować zastrzeżone protokoły warstwy aplikacji, aby zapewnić wrażenia użytkownika. Doprowadziło to do obecnej „wojny ekosystemowej”.
Bariery między ekosystemami spowodowały nie tylko niekończące się problemy dla użytkowników, ale także dla dostawców i programistów - uruchomienie tego samego produktu wymaga rozwoju różnych ekosystemów, znacznie zwiększające obciążenie pracą i koszty.
Ponieważ problem barier ekologicznych jest poważnym ograniczeniem długoterminowego rozwoju inteligentnych domów, przemysł zaczął pracować nad znalezieniem rozwiązania tego problemu.
Narodziny protokołu materii
W grudniu 2019 r. Google i Apple dołączyły do Zigbee Alliance, dołączając do Amazon i ponad 200 firm i tysięcy ekspertów na całym świecie w celu promowania nowego protokołu warstwy aplikacji, znanego jako protokół Project Chip (Connected Home Over IP).
Jak widać z nazwy, Chip polega na podłączeniu domu na podstawie protokołów IP. Protokół ten został uruchomiony w celu zwiększenia kompatybilności urządzeń, uproszczenia rozwoju produktu, poprawy wrażeń użytkowników i napędzania branży.
Po urodzeniu grupy roboczej chipów pierwotnym planem było wydanie standardu w 2020 r. I uruchomienie produktu w 2021 r. Jednak z różnych powodów plan ten nie zmaterializował się.
W maju 2021 r. Sojusz Zigbee zmienił swoją nazwę na CSA (Connective Standards Alliance). Jednocześnie projekt Chip został przemianowany na materię (co oznacza „sytuacja, wydarzenie, materia” po chińsku).
Sojusz został przemianowany, ponieważ wielu członków niechętnie dołączyło do Zigbee, a Chip został zmieniony na materię, prawdopodobnie dlatego, że układ słów był zbyt dobrze znany (pierwotnie oznaczało to „chip”) i bardzo łatwy do awarii.
W październiku 2022 r. CSA ostatecznie wydała wersję 1.0 protokołu Standard Matter. Krótko przed tym, 18 maja 2023 r., Została również wydana wersja Matter 1.1.
Członkowie konsorcjum CSA są podzieleni na trzy poziomy: inicjator, uczestnik i adopter. Inicjatorzy są na najwyższym poziomie, jako pierwsi uczestniczą w opracowywaniu protokołu, są członkami zarządu sojuszu i uczestniczą do pewnego stopnia w przywództwie i decyzjach sojuszu.
Google i Apple, jako przedstawiciele inicjatorów, znacząco przyczynili się do wczesnych specyfikacji materii.
Google przyczynił się do istniejącej warstwy sieciowej i protokołu aplikacji Smart Home (zestaw standardowych mechanizmów uwierzytelniania i poleceń do obsługi urządzenia), podczas gdy Apple przyczyniło się do bezpieczeństwa HAP (do kompleksowej komunikacji i lokalnej manipulacji LAN, zapewniając silną prywatność i bezpieczeństwo).
Według najnowszych danych na oficjalnej stronie internetowej konsorcjum CSA zostało zainicjowane przez 29 firm, z 282 uczestnikami i 238 użytkownikami.
Gracze branżowi, prowadzeni przez gigantów, aktywnie eksportują swoją własność intelektualną i są zaangażowani w budowanie wielkiego zjednoczonego ekosystemu połączonego.
Architektura protokołu Matter
Po całej tej rozmowie, jak dokładnie rozumiemy protokół materii? Jaki jest jego związek z Wi-Fi, Bluetooth, Thread i Zigbee?
Nie tak szybko, spójrzmy na schemat:
Jest to schemat architektury protokołu: Wi-Fi, Wątek, Bluetooth (BLE) i Ethernet są podstawowymi protokołami (warstwy fizyczne i łącza danych); W górę jest warstwa sieci, w tym protokoły IP; W górę jest warstwa transportowa, w tym protokoły TCP i UDP; Protokół materii, jak już wspomnieliśmy, jest protokołem warstwy aplikacji.
Bluetooth i Zigbee mają również dedykowane warstwy sieci, transportu i aplikacji, oprócz protokołów podstawowych.
Dlatego materia jest wzajemnie wykluczającym się protokołem z Zigbee i Bluetooth. Obecnie jedynymi podstawowymi protokołami obsługującymi obsługę jest Wi-Fi, Wątek i Ethernet (Ethernet).
Oprócz architektury protokołu musimy wiedzieć, że protokół materii został zaprojektowany z otwartą filozofią.
Jest to protokół typu open source, który może być wyświetlany, używany i modyfikowany przez każdego, aby dostosować się do różnych scenariuszy i potrzeb aplikacji, co pozwoli na techniczne korzyści z przejrzystości i niezawodności.
Bezpieczeństwo protokołu materii jest również głównym punktem sprzedaży. Wykorzystuje najnowszą technologię szyfrowania i obsługuje kompleksowe szyfrowanie, aby upewnić się, że komunikacja użytkowników nie jest skradziona ani manipulowana.
Model sieci Matter
Następnie przyglądamy się faktycznej sieci materii. Ponownie ilustruje to schemat:
Jak pokazuje schemat, materia jest protokołem opartym na TCP/IP, więc materia jest to, w jakim TCP/IP jest grupowany.
Urządzenia Wi-Fi i Ethernet, które obsługują protokół materii, można podłączyć bezpośrednio do routera bezprzewodowego. Urządzenia wątków, które obsługują protokół materii, mogą być również powiązane z sieciami IP, takimi jak Wi-Fi za pośrednictwem routerów granicznych.
Urządzenia, które nie obsługują protokołu materii, takie jak urządzenia Zigbee lub Bluetooth, mogą być podłączone do urządzenia typu mostowego (most Matter Bridge/Gateway), aby przekonwertować protokół, a następnie połączyć się z routerem bezprzewodowym.
Postępy przemysłowe w materii
Materia stanowi trend w inteligentnej technologii domu. W związku z tym od samego początku przyciąga powszechną uwagę i entuzjastyczne wsparcie.
Przemysł jest bardzo optymistycznie nastawiony do perspektyw rozwoju materii. Według niedawnego raportu firmy badawczej ABI Research ponad 20 miliardów bezprzewodowo połączonych inteligentnych urządzeń domowych zostanie sprzedanych na całym świecie w latach 2022–2030, a duża część tych typów urządzeń spełni specyfikację materii.
Materia obecnie wykorzystuje mechanizm certyfikacyjny. Producenci opracowują sprzęt, który musi przejść proces certyfikacji konsorcjum CSA, aby otrzymać certyfikat materii i mieć możliwość korzystania z logo materii.
Zgodnie z CSA specyfikacja materii będzie miała zastosowanie do szerokiej gamy rodzajów urządzeń, takich jak panele sterowania, zamki drzwi, światła, gniazdki, przełączniki, czujniki, termostaty, wentylatory, kontrolery klimatyczne, żaluzje i urządzenia multimedialne, obejmujące prawie wszystkie scenariusze w inteligentnym domu.
Jeśli chodzi o branżę, branża ma już wielu producentów, których produkty przekazały certyfikat materii i stopniowo wchodzą na rynek. Ze względu na producentów chipów i modułów istnieje również stosunkowo silne wsparcie dla materii.
Wniosek
Największą rolą Mattera jako protokołu wyższej warstwy jest rozbicie barier między różnymi urządzeniami i ekosystemami. Różni ludzie mają różne perspektywy w sprawie, a niektórzy postrzegają to jako Zbawiciela, a inni postrzegają to jako czystą tablicę.
W tej chwili protokół materii jest nadal na wczesnym etapie przychodzenia na rynek i mniej więcej napotyka pewne problemy i wyzwania, takie jak wyższe koszty i dłuższy cykl odnowy akcji urządzeń.
W każdym razie przynosi szok w nudnych latach inteligentnych systemów technologii domu. Jeśli stary system ogranicza rozwój technologii i ogranicza wrażenia użytkownika, potrzebujemy technologii takich jak Matter, aby przyspieszyć i podjąć duże zadanie.
Czy sprawa odniesie sukces, czy nie, nie możemy powiedzieć na pewno. Jest to jednak wizja całej branży inteligentnej domu i odpowiedzialność każdej firmy i praktyka w branży za wzmocnienie technologii cyfrowej w życie domowym i ciągłe poprawy cyfrowego życia użytkowników.
Mam nadzieję, że inteligentny dom wkrótce złamie wszystkie kajdany techniczne i naprawdę wejdzie do każdego domu.
Czas po: 29-2023