El tema del qual parlarem avui té a veure amb les cases intel·ligents.
Quan es tracta de cases intel·ligents, ningú no hauria de conèixer -los. Al començament d’aquest segle, quan va néixer el concepte d’Internet de les coses, l’àrea d’aplicació més important, va ser la casa intel·ligent.
Amb els anys, amb el desenvolupament continu de la tecnologia digital, cada vegada més maquinari intel·ligent per a la llar s’ha inventat. Aquests maquinari han aportat una gran comoditat a la vida familiar i s’han afegit al plaer de viure.
Amb el pas del temps, tindreu moltes aplicacions al telèfon.
Sí, aquest és el problema de la barrera ecològica que fa temps que ha afectat la indústria de la llar intel·ligent.
De fet, el desenvolupament de la tecnologia IoT sempre s’ha caracteritzat per la fragmentació. Diferents escenaris d'aplicació coincideixen amb diferents característiques de les tecnologies IoT. Alguns necessiten una amplada de banda gran, alguns necessiten un consum baix d’energia, alguns se centren en l’estabilitat i d’altres estan molt preocupats pel cost.
Això ha donat lloc a una barreja de 2/3/4/5G, NB-IOT, EMTC, LORA, SIGFOX, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Fil i altres tecnologies de comunicació subjacents.
La casa intel·ligent, al seu torn, és un escenari LAN típic, amb tecnologies de comunicació de curt abast com Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Fil, etc., en una àmplia gamma de categories i ús creuat.
A més, a mesura que els habitatges intel·ligents estan orientats a usuaris no especialistes, els fabricants solen construir les seves pròpies plataformes i interfícies de la interfície d'usuari i adopten protocols de capa d'aplicacions propietaris per assegurar l'experiència dels usuaris. Això ha provocat la "guerra dels ecosistemes" actual.
Les barreres entre els ecosistemes no només han provocat problemes interminables per als usuaris, sinó també per a venedors i desenvolupadors, sinó que el llançament del mateix producte requereix desenvolupament per a diferents ecosistemes, augmentant significativament la càrrega de treball i els costos.
Com que el problema de les barreres ecològiques és una restricció seriosa per al desenvolupament a llarg termini de les cases intel·ligents, la indústria ha començat a treballar per trobar una solució a aquest problema.
El naixement del protocol de matèria
El desembre de 2019, Google i Apple es van incorporar a la Zigbee Alliance, unint -se a Amazon i més de 200 empreses i milers d’experts a tot el món per promoure un nou protocol de capa d’aplicacions, conegut com a protocol de projectes (Home connectat sobre IP).
Com es pot veure al nom, Chip tracta de connectar la casa basada en protocols IP. Aquest protocol es va llançar amb l'objectiu d'augmentar la compatibilitat del dispositiu, simplificar el desenvolupament de productes, millorar l'experiència de l'usuari i avançar la indústria.
Després de néixer el grup de treball de xip, el pla original era alliberar la norma el 2020 i llançar el producte el 2021. Tot i això, per diverses raons, aquest pla no es va materialitzar.
Al maig de 2021, l'Aliança Zigbee va canviar el seu nom per CSA (Connectivity Standards Alliance). Al mateix temps, el projecte de xip va ser rebatejat com a importància (és a dir, "situació, esdeveniment, matèria" en xinès).
L’Aliança es va canviar de nom perquè molts membres es resistien a unir -se a Zigbee, i Chip es va canviar per matèria, probablement perquè la paraula xip era massa coneguda (originalment significava "xip") i molt fàcil de xocar.
A l'octubre de 2022, el CSA va llançar finalment la versió 1.0 del Protocol Standard Matter. Poc abans d'això, el 18 de maig de 2023, la versió 1.1 també es va publicar.
Els membres del consorci CSA es divideixen en tres nivells: iniciador, participant i adopter. Els iniciadors estan al màxim nivell, sent els primers a participar en la redacció del protocol, són membres del consell d’administració de l’aliança i participen fins a cert punt en el lideratge i les decisions de l’aliança.
Google i Apple, com a representants dels iniciadors, van contribuir significativament a les primeres especificacions de la matèria.
Google va aportar la capa de xarxa de xarxa i el protocol d’aplicació existents de la seva casa intel·ligent (un conjunt de mecanismes i ordres d’autenticació estàndard per al funcionament del dispositiu), mentre que Apple va aportar seguretat HAP (per a la comunicació de final a punta i la manipulació local de LAN, garantint una forta privadesa i seguretat).
Segons les darreres dades del lloc web oficial, el consorci CSA va ser iniciat per un total de 29 empreses, amb 282 participants i 238 adoptants.
Dirigits pels Gegants, els agents de la indústria exporten activament la seva propietat intel·lectual per a la matèria i es comprometen a construir un gran ecosistema connectat perfectament.
Arquitectura del protocol de la matèria
Després de tota aquesta xerrada, com entenem exactament el protocol de matèria? Quina és la seva relació amb Wi-Fi, Bluetooth, Fil i Zigbee?
No és tan ràpid, mirem un diagrama:
Es tracta d’un diagrama de l’arquitectura del protocol: Wi-Fi, Fil, Bluetooth (BLE) i Ethernet són els protocols subjacents (capes d’enllaç físic i de dades); A l’alça és la capa de xarxa, inclosos els protocols IP; Cap amunt és la capa de transport, inclosos els protocols TCP i UDP; I el protocol de matèria, com ja hem esmentat, és un protocol de capa d’aplicació.
Bluetooth i Zigbee també tenen capes dedicades a la xarxa, el transport i l’aplicació, a més dels protocols subjacents.
Per tant, la matèria és un protocol mútuament exclusiu amb Zigbee i Bluetooth. Actualment, els únics protocols subjacents que suporta la matèria són Wi-Fi, Fil i Ethernet (Ethernet).
A més de l’arquitectura del protocol, hem de saber que el protocol de matèria està dissenyat amb una filosofia oberta.
És un protocol de codi obert que pot ser visualitzat, utilitzat i modificat per qualsevol persona per adaptar -se a diferents escenaris i necessitats d’aplicació, cosa que permetrà els beneficis tècnics de la transparència i la fiabilitat.
La seguretat del protocol de matèria també és un punt de venda important. Utilitza la tecnologia de xifratge més recent i admet el xifrat de punta a extrem per assegurar-se que les comunicacions dels usuaris no es robin ni es manipulin.
Model de xarxa de Matter
A continuació, mirem la xarxa real de la matèria. Un cop més, això ho il·lustra amb un diagrama:
Tal com es mostra el diagrama, la matèria és un protocol basat en TCP/IP, de manera que la matèria és qualsevol que s'agrupi TCP/IP.
Els dispositius Wi-Fi i Ethernet que admeten el protocol de la matèria es poden connectar directament a un encaminador sense fils. Els dispositius de fil que admeten el protocol de matèria també es poden interconnectar a xarxes basades en IP com Wi-Fi mitjançant encaminadors de fronteres.
Els dispositius que no admeten el protocol de la matèria, com ara els dispositius Zigbee o Bluetooth, es poden connectar a un dispositiu de tipus pont (pont de matèria/passarel·la) per convertir el protocol i després connectar-se a un encaminador sense fil.
Avanços industrials en la matèria
La matèria representa una tendència en la tecnologia de la llar intel·ligent. Com a tal, ha rebut una atenció generalitzada i un suport entusiasta des dels seus inicis.
La indústria és molt optimista sobre les perspectives de desenvolupament de la matèria. Segons un informe recent de la firma de recerca de mercat ABI Research, més de 20 mil milions de dispositius Smart Home connectats sense fils es vendran a tot el món de 2022 a 2030 i una gran part d’aquests tipus de dispositius compliran les especificacions de la qüestió.
Actualment, la matèria utilitza un mecanisme de certificació. Els fabricants desenvolupen maquinari que ha de passar el procés de certificació del consorci CSA per rebre el certificat d’assumpte i que se’ls permeti utilitzar el logotip de la matèria.
Segons la CSA, l’especificació de la matèria s’aplicarà a una àmplia gamma de tipus de dispositius com ara panells de control, panys de portes, llums, endolls, interruptors, sensors, termòstats, aficionats, controladors climàtics, persianes i dispositius de suports, que cobreixen gairebé tots els escenaris de la llar intel·ligent.
Industry, la indústria ja té diversos fabricants que els seus productes han superat la certificació de la matèria i entren gradualment al mercat. Per part dels fabricants de xip i mòduls, també hi ha un suport relativament fort per a la matèria.
Conclusió
El paper més important de la matèria com a protocol de capa superior és desglossar les barreres entre diferents dispositius i ecosistemes. Diferents persones tenen perspectives diferents sobre la matèria, amb alguns que ho veuen com un salvador i d’altres que ho veuen com una pissarra neta.
Actualment, el protocol de matèria encara es troba en les primeres etapes de venir al mercat i més o menys s’enfronta a alguns problemes i reptes, com ara costos més elevats i un cicle de renovació més llarg per a l’estoc de dispositius.
En qualsevol cas, es produeix un xoc als anys sords de sistemes de tecnologia domèstica intel·ligents. Si l’antic sistema limita el desenvolupament de la tecnologia i limita l’experiència de l’usuari, necessitem tecnologies com la matèria per intensificar i assumir la gran tasca.
Si la matèria serà un èxit o no, no ho podem dir amb seguretat. Tanmateix, és la visió de tota la indústria de la llar intel·ligent i la responsabilitat de totes les empreses i practicants de la indústria per apoderar la tecnologia digital a la vida domèstica i millorar contínuament l’experiència de vida digital dels usuaris.
Espero que la casa intel·ligent aviat trenqui tots els grillons tècnics i entri realment a totes les cases.
Post Horari: 29 de juny-2023