El tema del qual parlarem avui té a veure amb les cases intel·ligents.
Quan es tracta de cases intel·ligents, ningú no les hauria de conèixer. A principis d'aquest segle, quan va néixer el concepte de la Internet de les Coses, l'àrea d'aplicació més important va ser la llar intel·ligent.
Amb els anys, amb el desenvolupament continu de la tecnologia digital, s'han inventat cada cop més maquinari intel·ligent per a la llar. Aquest maquinari ha aportat una gran comoditat a la vida familiar i ha augmentat el plaer de viure.
Amb el temps, tindràs moltes aplicacions al telèfon.
Sí, aquest és el problema de la barrera ecològica que fa temps que afecta la indústria de la llar intel·ligent.
De fet, el desenvolupament de la tecnologia IoT sempre s'ha caracteritzat per la fragmentació. Els diferents escenaris d'aplicació coincideixen amb les diferents característiques de les tecnologies IoT. Alguns necessiten un gran ample de banda, d'altres necessiten un baix consum d'energia, d'altres 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, Thread i altres tecnologies de comunicació subjacents.
La llar intel·ligent, al seu torn, és un escenari LAN típic, amb tecnologies de comunicació de curt abast com ara Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread, etc., en una àmplia gamma de categories i usos creuats.
A més, com que les cases intel·ligents estan orientades a usuaris no especialitzats, els fabricants tendeixen a construir les seves pròpies plataformes i interfícies d'usuari i a adoptar protocols de capa d'aplicació propietaris per garantir l'experiència de l'usuari. Això ha provocat l'actual "guerra dels ecosistemes".
Les barreres entre els ecosistemes no només han causat problemes infinits als usuaris, sinó també als proveïdors i desenvolupadors: el llançament del mateix producte requereix desenvolupament per a diferents ecosistemes, cosa que augmenta significativament la càrrega de treball i els costos.
Com que el problema de les barreres ecològiques és una greu limitació per al desenvolupament a llarg termini de les llars intel·ligents, la indústria ha començat a treballar per trobar una solució a aquest problema.
El naixement del protocol Matter
El desembre de 2019, Google i Apple es van unir 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'aplicació, conegut com a protocol Project CHIP (Connected Home over IP).
Com podeu veure pel nom, CHIP tracta de connectar la llar basant-se en protocols IP. Aquest protocol es va llançar amb l'objectiu d'augmentar la compatibilitat dels dispositius, simplificar el desenvolupament de productes, millorar l'experiència de l'usuari i impulsar la indústria.
Després del naixement del grup de treball CHIP, el pla original era publicar l'estàndard el 2020 i llançar el producte el 2021. Tanmateix, per diverses raons, aquest pla no es va materialitzar.
El maig de 2021, la Zigbee Alliance va canviar el seu nom a CSA (Connectivity Standards Alliance). Al mateix temps, el projecte CHIP va canviar de nom a Matter (que significa "situació, esdeveniment, matèria" en xinès).
L'Aliança va canviar de nom perquè molts membres eren reticents a unir-se a Zigbee, i CHIP va canviar a Matter, probablement perquè la paraula CHIP era massa coneguda (originalment significava "xip") i era molt fàcil de fallar.
A l'octubre de 2022, la CSA finalment va publicar la versió 1.0 del protocol estàndard Matter. Poc abans, el 18 de maig de 2023, també es va publicar la versió 1.1 de Matter.
Els membres del Consorci CSA es divideixen en tres nivells: Iniciador, Participant i Adoptant. Els iniciadors es troben al nivell més alt, sent els primers a participar en la redacció del protocol, són membres del Consell d'Administració de l'Aliança i participen en certa mesura 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 Matter.
Google va contribuir amb la capa de xarxa i el protocol d'aplicació Weave (un conjunt de mecanismes i ordres d'autenticació estàndard per al funcionament del dispositiu) existents a la seva pròpia Smart Home, mentre que Apple va contribuir amb HAP Security (per a la comunicació de punta a punta i la manipulació de LAN local, garantint una privadesa i una seguretat sòlides).
Segons les últimes dades del lloc web oficial, el consorci CSA va ser iniciat per un total de 29 empreses, amb 282 participants i 238 adoptants.
Liderats pels gegants, els actors de la indústria exporten activament la seva propietat intel·lectual per a Matter i estan compromesos amb la construcció d'un gran ecosistema unificat i connectat sense problemes.
L'arquitectura del protocol de Matter
Després de tota aquesta xerrada, com entenem exactament el protocol Matter? Quina és la seva relació amb Wi-Fi, Bluetooth, Thread i Zigbee?
No tan ràpid, vegem un diagrama:
Aquest és un diagrama de l'arquitectura del protocol: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) i Ethernet són els protocols subjacents (capes física i d'enllaç de dades); cap amunt hi ha la capa de xarxa, que inclou els protocols IP; cap amunt hi ha la capa de transport, que inclou els protocols TCP i UDP; i el protocol Matter, com ja hem esmentat, és un protocol de capa d'aplicació.
Bluetooth i Zigbee també tenen capes de xarxa, transport i aplicació dedicades, a més dels protocols subjacents.
Per tant, Matter és un protocol mútuament excloent amb Zigbee i Bluetooth. Actualment, els únics protocols subjacents que Matter admet són Wi-Fi, Thread i Ethernet (Ethernet).
A més de l'arquitectura del protocol, cal saber que el protocol Matter està dissenyat amb una filosofia oberta.
És un protocol de codi obert que qualsevol persona pot visualitzar, utilitzar i modificar per adaptar-se a diferents escenaris i necessitats d'aplicació, cosa que permetrà obtenir els beneficis tècnics de la transparència i la fiabilitat.
La seguretat del protocol Matter també és un punt de venda important. Utilitza la tecnologia de xifratge més recent i admet el xifratge de punta a punta per garantir que les comunicacions dels usuaris no siguin robades ni manipulades.
Model de xarxa de Matter
A continuació, observem la xarxa real de la matèria. De nou, això s'il·lustra amb un diagrama:
Com mostra el diagrama, Matter és un protocol basat en TCP/IP, per tant, Matter és qualsevol cosa en què s'agrupa TCP/IP.
Els dispositius Wi-Fi i Ethernet que admeten el protocol Matter es poden connectar directament a un encaminador sense fil. Els dispositius de fil que admeten el protocol Matter també es poden interconnectar a xarxes basades en IP com ara Wi-Fi mitjançant encaminadors fronterers.
Els dispositius que no admeten el protocol Matter, com ara els dispositius Zigbee o Bluetooth, es poden connectar a un dispositiu tipus pont (Matter Bridge/Gateway) per convertir el protocol i després connectar-se a un encaminador sense fil.
Avenços industrials en la matèria
La matèria representa una tendència en la tecnologia de la llar intel·ligent. Com a tal, ha rebut una àmplia atenció i un suport entusiasta des dels seus inicis.
La indústria és molt optimista sobre les perspectives de desenvolupament de Matter. Segons un informe recent de l'empresa d'investigació de mercat ABI Research, es vendran més de 20.000 milions de dispositius domèstics intel·ligents connectats sense fil a tot el món entre el 2022 i el 2030, i una gran proporció d'aquests tipus de dispositius compliran l'especificació de Matter.
Actualment, Matter utilitza un mecanisme de certificació. Els fabricants desenvolupen maquinari que ha de superar el procés de certificació del consorci CSA per rebre el certificat Matter i poder utilitzar el logotip de Matter.
Segons la CSA, l'especificació Matter s'aplicarà a una àmplia gamma de tipus de dispositius com ara panells de control, panys de portes, llums, endolls, interruptors, sensors, termostats, ventiladors, controladors climàtics, persianes i dispositius multimèdia, cobrint gairebé tots els escenaris de la llar intel·ligent.
Pel que fa a la indústria, la indústria ja té diversos fabricants els productes dels quals han superat la certificació Matter i estan entrant gradualment al mercat. Per part dels fabricants de xips i mòduls, també hi ha un suport relativament fort per Matter.
Conclusió
El paper més important de la matèria com a protocol de capa superior és trencar les barreres entre diferents dispositius i ecosistemes. Diferents persones tenen diferents perspectives sobre la matèria, alguns la veuen com una salvadora i altres com una nova fita.
De moment, el protocol Matter encara es troba en les primeres etapes de la seva comercialització i 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, suposa un xoc per als anys avorrits dels sistemes tecnològics de la llar intel·ligent. Si el sistema antic limita el desenvolupament de la tecnologia i limita l'experiència de l'usuari, aleshores necessitem que tecnologies com Matter facin un pas endavant i assumeixin la gran tasca.
No podem dir amb certesa si Matter serà un èxit o no. Tanmateix, és la visió de tota la indústria de la llar intel·ligent i la responsabilitat de totes les empreses i professionals de la indústria impulsar 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 totes les traves tècniques i arribi realment a totes les llars.
Data de publicació: 29 de juny de 2023