Die onderwerp waaroor ons vandag gaan praat, het te doen met slim huise.
Wanneer dit by slimhuise kom, moet niemand onbekend wees met hulle nie. Aan die begin van hierdie eeu, toe die konsep van die Internet van Dinge die eerste keer gebore is, was die belangrikste toepassingsgebied die slimhuis.
Oor die jare, met die voortdurende ontwikkeling van digitale tegnologie, is al hoe meer slim hardeware vir die huis uitgevind. Hierdie hardeware het groot gerief aan die gesinslewe gebring en bygedra tot die plesier van lewe.
Met verloop van tyd sal jy baie programme op jou foon hê.
Ja, dit is die ekologiese versperringsprobleem wat die slimhuisbedryf lank geteister het.
Trouens, die ontwikkeling van IoT-tegnologie is nog altyd gekenmerk deur fragmentering. Verskillende toepassingscenario's pas by verskillende eienskappe van IoT-tegnologieë. Sommige benodig groot bandwydte, ander benodig lae kragverbruik, sommige fokus op stabiliteit, en sommige is baie bekommerd oor koste.
Dit het aanleiding gegee tot 'n mengsel van 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread en ander onderliggende kommunikasietegnologieë.
Die slimhuis is op sy beurt 'n tipiese LAN-scenario, met kortafstandkommunikasietegnologieë soos Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread, ens., in 'n wye reeks kategorieë en kruisgebruik.
Boonop, aangesien slimhuise op nie-spesialisgebruikers gerig is, is vervaardigers geneig om hul eie platforms en gebruikerskoppelvlakke te bou en eie toepassingslaagprotokolle aan te neem om gebruikerservaring te verseker. Dit het gelei tot die huidige "ekosisteemoorlog".
Die hindernisse tussen ekosisteme het nie net eindelose probleme vir gebruikers veroorsaak nie, maar ook vir verskaffers en ontwikkelaars – die bekendstelling van dieselfde produk vereis ontwikkeling vir verskillende ekosisteme, wat die werklas en koste aansienlik verhoog.
Omdat die probleem van ekologiese hindernisse 'n ernstige beperking op die langtermynontwikkeling van slimhuise is, het die bedryf begin werk aan 'n oplossing vir hierdie probleem.
Die geboorte van die Matter-protokol
In Desember 2019 het Google en Apple by die Zigbee-alliansie aangesluit, en saam met Amazon en meer as 200 maatskappye en duisende kundiges wêreldwyd 'n nuwe toepassingslaagprotokol, bekend as die Project CHIP (Connected Home over IP)-protokol, bevorder.
Soos jy uit die naam kan sien, gaan CHIP alles daaroor om die huis te verbind gebaseer op IP-protokolle. Hierdie protokol is bekendgestel met die doel om toestelversoenbaarheid te verhoog, produkontwikkeling te vereenvoudig, die gebruikerservaring te verbeter en die bedryf vorentoe te dryf.
Nadat die CHIP-werkgroep gebore is, was die oorspronklike plan om die standaard in 2020 vry te stel en die produk in 2021 te loods. Om verskeie redes het hierdie plan egter nie gematerialiseer nie.
In Mei 2021 het die Zigbee Alliance sy naam verander na CSA (Connectivity Standards Alliance). Terselfdertyd is die CHIP-projek herdoop na Matter (wat "situasie, gebeurtenis, saak" in Chinees beteken).
Die Alliansie is hernoem omdat baie lede huiwerig was om by Zigbee aan te sluit, en CHIP is na Matter verander, waarskynlik omdat die woord CHIP te bekend was (dit het oorspronklik "chip" beteken) en baie maklik was om te laat crash.
In Oktober 2022 het die CSA uiteindelik weergawe 1.0 van die Matter-standaardprotokol vrygestel. Kort daarvoor, op 18 Mei 2023, is Matter-weergawe 1.1 ook vrygestel.
CSA-konsortiumlede word in drie vlakke verdeel: Inisieerder, Deelnemer en Aannemer. Inisieerders is op die hoogste vlak, en is die eerstes om deel te neem aan die opstel van die protokol, is lede van die Alliansie se Raad van Direkteure en neem tot 'n mate deel aan die leierskap en besluite van die Alliansie.
Google en Apple, as verteenwoordigers van die inisieerders, het beduidend bygedra tot die vroeë spesifikasies van Matter.
Google het sy eie Smart Home se bestaande netwerklaag en toepassingsprotokol Weave (’n stel standaard-verifikasiemeganismes en opdragte vir toestelwerking) bygedra, terwyl Apple HAP Security bygedra het (vir end-tot-end-kommunikasie en plaaslike LAN-manipulasie, wat sterk privaatheid en sekuriteit verseker).
Volgens die jongste data op die amptelike webwerf is die CSA-konsortium deur altesaam 29 maatskappye geïnisieer, met 282 deelnemers en 238 aannemers.
Onder leiding van die reuse voer bedryfspelers aktief hul intellektuele eiendom vir Matter uit en is hulle daartoe verbind om 'n groot, verenigde, naatloos gekoppelde ekosisteem te bou.
Matter se protokolargitektuur
Na al hierdie gepraat, hoe presies verstaan ons die Matter-protokol? Wat is die verhouding daarvan met Wi-Fi, Bluetooth, Thread en Zigbee?
Nie so vinnig nie, kom ons kyk na 'n diagram:
Hier is 'n diagram van die protokolargitektuur: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) en Ethernet is die onderliggende protokolle (fisiese en dataskakellae); opwaarts is die netwerklaag, insluitend IP-protokolle; opwaarts is die transportlaag, insluitend TCP- en UDP-protokolle; en die Matter-protokol, soos ons reeds genoem het, is 'n toepassingslaagprotokol.
Bluetooth en Zigbee het ook toegewyde netwerk-, vervoer- en toepassingslae, benewens die onderliggende protokolle.
Daarom is Matter 'n onderling uitsluitende protokol met Zigbee en Bluetooth. Tans is die enigste onderliggende protokolle wat Matter ondersteun Wi-Fi, Thread en Ethernet (Ethernet).
Benewens die protokolargitektuur, moet ons weet dat die Matter-protokol met 'n oop filosofie ontwerp is.
Dit is 'n oopbronprotokol wat deur enigiemand besigtig, gebruik en gewysig kan word om aan verskillende toepassingscenario's en behoeftes te voldoen, wat die tegniese voordele van deursigtigheid en betroubaarheid sal bied.
Die sekuriteit van die Matter-protokol is ook 'n belangrike verkooppunt. Dit gebruik die nuutste enkripsietegnologie en ondersteun end-tot-end enkripsie om te verseker dat gebruikers se kommunikasie nie gesteel of gepeuter word nie.
Matter se netwerkmodel
Volgende kyk ons na die werklike netwerk van Materie. Weereens word dit deur 'n diagram geïllustreer:
Soos die diagram toon, is Matter 'n TCP/IP-gebaseerde protokol, dus is Matter wat ook al TCP/IP gegroepeer word.
Wi-Fi- en Ethernet-toestelle wat die Matter-protokol ondersteun, kan direk aan 'n draadlose router gekoppel word. Thread-toestelle wat die Matter-protokol ondersteun, kan ook via Border Routers met IP-gebaseerde netwerke soos Wi-Fi verbind word.
Toestelle wat nie die Matter-protokol ondersteun nie, soos Zigbee- of Bluetooth-toestelle, kan aan 'n brugtipe toestel (Matter Bridge/Gateway) gekoppel word om die protokol om te skakel en dan aan 'n draadlose router te koppel.
Industriële vooruitgang in Materie
Materie verteenwoordig 'n tendens in slimhuistegnologie. As sodanig het dit sedert die ontstaan daarvan wydverspreide aandag en entoesiastiese ondersteuning ontvang.
Die bedryf is baie optimisties oor Matter se ontwikkelingsvooruitsigte. Volgens 'n onlangse verslag deur die marknavorsingsfirma ABI Research, sal meer as 20 miljard draadloos gekoppelde slimhuistoestelle wêreldwyd van 2022 tot 2030 verkoop word, en 'n groot deel van hierdie toesteltipes sal aan die Matter-spesifikasie voldoen.
Matter gebruik tans 'n sertifiseringsmeganisme. Vervaardigers ontwikkel hardeware wat die CSA-konsortium se sertifiseringsproses moet slaag om die Matter-sertifikaat te ontvang en die Matter-logo te mag gebruik.
Volgens die CSA sal die Matter-spesifikasie van toepassing wees op 'n wye reeks toesteltipes soos beheerpanele, deurslotte, ligte, voetstukke, skakelaars, sensors, termostate, waaiers, klimaatbeheerders, blindings en mediatoestelle, wat byna alle scenario's in die slimhuis dek.
Wat die bedryf betref, het die bedryf reeds 'n aantal vervaardigers wie se produkte Matter-sertifisering geslaag het en geleidelik die mark betree. Van die kant van skyfie- en modulevervaardigers is daar ook relatief sterk steun vir Matter.
Gevolgtrekking
Materie se grootste rol as 'n boonste laag protokol is om die grense tussen verskillende toestelle en ekosisteme af te breek. Verskillende mense het verskillende perspektiewe op Materie, met sommige wat dit as 'n redder beskou en ander wat dit as 'n skoon lei sien.
Tans is die Matter-protokol nog in die vroeë stadiums van marktoegang en staar min of meer probleme en uitdagings in die gesig, soos hoër koste en 'n langer hernuwingsiklus vir die voorraad toestelle.
In elk geval, dit bring 'n skok vir die dowwe jare van slimhuistegnologiestelsels. As die ou stelsel die ontwikkeling van tegnologie en die gebruikerservaring beperk, dan het ons tegnologieë soos Matter nodig om vorentoe te tree en die groot taak aan te pak.
Of Matter 'n sukses sal wees of nie, kan ons nie met sekerheid sê nie. Dit is egter die visie van die hele slimhuisbedryf en die verantwoordelikheid van elke maatskappy en praktisyn in die bedryf om digitale tegnologie in die huislewe te bemagtig en die digitale lewenservaring van gebruikers voortdurend te verbeter.
Hoop dat die slimhuis binnekort alle tegniese boeie sal breek en werklik in elke huis sal kom.
Plasingstyd: 29 Junie 2023