Tema, apie kurią šiandien kalbėsime, yra susijusi su išmaniaisiais namais.
Kalbant apie išmaniuosius namus, niekas neturėtų būti jų svetimas. Šio amžiaus pradžioje, kai pirmą kartą gimė daiktų interneto koncepcija, svarbiausia taikymo sritis buvo išmanieji namai.
Bėgant metams, nuolat tobulėjant skaitmeninėms technologijoms, buvo išrasta vis daugiau išmaniosios aparatinės įrangos namams. Ši įranga suteikė daug patogumo šeimyniniam gyvenimui ir padidino gyvenimo malonumą.
Laikui bėgant telefone atsiras daug programų.
Taip, tai ekologinio barjero problema, kuri jau seniai kamuoja išmaniųjų namų pramonę.
Tiesą sakant, daiktų interneto technologijų plėtrai visada buvo būdingas susiskaidymas. Skirtingi programų scenarijai atitinka skirtingas daiktų interneto technologijų savybes. Kai kuriems reikia didelio pralaidumo, kai kuriems reikia mažo energijos suvartojimo, kai kuriems reikia sutelkti dėmesį į stabilumą, o kai kuriems labai rūpi kaina.
Dėl to atsirado 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread ir kitų pagrindinių komunikacijos technologijų derinys.
Išmanieji namai, savo ruožtu, yra tipiškas LAN scenarijus su mažo nuotolio ryšio technologijomis, tokiomis kaip „Wi-Fi“, „Bluetooth“, „Zigbee“, „Thread“ ir kt., įvairiose kategorijose ir kryžminio naudojimo.
Be to, kadangi išmanieji namai yra skirti ne specialistams, gamintojai linkę kurti savo platformas ir vartotojo sąsajas bei taikyti patentuotus taikomųjų programų lygmens protokolus, kad užtikrintų naudotojų patirtį. Tai paskatino dabartinį „ekosistemų karą“.
Kliūtys tarp ekosistemų sukėlė begalę rūpesčių ne tik vartotojams, bet ir pardavėjams bei kūrėjams – paleidžiant tą patį produktą, reikia kurti skirtingoms ekosistemoms, o tai žymiai padidina darbo krūvį ir išlaidas.
Kadangi ekologinių kliūčių problema rimtai riboja ilgalaikę išmaniųjų namų plėtrą, pramonė pradėjo ieškoti šios problemos sprendimo.
Materijos protokolo gimimas
2019 m. gruodžio mėn. „Google“ ir „Apple“ prisijungė prie „Zigbee Alliance“, prisijungdamos prie „Amazon“ ir daugiau nei 200 įmonių bei tūkstančių ekspertų visame pasaulyje, siekdamos reklamuoti naują taikomųjų programų lygmens protokolą, žinomą kaip Project CHIP (Connected Home over IP) protokolas.
Kaip matote iš pavadinimo, CHIP yra skirtas prijungti namus pagal IP protokolus. Šis protokolas buvo paleistas siekiant padidinti įrenginių suderinamumą, supaprastinti produktų kūrimą, pagerinti vartotojo patirtį ir paskatinti pramonę į priekį.
Susikūrus CHIP darbo grupei, pradinis planas buvo standartą išleisti 2020 m., o produktą pristatyti 2021 m. Tačiau dėl įvairių priežasčių šis planas neįgyvendintas.
2021 m. gegužės mėn. Zigbee aljansas pakeitė pavadinimą į CSA (Connectivity Standards Alliance). Tuo pačiu metu CHIP projektas buvo pervadintas į Matter (kinų kalba reiškia „situacija, įvykis, materija“).
Aljansas buvo pervadintas, nes daugelis narių nenorėjo prisijungti prie Zigbee, o CHIP buvo pakeistas į Matter, tikriausiai todėl, kad žodis CHIP buvo per gerai žinomas (iš pradžių reiškė „lustas“) ir labai lengvai sugenda.
2022 m. spalio mėn. CSA pagaliau išleido „Matter standard“ protokolo 1.0 versiją. Netrukus prieš tai, 2023 m. gegužės 18 d., taip pat buvo išleista „Matter“ 1.1 versija.
CSA konsorciumo nariai skirstomi į tris lygius: iniciatorius, dalyvis ir priėmėjas. Iniciatoriai yra aukščiausio lygio – pirmieji dalyvauja rengiant protokolą, yra Aljanso direktorių tarybos nariai ir tam tikru mastu dalyvauja Aljanso vadovavime ir priimant sprendimus.
„Google“ ir „Apple“, kaip iniciatorių atstovai, reikšmingai prisidėjo prie ankstyvųjų „Matter“ specifikacijų.
„Google“ prisidėjo prie savo „Smart Home“ esamo tinklo sluoksnio ir taikomųjų programų protokolo „Weave“ (standartinių autentifikavimo mechanizmų ir komandų, skirtų įrenginio veikimui, rinkinys), o „Apple“ prisidėjo prie HAP saugos (skirta tiesioginiam ryšiui ir vietiniam LAN manipuliavimui, užtikrinant tvirtą privatumą ir saugumą). ).
Naujausiais oficialios svetainės duomenimis, CSA konsorciumą iš viso inicijavo 29 įmonės, jame dalyvavo 282 dalyviai ir 238 įsisavintojai.
Milžinų vadovaujami pramonės žaidėjai aktyviai eksportuoja savo intelektinę nuosavybę, skirtą Matter, ir yra įsipareigoję sukurti didžiulę vieningą, sklandžiai sujungtą ekosistemą.
Materijos protokolo architektūra
Po visų šių kalbų, kaip tiksliai suprantame materijos protokolą? Koks jo ryšys su „Wi-Fi“, „Bluetooth“, „Thread“ ir „Zigbee“?
Ne taip greitai, pažiūrėkime į diagramą:
Tai yra protokolo architektūros diagrama: „Wi-Fi“, „Tread“, „Bluetooth“ (BLE) ir „Ethernet“ yra pagrindiniai protokolai (fizinis ir duomenų ryšio sluoksniai); aukštyn yra tinklo sluoksnis, įskaitant IP protokolus; aukštyn yra transporto sluoksnis, įskaitant TCP ir UDP protokolus; o materijos protokolas, kaip jau minėjome, yra taikomojo lygmens protokolas.
Be pagrindinių protokolų, „Bluetooth“ ir „Zigbee“ taip pat turi tam skirtus tinklo, transportavimo ir taikomųjų programų sluoksnius.
Todėl „Matter“ yra vienas kitą paneigiantis protokolas su „Zigbee“ ir „Bluetooth“. Šiuo metu vieninteliai pagrindiniai protokolai, kuriuos palaiko „Matter“, yra „Wi-Fi“, „Tread“ ir „Ethernet“ (Ethernet).
Be protokolo architektūros, turime žinoti, kad „Matter“ protokolas sukurtas vadovaujantis atvira filosofija.
Tai atvirojo kodo protokolas, kurį kiekvienas gali peržiūrėti, naudoti ir modifikuoti, kad atitiktų skirtingus taikymo scenarijus ir poreikius, o tai leis gauti techninę skaidrumo ir patikimumo naudą.
„Mater“ protokolo saugumas taip pat yra pagrindinis pardavimo taškas. Ji naudoja naujausią šifravimo technologiją ir palaiko šifravimą nuo galo iki galo, kad būtų užtikrinta, jog vartotojų ryšiai nebūtų pavogti ar sugadinti.
Matter tinklo modelis
Toliau apžvelgsime tikrąjį „Mater“ tinklą. Vėlgi, tai iliustruojama diagrama:
Kaip parodyta diagramoje, „Matter“ yra TCP/IP pagrįstas protokolas, todėl „Mater“ yra bet koks TCP/IP, į kurį sugrupuotas.
„Wi-Fi“ ir „Ethernet“ įrenginius, palaikančius „Matter“ protokolą, galima tiesiogiai prijungti prie belaidžio maršruto parinktuvo. Thread įrenginiai, palaikantys „Matter“ protokolą, taip pat gali būti sujungti su IP pagrįstais tinklais, pvz., „Wi-Fi“, naudojant pasienio maršrutizatorius.
Įrenginius, nepalaikančius „Matter“ protokolo, pvz., „Zigbee“ arba „Bluetooth“ įrenginius, galima prijungti prie tilto tipo įrenginio („Matter Bridge“ / „Gateway“), kad būtų konvertuotas protokolas, o tada prisijungti prie belaidžio maršruto parinktuvo.
Pramonės pažanga materijoje
Matter yra išmaniųjų namų technologijų tendencija. Nuo pat įkūrimo ji sulaukė didelio dėmesio ir entuziastingo palaikymo.
Pramonė labai optimistiškai vertina „Matter“ plėtros perspektyvas. Remiantis naujausia rinkos tyrimų bendrovės „ABI Research“ ataskaita, nuo 2022 iki 2030 metų visame pasaulyje bus parduota daugiau nei 20 milijardų belaidžiu būdu prijungtų išmaniųjų namų įrenginių, o didelė dalis šių įrenginių tipų atitiks „Matter“ specifikaciją.
Matter šiuo metu naudoja sertifikavimo mechanizmą. Gamintojai kuria techninę įrangą, kuri turi išlaikyti CSA konsorciumo sertifikavimo procesą, kad gautų „Matter“ sertifikatą ir galėtų naudoti „Matter“ logotipą.
Remiantis CSA, „Matter“ specifikacija bus taikoma daugeliui įrenginių tipų, tokių kaip valdymo skydeliai, durų spynos, žibintai, lizdai, jungikliai, jutikliai, termostatai, ventiliatoriai, klimato valdikliai, žaliuzės ir medijos įrenginiai, apimantys beveik visus scenarijus išmanieji namai.
Kalbant apie pramonės šaką, pramonė jau turi daugybę gamintojų, kurių produktai yra išlaikę Matter sertifikatą ir palaipsniui patenka į rinką. Lustų ir modulių gamintojai taip pat gana stipriai palaiko „Matter“.
Išvada
Didžiausias „Mater“, kaip viršutinio sluoksnio protokolo, vaidmuo yra sugriauti kliūtis tarp skirtingų įrenginių ir ekosistemų. Skirtingi žmonės turi skirtingą požiūrį į materiją: vieni ją vertina kaip gelbėtoją, o kiti – kaip švarų lapą.
Šiuo metu „Matter“ protokolas vis dar yra ankstyvoje rinkoje ir daugiau ar mažiau susiduria su tam tikromis problemomis ir iššūkiais, pavyzdžiui, didesnėmis sąnaudomis ir ilgesniu įrenginių atsargų atnaujinimo ciklu.
Bet kokiu atveju tai sukrečia nuobodžius išmaniųjų namų technologijų sistemų metus. Jei senoji sistema riboja technologijų vystymąsi ir vartotojų patirtį, mums reikia tokių technologijų kaip „Matter“, kad galėtume paspartinti ir imtis didelės užduoties.
Ar „Matter“ pasiseks, ar ne, tiksliai pasakyti negalime. Tačiau tai yra visos išmaniųjų namų pramonės vizija ir kiekvienos pramonės įmonės bei specialisto pareiga suteikti skaitmenines technologijas namų gyvenimui ir nuolat gerinti vartotojų skaitmeninio gyvenimo patirtį.
Tikimės, kad išmanieji namai greitai sulaužys visus techninius pančius ir tikrai ateis į kiekvienus namus.
Paskelbimo laikas: 2023-06-29