Het onderwerp waar we vandaag over gaan praten, heeft te maken met slimme huizen.
Als het gaat om slimme huizen, zou niemand niet bekend moeten zijn. Terug in het begin van deze eeuw, toen het concept van het internet der dingen eerst werd geboren, was het belangrijkste applicatiegebied, het smart home.
In de loop der jaren is, met de voortdurende ontwikkeling van digitale technologie, steeds meer slimme hardware voor het huis uitgevonden. Deze hardware heeft veel gemak gebracht in het gezinsleven en toegevoegd aan het plezier van het leven.
Na verloop van tijd heb je veel apps op je telefoon.
Ja, dit is het ecologische barrièreprobleem dat de smart home -industrie al lang heeft geteisterd.
In feite is de ontwikkeling van IoT -technologie altijd gekenmerkt door fragmentatie. Verschillende applicatiescenario's komen overeen met verschillende kenmerken van IoT -technologieën. Sommigen hebben een grote bandbreedte nodig, sommige hebben een laag stroomverbruik nodig, sommige focus op stabiliteit, en sommige maken zich zeer zorgen over de kosten.
Dit heeft geleid tot een mix van 2/3/4/5G, NB-IOT, EMTC, Lora, Sigfox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread en andere onderliggende communicatietechnologieën.
Het smart home is op zijn beurt een typisch LAN-scenario, met communicatietechnologieën op korte afstand zoals Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread, enz., In een breed scala aan categorieën en cross-gebruik.
Bovendien, aangezien slimme huizen zijn gericht op niet-specialistische gebruikers, hebben fabrikanten de neiging om hun eigen platforms en UI-interfaces te bouwen en eigen protocollen voor toepassingslaag aan te nemen om gebruikerservaring te waarborgen. Dit heeft geleid tot de huidige "ecosysteemoorlog".
De barrières tussen ecosystemen hebben niet alleen eindeloze problemen veroorzaakt voor gebruikers, maar ook voor leveranciers en ontwikkelaars - het lanceren van hetzelfde product vereist ontwikkeling voor verschillende ecosystemen, waardoor de werklast en kosten aanzienlijk worden verhoogd.
Omdat het probleem van ecologische barrières een ernstige beperking is voor de ontwikkeling op lange termijn van slimme huizen, is de industrie begonnen te werken aan het vinden van een oplossing voor dit probleem.
De geboorte van het materieprotocol
In december 2019 kwamen Google en Apple toe tot de Zigbee Alliance en kwamen ze bij Amazon en meer dan 200 bedrijven en duizenden experts wereldwijd om een nieuw applicatielaagprotocol te promoten, bekend als Project Chip (Connected Home over IP) -protocol.
Zoals u in de naam kunt zien, gaat CHIP helemaal over het verbinden van het huis op basis van IP -protocollen. Dit protocol werd gelanceerd met als doel de compatibiliteit van het apparaat te vergroten, de productontwikkeling te vereenvoudigen, de gebruikerservaring te verbeteren en de industrie vooruit te helpen.
Nadat de Chip Working Group was geboren, was het oorspronkelijke plan om de standaard in 2020 uit te brengen en het product in 2021 te lanceren. Om verschillende redenen kwamen dit plan echter niet uit.
In mei 2021 veranderde de Zigbee Alliance zijn naam in CSA (Connectivity Standards Alliance). Tegelijkertijd werd het chipproject omgedoopt tot materie (wat betekent "situatie, gebeurtenis, materie" in het Chinees).
De alliantie werd hernoemd omdat veel leden terughoudend waren om lid te worden van Zigbee, en Chip werd veranderd in materie, waarschijnlijk omdat het woord chip te bekend was (het betekende oorspronkelijk "chip") en zeer gemakkelijk te crashen.
In oktober 2022 heeft de CSA eindelijk versie 1.0 van het Standard -protocol van het materie uitgebracht. Kort daarvoor werd ook op 18 mei 2023 versie 1.1 vrijgegeven.
CSA Consortium -leden zijn verdeeld in drie niveaus: initiator, deelnemer en adopteur. Initiatoren zijn op het hoogste niveau, zijn de eerste die deelnemen aan het opstellen van het protocol, zijn lid van de raad van bestuur van de alliantie en nemen tot op zekere hoogte deel aan de leiderschap en beslissingen van de alliantie.
Google en Apple hebben als vertegenwoordigers van de initiatiefnemers aanzienlijk bijgedragen aan de vroege specificaties van materie.
Google heeft de bestaande netwerklaag en het applicatieprotocol van zijn eigen smart home bijgedragen (een set standaard authenticatiemechanismen en -opdrachten voor apparaatbewerking), terwijl Apple HAP-beveiliging bijdroeg (voor end-to-end communicatie en lokale LAN-manipulatie, wat zorgt voor sterke privacy en beveiliging).
Volgens de laatste gegevens op de officiële website werd het CSA -consortium geïnitieerd door in totaal 29 bedrijven, met 282 deelnemers en 238 adopters.
Onder leiding van de reuzen exporteren industriële spelers actief hun intellectuele eigendom voor materie en zijn toegewijd aan het bouwen van een groot uniform naadloos verbonden ecosysteem.
Matter's protocolarchitectuur
Hoe begrijpen we na al dit gepraat het materiaalprotocol precies? Wat is de relatie met Wi-Fi, Bluetooth, Thread en Zigbee?
Niet zo snel, laten we eens kijken naar een diagram:
Dit is een diagram van de protocolarchitectuur: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) en Ethernet zijn de onderliggende protocollen (fysieke en gegevenslinklagen); Upwards is de netwerklaag, inclusief IP -protocollen; omhoog is de transportlaag, inclusief TCP- en UDP -protocollen; En het materieprotocol, zoals we al hebben vermeld, is een applicatielaagprotocol.
Bluetooth en Zigbee hebben ook speciale netwerk-, transport- en applicatielagen, naast de onderliggende protocollen.
Daarom is materie een wederzijds exclusief protocol met Zigbee en Bluetooth. Momenteel zijn de enige onderliggende protocollen die Matter ondersteunt Wi-Fi, Thread en Ethernet (Ethernet).
Naast de protocolarchitectuur moeten we weten dat het materieprotocol is ontworpen met een open filosofie.
Het is een open source protocol dat door iedereen kan worden bekeken, gebruikt en gewijzigd en aan verschillende toepassingsscenario's en behoeften kan voldoen, waardoor de technische voordelen van transparantie en betrouwbaarheid mogelijk zijn.
De beveiliging van het materieprotocol is ook een belangrijk verkoopargument. Het maakt gebruik van de nieuwste coderingstechnologie en ondersteunt end-to-end codering om ervoor te zorgen dat de communicatie van gebruikers niet wordt gestolen of geknoeid.
Het netwerkmodel van de materie
Vervolgens kijken we naar het daadwerkelijke netwerk van materie. Nogmaals, dit wordt geïllustreerd door een diagram:
Zoals het diagram laat zien, is materie een op TCP/IP gebaseerd protocol, dus materie is waar TCP/IP is gegroepeerd.
Wi-Fi en Ethernet-apparaten die het materieprotocol ondersteunen, kunnen rechtstreeks worden aangesloten op een draadloze router. Thread-apparaten die het materieprotocol ondersteunen, kunnen ook worden onderling verbonden met IP-gebaseerde netwerken zoals Wi-Fi via grensrouters.
Apparaten die het materieprotocol niet ondersteunen, zoals ZigBee- of Bluetooth-apparaten, kunnen worden aangesloten op een brugtype-apparaat (Matter Bridge/Gateway) om het protocol te converteren en vervolgens verbinding te maken met een draadloze router.
Industriële vooruitgang in materie
Materie vertegenwoordigt een trend in smart home -technologie. Als zodanig heeft het sinds de oprichting wijdverbreide aandacht en enthousiaste steun gekregen.
De industrie is erg optimistisch over de ontwikkelingsperspectieven van Matter. Volgens een recent rapport van marktonderzoeksbureau ABI Research zullen meer dan 20 miljard draadloos verbonden Smart Home -apparaten wereldwijd worden verkocht van 2022 tot 2030, en een groot deel van deze apparaattypen zal voldoen aan de materiespecificatie.
Materie maakt momenteel gebruik van een certificeringsmechanisme. Fabrikanten ontwikkelen hardware die het certificeringsproces van het CSA -consortium moet doorstaan om het Matterse Certificate te ontvangen en het Matter -logo te mogen gebruiken.
Volgens de CSA is de materiespecificatie van toepassing op een breed scala aan apparaattypen zoals bedieningspanelen, deursloten, lichten, stopcontacten, schakelaars, sensoren, thermostaten, fans, klimaatcontrollers, jaloezieën en media -apparaten, die bijna alle scenario's in de smart home behandelen.
Qua industrie heeft de industrie al een aantal fabrikanten wiens producten de materiecertificering hebben verleend en geleidelijk de markt betreden. Van de fabrikanten van chip en modules is er ook relatief sterke ondersteuning voor materie.
Conclusie
De grootste rol van Matter als een protocol in het bovenste laag is om de barrières tussen verschillende apparaten en ecosystemen op te breken. Verschillende mensen hebben verschillende perspectieven op materie, waarbij sommigen het zien als een redder en anderen zien het als een schone lei.
Op dit moment bevindt het materieprotocol zich nog steeds in de vroege stadia van de markt en wordt het min of meer geconfronteerd met enkele problemen en uitdagingen, zoals hogere kosten en een langere vernieuwingscyclus voor de voorraad van apparaten.
In elk geval brengt het een schok voor de saaie jaren van smart home -technologie -systemen. Als het oude systeem de ontwikkeling van technologie beperkt en de gebruikerservaring beperkt, hebben we technologieën zoals materie nodig om op te treden en de grote taak aan te gaan.
Of er materie een succes zal zijn of niet, we kunnen niet zeker zeggen. Het is echter de visie van de hele smart home -industrie en de verantwoordelijkheid van elk bedrijf en beoefenaar in de industrie om digitale technologie in het thuisleven te versterken en de digitale woonervaring van gebruikers continu te verbeteren.
Ik hoop dat het smart home snel alle technische boeien zal breken en echt in elk huis zal komen.
Posttijd: juni-29-2023