L'argomento di cui parleremo oggi ha a che fare con case intelligenti.
Quando si tratta di case intelligenti, nessuno dovrebbe non avere familiarità con loro. All'inizio di questo secolo, quando il concetto di Internet of Things è nato per la prima volta, l'area di applicazione più importante, era la casa intelligente.
Nel corso degli anni, con il continuo sviluppo della tecnologia digitale, è stato inventato un hardware sempre più intelligente per la casa. Questi hardware hanno portato grande comodità alla vita familiare e hanno aggiunto il piacere di vivere.
Nel tempo, avrai molte app sul tuo telefono.
Sì, questo è il problema della barriera ecologica che ha afflitto a lungo l'industria domestica intelligente.
In effetti, lo sviluppo della tecnologia IoT è sempre stato caratterizzato dalla frammentazione. Diversi scenari di applicazione corrispondono a diverse caratteristiche delle tecnologie IoT. Alcuni hanno bisogno di una grande larghezza di banda, alcuni hanno bisogno di un basso consumo di energia, alcuni si concentrano sulla stabilità e alcuni sono molto preoccupati per i costi.
Ciò ha dato origine a un mix di 2/3/4/5G, NB-IOT, EMTC, Lora, Sigfox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread e altre tecnologie di comunicazione sottostanti.
La casa intelligente, a sua volta, è uno scenario LAN tipico, con tecnologie di comunicazione a corto raggio come Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread, ecc., In una vasta gamma di categorie e uso incrociato.
Inoltre, poiché le case intelligenti sono orientate verso utenti non specialisti, i produttori tendono a costruire le proprie piattaforme e le interfacce dell'interfaccia utente e adottare protocolli di livello di applicazione proprietari per garantire l'esperienza dell'utente. Ciò ha portato all'attuale "guerra dell'ecosistema".
Le barriere tra gli ecosistemi non solo hanno causato infiniti problemi per gli utenti, ma anche per i fornitori e gli sviluppatori: il lancio dello stesso prodotto richiede lo sviluppo per diversi ecosistemi, aumentando significativamente il carico di lavoro e i costi.
Poiché il problema delle barriere ecologiche è un serio vincolo allo sviluppo a lungo termine delle case intelligenti, l'industria ha iniziato a lavorare per trovare una soluzione a questo problema.
La nascita del protocollo di materia
Nel dicembre 2019, Google e Apple sono entrati a far parte della Zigbee Alliance, unendosi ad Amazon e oltre 200 aziende e migliaia di esperti in tutto il mondo per promuovere un nuovo protocollo di livello di applicazioni, noto come protocollo Progect Chip (Connected Home Over IP).
Come puoi vedere dal nome, Chip è tutto sulla connessione della casa in base ai protocolli IP. Questo protocollo è stato lanciato con l'obiettivo di aumentare la compatibilità del dispositivo, semplificare lo sviluppo del prodotto, migliorare l'esperienza dell'utente e guidare il settore.
Dopo la nascita del gruppo di lavoro Chip, il piano originale era di rilasciare lo standard nel 2020 e lanciare il prodotto nel 2021. Tuttavia, per vari motivi, questo piano non si è materializzato.
Nel maggio 2021, l'Alleanza Zigbee ha cambiato il suo nome in CSA (Connectivity Standards Alliance). Allo stesso tempo, il progetto CHIP è stato rinominato in materia (che significa "situazione, evento, materia" in cinese).
L'alleanza è stata rinominata perché molti membri erano riluttanti a unirsi a Zigbee e Chip è stato cambiato in materia, probabilmente perché la parola Chip era troppo conosciuta (originariamente significava "chip") e molto facile da schiantarsi.
Nell'ottobre 2022, il CSA ha finalmente rilasciato la versione 1.0 del protocollo standard della materia. Poco prima, il 18 maggio 2023, era stata rilasciata anche la versione 1.1.
I membri del consorzio CSA sono divisi in tre livelli: iniziatore, partecipante e adottante. Gli iniziatori sono ai massimi livelli, essendo i primi a partecipare alla stesura del protocollo, sono membri del consiglio di amministrazione dell'Alleanza e partecipano a una certa misura nella leadership e nelle decisioni dell'Alleanza.
Google e Apple, come rappresentanti degli iniziatori, hanno contribuito in modo significativo alle prime specifiche della materia.
Google ha contribuito con il proprio livello di rete e il protocollo di applicazione della propria casa di Smart Home (una serie di meccanismi di autenticazione standard e comandi per il funzionamento del dispositivo), mentre Apple ha contribuito con la sicurezza HAP (per la comunicazione end-to-end e la manipolazione della LAN locale, garantendo una forte privacy e sicurezza).
Secondo gli ultimi dati sul sito ufficiale, il consorzio CSA è stato avviato da un totale di 29 società, con 282 partecipanti e 238 adottanti.
Guidati dai giganti, gli attori del settore stanno attivamente esportando la loro proprietà intellettuale per la materia e si impegnano a costruire un grande ecosistema unificato senza soluzione di continuità.
Architettura del protocollo della materia
Dopo tutto questo discorso, come capiamo esattamente il protocollo della materia? Qual è la sua relazione con Wi-Fi, Bluetooth, Thread e Zigbee?
Non così in fretta, diamo un'occhiata a un diagramma:
Questo è un diagramma dell'architettura del protocollo: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) ed Ethernet sono i protocolli sottostanti (livelli di collegamento fisico e dati); verso l'alto è il livello di rete, compresi i protocolli IP; verso l'alto è il livello di trasporto, compresi i protocolli TCP e UDP; E il protocollo di materia, come abbiamo già detto, è un protocollo di livello dell'applicazione.
Bluetooth e Zigbee hanno anche livelli dedicati di rete, trasporto e applicazioni, oltre ai protocolli sottostanti.
Pertanto, la materia è un protocollo reciprocamente esclusivo con Zigbee e Bluetooth. Attualmente, gli unici protocolli sottostanti che contano sono Wi-Fi, Thread ed Ethernet (Ethernet).
Oltre all'architettura del protocollo, dobbiamo sapere che il protocollo di materia è progettato con una filosofia aperta.
È un protocollo open source che può essere visualizzato, utilizzato e modificato da chiunque per soddisfare diversi scenari e esigenze di applicazione, che consentiranno i vantaggi tecnici della trasparenza e dell'affidabilità.
La sicurezza del protocollo di materia è anche un importante punto di forza. Utilizza la tecnologia di crittografia più recente e supporta la crittografia end-to-end per garantire che le comunicazioni degli utenti non vengano rubate o manomesse.
Modello di networking della materia
Successivamente, guardiamo l'effettivo networking della materia. Ancora una volta, questo è illustrato da un diagramma:
Come mostra il diagramma, la materia è un protocollo basato su TCP/IP, quindi la materia è qualunque cosa TCP/IP sia raggruppata.
I dispositivi Wi-Fi ed Ethernet che supportano il protocollo della materia possono essere collegati direttamente a un router wireless. I dispositivi di thread che supportano il protocollo della materia possono anche essere interconnessi a reti basate su IP come Wi-Fi tramite router di frontiera.
I dispositivi che non supportano il protocollo di materia, come i dispositivi ZigBee o Bluetooth, possono essere collegati a un dispositivo di tipo ponte (bridge/gateway di materia) per convertire il protocollo e quindi connettersi a un router wireless.
Progressi industriali in materia
La materia rappresenta una tendenza nella tecnologia della casa intelligente. In quanto tale, ha ricevuto una diffusa attenzione e supporto entusiasta sin dal suo inizio.
L'industria è molto ottimista sulle prospettive di sviluppo della materia. Secondo un recente rapporto della società di ricerche di mercato ABI Research, oltre 20 miliardi di dispositivi per case intelligenti connessi in modalità wireless saranno venduti in tutto il mondo dal 2022 al 2030 e una grande parte di questi tipi di dispositivi soddisferà le specifiche della materia.
La materia attualmente utilizza un meccanismo di certificazione. I produttori sviluppano hardware che deve passare il processo di certificazione del consorzio CSA al fine di ricevere il certificato di materia ed essere autorizzati a utilizzare il logo della materia.
Secondo il CSA, le specifiche della materia si applicheranno a una vasta gamma di tipi di dispositivi come pannelli di controllo, serrature, luci, prese, interruttori, sensori, termostati, ventole, climatizzanti, tende e dispositivi multimediali, che coprono quasi tutti gli scenari nella casa intelligente.
Per quanto riguarda il settore, l'industria ha già un certo numero di produttori i cui prodotti hanno superato la certificazione della materia e stanno gradualmente entrando nel mercato. Da parte dei produttori di chip e moduli, c'è anche un supporto relativamente forte per la materia.
Conclusione
Il più grande ruolo della materia come protocollo a strato superiore è quello di abbattere le barriere tra diversi dispositivi ed ecosistemi. Persone diverse hanno prospettive diverse sulla materia, con alcuni che lo vedono come un salvatore e altri che lo vedono come una lavagna pulita.
Al momento, il protocollo della materia è ancora nelle prime fasi di venire sul mercato e si trova più o meno a problemi e sfide, come costi più elevati e un ciclo di rinnovo più lungo per lo stock di dispositivi.
In ogni caso, offre uno shock agli anni noiosi di sistemi di tecnologia domestica intelligente. Se il vecchio sistema sta limitando lo sviluppo della tecnologia e limita l'esperienza dell'utente, allora abbiamo bisogno di tecnologie come la materia per intensificare e assumere il grande compito.
Se la materia sarà un successo o no, non possiamo dire con certezza. Tuttavia, è la visione dell'intero settore delle case intelligenti e la responsabilità di ogni azienda e professionista del settore di potenziare la tecnologia digitale nella vita domestica e migliorare continuamente l'esperienza di vita digitale degli utenti.
Spero che la casa intelligente romperà presto tutte le catene tecniche e venga davvero in ogni casa.
Tempo post: 29-2023 giugno