L’argomento di cui parleremo oggi ha a che fare con le case intelligenti.
Quando si tratta di case intelligenti, nessuno dovrebbe non conoscerle. All’inizio di questo secolo, quando nacque il concetto di Internet of Things, il campo di applicazione più importante era la casa intelligente.
Nel corso degli anni, con il continuo sviluppo della tecnologia digitale, sono stati inventati sempre più hardware intelligenti per la casa. Questi hardware hanno portato grande comodità alla vita familiare e hanno aumentato il piacere di vivere.
Con il passare del tempo avrai molte app sul tuo telefono.
Sì, questo è il problema della barriera ecologica che affligge da tempo il settore della casa intelligente.
Lo sviluppo della tecnologia IoT, infatti, è sempre stato caratterizzato dalla frammentazione. Diversi scenari applicativi corrispondono a diverse caratteristiche delle tecnologie IoT. Alcuni necessitano di un'ampia larghezza di banda, altri di un basso consumo energetico, altri si concentrano sulla stabilità e altri ancora 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 un tipico scenario LAN, con tecnologie di comunicazione a corto raggio come Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread, ecc., in un'ampia gamma di categorie e usi trasversali.
Inoltre, poiché le case intelligenti sono rivolte a utenti non specializzati, i produttori tendono a costruire le proprie piattaforme e interfacce UI e ad adottare protocolli proprietari a livello di applicazione 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 agli utenti, ma anche a fornitori e sviluppatori: il lancio dello stesso prodotto richiede lo sviluppo di ecosistemi diversi, aumentando significativamente il carico di lavoro e i costi.
Poiché il problema delle barriere ecologiche rappresenta un serio ostacolo 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 Matter
Nel dicembre 2019, Google e Apple hanno aderito alla Zigbee Alliance, unendosi ad Amazon e a oltre 200 aziende e migliaia di esperti in tutto il mondo per promuovere un nuovo protocollo a livello di applicazione, noto come protocollo Project CHIP (Connected Home over IP).
Come puoi vedere dal nome, CHIP riguarda la connessione della casa in base ai protocolli IP. Questo protocollo è stato lanciato con l’obiettivo di aumentare la compatibilità dei dispositivi, semplificare lo sviluppo del prodotto, migliorare l’esperienza dell’utente e far avanzare il settore.
Dopo la nascita del gruppo di lavoro CHIP, il piano originale era quello di rilasciare lo standard nel 2020 e lanciare il prodotto nel 2021. Tuttavia, per vari motivi, questo piano non si è concretizzato.
Nel maggio 2021, la Zigbee Alliance ha cambiato nome in CSA (Connectivity Standards Alliance). Allo stesso tempo, il progetto CHIP è stato rinominato Matter (che significa "situazione, evento, materia" in cinese).
L'Alleanza è stata rinominata perché molti membri erano riluttanti ad unirsi a Zigbee, e CHIP è stato cambiato in Matter, probabilmente perché la parola CHIP era troppo conosciuta (originariamente significava "chip") ed era molto facile da mandare in crash.
Nell’ottobre 2022, la CSA ha finalmente rilasciato la versione 1.0 del protocollo standard Matter. Poco prima, il 18 maggio 2023, è stata rilasciata anche la versione 1.1 di Matter.
I membri del Consorzio CSA sono divisi in tre livelli: Iniziatore, Partecipante e Adopter. I promotori sono al livello più alto, essendo i primi a partecipare alla stesura del protocollo, sono membri del consiglio di amministrazione dell'Alleanza e partecipano in una certa misura alla leadership e alle decisioni dell'Alleanza.
Google e Apple, in qualità di rappresentanti dei promotori, hanno contribuito in modo significativo alle prime specifiche di Matter.
Google ha contribuito con il proprio livello di rete esistente di Smart Home e il protocollo applicativo Weave (un insieme di meccanismi di autenticazione e comandi standard per il funzionamento del dispositivo), mentre Apple ha contribuito con HAP Security (per la comunicazione end-to-end e la manipolazione della LAN locale, garantendo privacy e sicurezza elevate). ).
Secondo gli ultimi dati presenti sul sito ufficiale, il consorzio CSA è stato avviato da un totale di 29 aziende, con 282 partecipanti e 238 adottanti.
Guidati dai giganti, gli operatori del settore stanno esportando attivamente la loro proprietà intellettuale per Matter e si impegnano a costruire un grande ecosistema unificato e perfettamente connesso.
Architettura del protocollo della materia
Dopo tutto questo parlare, come intendiamo esattamente il protocollo Matter? 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 fisico e di collegamento dati); in alto c'è il livello di rete, compresi i protocolli IP; verso l'alto c'è il livello di trasporto, compresi i protocolli TCP e UDP; e il protocollo Matter, come abbiamo già accennato, è un protocollo a livello di applicazione.
Bluetooth e Zigbee dispongono inoltre di livelli di rete, trasporto e applicazione dedicati, oltre ai protocolli sottostanti.
Pertanto, Matter è un protocollo mutuamente esclusivo con Zigbee e Bluetooth. Attualmente, gli unici protocolli sottostanti supportati da Matter sono Wi-Fi, Thread ed Ethernet (Ethernet).
Oltre all’architettura del protocollo, dobbiamo sapere che il protocollo Matter è progettato con una filosofia aperta.
È un protocollo open source che può essere visualizzato, utilizzato e modificato da chiunque per adattarsi a diversi scenari ed esigenze applicative, che consentirà i vantaggi tecnici di trasparenza e affidabilità.
Anche la sicurezza del protocollo Matter è 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.
Il modello di rete della materia
Successivamente, esamineremo l'effettiva rete della Materia. Ancora una volta, questo è illustrato da un diagramma:
Come mostra il diagramma, Matter è un protocollo basato su TCP/IP, quindi Matter è qualunque cosa sia raggruppata TCP/IP.
I dispositivi Wi-Fi ed Ethernet che supportano il protocollo Matter possono essere collegati direttamente a un router wireless. I dispositivi thread che supportano il protocollo Matter possono anche essere interconnessi a reti basate su IP come Wi-Fi tramite Border Router.
I dispositivi che non supportano il protocollo Matter, come i dispositivi Zigbee o Bluetooth, possono essere collegati a un dispositivo di tipo bridge (Matter Bridge/Gateway) per convertire il protocollo e quindi connettersi a un router wireless.
Progressi industriali nella materia
La materia rappresenta una tendenza nella tecnologia della casa intelligente. In quanto tale, ha ricevuto ampia attenzione e sostegno entusiasta sin dal suo inizio.
L'industria è molto ottimista riguardo alle prospettive di sviluppo di Matter. Secondo un recente rapporto della società di ricerche di mercato ABI Research, più di 20 miliardi di dispositivi domestici intelligenti connessi in modalità wireless saranno venduti in tutto il mondo dal 2022 al 2030 e gran parte di questi tipi di dispositivi soddisferanno le specifiche Matter.
Matter attualmente utilizza un meccanismo di certificazione. I produttori sviluppano hardware che deve superare il processo di certificazione del consorzio CSA per ricevere il certificato Matter e poter utilizzare il logo Matter.
Secondo il CSA, la specifica Matter si applicherà a un'ampia gamma di tipi di dispositivi come pannelli di controllo, serrature, luci, prese, interruttori, sensori, termostati, ventilatori, climatizzatori, tapparelle e dispositivi multimediali, coprendo quasi tutti gli scenari in la casa intelligente.
Dal punto di vista industriale, l’industria conta già un certo numero di produttori i cui prodotti hanno superato la certificazione Matter e stanno gradualmente entrando nel mercato. Anche da parte dei produttori di chip e moduli il sostegno a Matter è relativamente forte.
Conclusione
Il ruolo più importante di Matter come protocollo di livello superiore è quello di abbattere le barriere tra diversi dispositivi ed ecosistemi. Persone diverse hanno prospettive diverse sulla materia, alcuni la vedono come un salvatore e altri la vedono come una tabula rasa.
Al momento, il protocollo Matter è ancora nelle prime fasi di immissione sul mercato e più o meno deve affrontare alcuni problemi e sfide, come costi più elevati e un ciclo di rinnovo più lungo per lo stock di dispositivi.
In ogni caso, ciò sconvolge gli anni noiosi dei sistemi tecnologici per la casa intelligente. Se il vecchio sistema limita lo sviluppo della tecnologia e limita l’esperienza dell’utente, allora abbiamo bisogno che tecnologie come Matter si facciano avanti e assumano il grande compito.
Se Matter sarà un successo o meno, non possiamo dirlo con certezza. Tuttavia, è la visione dell’intero settore della casa intelligente e la responsabilità di ogni azienda e professionista del settore quella di potenziare la tecnologia digitale nella vita domestica e migliorare continuamente l’esperienza di vita digitale degli utenti.
La speranza che la casa intelligente rompa presto tutte le catene tecniche e entri davvero in ogni casa.
Orario di pubblicazione: 29 giugno 2023