Темата, за която ще говорим днес, е свързана с умни домове.
Що се отнася до умни домове, никой не трябва да не е запознат с тях. В началото на този век, когато концепцията за Интернет на нещата се роди, най -важната област на приложение, беше интелигентният дом.
С течение на годините, с непрекъснатото развитие на цифровите технологии, все повече и повече интелигентен хардуер за дома е изобретен. Тези хардуер донесоха голямо удобство за семейния живот и добавиха към удоволствието от живота.
С течение на времето ще имате много приложения на телефона си.
Да, това е проблемът с екологичната бариера, който отдавна е поразил индустрията на интелигентния дом.
Всъщност развитието на IoT технологията винаги се характеризира с фрагментация. Различните сценарии на приложение съответстват на различни характеристики на IoT технологиите. Някои се нуждаят от голяма честотна лента, някои се нуждаят от ниска консумация на енергия, някои се фокусират върху стабилността, а други са много загрижени за разходите.
Това породи комбинация от 2/3/4/5G, NB-IOT, EMTC, Lora, Sigfox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread и други основни комуникационни технологии.
Умният дом от своя страна е типичен сценарий на LAN, с комуникационни технологии с къси разстояния като Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread и т.н., в широк спектър от категории и кръстосана употреба.
Освен това, тъй като интелигентните домове са насочени към неспециалистически потребители, производителите са склонни да изграждат свои собствени платформи и интерфейси на потребителския интерфейс и да приемат собствени протоколи за приложни слоя, за да гарантират потребителско изживяване. Това доведе до настоящата „екосистемна война“.
Бариерите между екосистемите не само са причинили безкрайни проблеми за потребителите, но и за доставчици и разработчици - стартирането на един и същ продукт изисква разработване на различни екосистеми, което значително увеличава натоварването и разходите.
Тъй като проблемът с екологичните бариери е сериозно ограничение за дългосрочното развитие на интелигентните домове, индустрията започна да работи върху намирането на решение на този проблем.
Раждането на протокола за материя
През декември 2019 г. Google и Apple се присъединиха към Zigbee Alliance, присъединявайки се към Amazon и над 200 компании и хиляди експерти по целия свят, за да популяризират нов протокол на слоя на приложения, известен като протокол Project Chip (Connected Home Over IP).
Както можете да видите от името, ChIP е свързан с свързването на дома въз основа на IP протоколите. Този протокол беше стартиран с цел увеличаване на съвместимостта на устройството, опростяване на разработването на продукти, подобряване на потребителското изживяване и задвижване на индустрията напред.
След като се роди групата на чип, първоначалният план беше да пусне стандарта през 2020 г. и да се стартира продукта през 2021 г. Въпреки това, по различни причини, този план не се осъществи.
През май 2021 г. алиансът Zigbee промени името си на CSA (Alliance Standards Alliance). В същото време проектът за чип беше преименуван на значение (което означава „ситуация, събитие, материя“ на китайски).
Алиансът беше преименуван, тъй като много членове не бяха склонни да се присъединят към Zigbee, а Чип беше променен на материя, вероятно защото думата чип беше твърде добре известна (първоначално означаваше „чип“) и много лесно да се срине.
През октомври 2022 г. CSA най -накрая пусна версия 1.0 на стандартния протокол на материята. Малко преди това, на 18 май 2023 г., беше пусната и версия 1.1.
Членовете на консорциума на CSA са разделени на три нива: инициатор, участник и осиновител. Инициаторите са на най -високо ниво, като са първите, които участват в изготвянето на протокола, са членове на Съвета на директорите на Алианса и участват до известна степен в ръководството и решенията на Алианса.
Google и Apple, като представители на инициаторите, допринесоха значително за ранните спецификации на материята.
Google допринесе за съществуващия мрежов слой на Smart Home и протокол на приложението Weave (набор от стандартни механизми за удостоверяване и команди за работа на устройството), докато Apple допринесе за сигурност на HAP (за комуникация от край до край и локална манипулация на LAN, като гарантира силна поверителност и сигурност).
Според последните данни на официалния уебсайт, CSA консорциумът е иницииран от общо 29 компании, като 282 участници и 238 осиновители.
Водени от Giants, играчите в индустрията активно изнасят своята интелектуална собственост за материя и се ангажират да изграждат грандиозна обединена безпроблемно свързана екосистема.
Архитектура на протокол на материята
След всичко това беседи, как точно разбираме протокола за материя? Каква е връзката му с Wi-Fi, Bluetooth, Thread и Zigbee?
Не толкова бързо, нека разгледаме диаграма:
Това е диаграма на архитектурата на протоколите: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) и Ethernet са основните протоколи (физически слоеве и слоеве за връзки); Upwards е мрежовият слой, включително IP протоколи; Upwards е транспортният слой, включително TCP и UDP протоколи; И протоколът на материя, както вече споменахме, е протокол на слоя на приложения.
Bluetooth и Zigbee също имат специална мрежа, транспорт и приложни слоеве, в допълнение към основните протоколи.
Следователно материята е взаимно изключващ се протокол със Zigbee и Bluetooth. Понастоящем единствените основни протоколи, които поддържат, са Wi-Fi, Thread и Ethernet (Ethernet).
В допълнение към архитектурата на протокола трябва да знаем, че протоколът на материя е проектиран с отворена философия.
Това е протокол с отворен код, който може да бъде разгледан, използван и модифициран от всеки, за да отговаря на различни сценарии и нужди на приложението, което ще позволи техническите ползи от прозрачността и надеждността.
Сигурността на протокола на материя също е основна точка за продажба. Той използва най-новата технология за криптиране и поддържа криптиране от край до край, за да гарантира, че комуникациите на потребителите не са откраднати или подправени.
Моделът на работата на материята
След това разглеждаме действителната работа на материята. Отново това е илюстрирано с диаграма:
Както показва диаграмата, материята е протокол, базиран на TCP/IP, така че материята е в каквото и да е TCP/IP.
Wi-Fi и Ethernet устройства, които поддържат протокола на материя, могат да бъдат свързани директно към безжичен рутер. Устройствата на нишките, които поддържат протокола на материя, също могат да бъдат свързани с IP-базирани мрежи като Wi-Fi чрез гранични рутери.
Устройствата, които не поддържат протокола на материя, като Zigbee или Bluetooth устройства, могат да бъдат свързани към мостово устройство (мост на материята/шлюз) за преобразуване на протокола и след това да се свържат с безжичен рутер.
Промишлен напредък в материята
Материята представлява тенденция в технологията за интелигентни дома. Като такъв, той получи широко разпространено внимание и ентусиазирана подкрепа от създаването си.
Индустрията е много оптимистична относно перспективите за развитие на материята. Според неотдавнашен доклад на фирмата за проучване на пазара ABI Research, повече от 20 милиарда безжично свързани устройства за интелигентни жилища ще се продават по целия свят от 2022 до 2030 г., а голяма част от тези видове устройства ще отговарят на спецификацията на материята.
В момента материята използва механизъм за сертифициране. Производителите разработват хардуер, който трябва да премине процеса на сертифициране на консорциума на CSA, за да получи сертификата за материя и да им бъде разрешено да използва логото на материя.
Според CSA, спецификацията на материята ще се прилага за широк спектър от типове устройства, като контролни панели, заключвания на вратите, светлини, гнезда, превключватели, сензори, термостати, вентилатори, климатични контролери, щори и медийни устройства, обхващащи почти всички сценарии в интелигентния дом.
В индустрията, индустрията вече има редица производители, чиито продукти са преминали сертифициране на материя и постепенно навлизат на пазара. От страна на производителите на чипове и модули има и сравнително силна поддръжка за материята.
Заключение
Най-голямата роля на Matter като протокол на горния слой е да разруши бариерите между различните устройства и екосистемите. Различните хора имат различни гледни точки върху материята, като някои го виждат като спасител, а други го виждат като чист шисти.
В момента протоколът на материя все още е в ранните етапи на излизане на пазара и повече или по -малко е изправен пред някои проблеми и предизвикателства, като по -високи разходи и по -дълъг цикъл на подновяване за запасите от устройства.
Във всеки случай той носи шок за скучните години на системите за интелигентни домашни технологии. Ако старата система ограничава развитието на технологията и ограничава потребителското изживяване, тогава се нуждаем от технологии като Matter, за да се активизира и да поемем голямата задача.
Дали материята ще има успех или не, не можем да кажем със сигурност. Въпреки това, визията на цялата индустрия за интелигентни домове и отговорността на всяка компания и практикуващ в бранша да даде възможност на цифровите технологии в домашния живот и непрекъснато да подобрява дигиталния живот на живота на потребителите.
Надявам се, че Smart Home скоро ще прекъсне всички технически окови и наистина ще влезе във всеки дом.
Време за публикация: юни-29-2023