Темата за која ќе зборуваме денес е поврзана со паметните домови.
Кога станува збор за паметни домови, никој не треба да биде непознат со нив. На почетокот на овој век, кога за прв пат се роди концептот на Интернет на нештата, најважната област на примена беше паметниот дом.
Со текот на годините, со континуираниот развој на дигиталната технологија, се измислува сè повеќе паметен хардвер за домот. Овој хардвер донесе голема удобност во семејниот живот и го зголеми задоволството од живеењето.
Со текот на времето, ќе имате многу апликации на вашиот телефон.
Да, ова е проблемот со еколошката бариера што долго време ја мачи индустријата за паметни домови.
Всушност, развојот на IoT технологијата отсекогаш се карактеризирал со фрагментација. Различните сценарија за примена одговараат на различни карактеристики на IoT технологиите. Некои бараат голем пропусен опсег, некои бараат мала потрошувачка на енергија, некои се фокусираат на стабилност, а некои се многу загрижени за трошоците.
Ова доведе до мешавина од 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread и други основни комуникациски технологии.
Паметниот дом, пак, е типично LAN сценарио, со комуникациски технологии со краток домет како што се Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread итн., во широк спектар на категории и вкрстена употреба.
Покрај тоа, бидејќи паметните домови се насочени кон корисници кои не се специјализирани, производителите имаат тенденција да градат свои платформи и интерфејси за кориснички интерфејси и да усвојуваат сопствени протоколи за апликациски слој за да обезбедат корисничко искуство. Ова доведе до сегашната „војна на екосистемите“.
Бариерите меѓу екосистемите не само што предизвикаа бескрајни проблеми за корисниците, туку и за добавувачите и програмерите - лансирањето на истиот производ бара развој за различни екосистеми, значително зголемувајќи го работното оптоварување и трошоците.
Бидејќи проблемот со еколошките бариери е сериозно ограничување за долгорочниот развој на паметните домови, индустријата почна да работи на наоѓање решение за овој проблем.
Раѓањето на протоколот „Материја“
Во декември 2019 година, Google и Apple се приклучија на Zigbee Alliance, придружувајќи се на Amazon и над 200 компании и илјадници експерти ширум светот за да промовираат нов протокол за апликациски слој, познат како протокол Project CHIP (Connected Home over IP).
Како што можете да видите од името, CHIP е сè за поврзување на домот врз основа на IP протоколи. Овој протокол беше лансиран со цел да се зголеми компатибилноста на уредите, да се поедностави развојот на производи, да се подобри корисничкото искуство и да се поттикне индустријата напред.
Откако се создаде работната група CHIP, првичниот план беше стандардот да се објави во 2020 година, а производот да се лансира во 2021 година. Сепак, од различни причини, овој план не се материјализираше.
Во мај 2021 година, Зигби Алијансата го промени своето име во CSA (Сојуз за стандарди за поврзување). Во исто време, проектот CHIP беше преименуван во Материја (што на кинески значи „ситуација, настан, материја“).
Алијансата беше преименувана бидејќи многу членови не сакаа да се приклучат на Зигби, а CHIP беше променет во Matter, веројатно затоа што зборот CHIP беше премногу познат (првично значеше „чип“) и многу лесен за уривање.
Во октомври 2022 година, CSA конечно ја објави верзијата 1.0 од стандардниот протокол Matter. Непосредно пред тоа, на 18 мај 2023 година, беше објавена и верзијата 1.1 на Matter.
Членовите на Конзорциумот на CSA се поделени на три нивоа: Иницијатор, Учесник и Усвојувач. Иницијаторите се на највисоко ниво, бидејќи се први што учествуваат во изготвувањето на протоколот, се членови на Управниот одбор на Алијансата и до одреден степен учествуваат во раководството и одлуките на Алијансата.
Google и Apple, како претставници на иницијаторите, значително придонесоа за раните спецификации на Matter.
Google го придонесе постоечкиот мрежен слој и апликацискиот протокол Weave (збир на стандардни механизми за автентикација и команди за работа на уредот) за својот Smart Home, додека Apple придонесе со HAP Security (за комуникација од крај до крај и манипулација со локална LAN мрежа, обезбедувајќи силна приватност и безбедност).
Според најновите податоци на официјалната веб-страница, конзорциумот CSA беше инициран од вкупно 29 компании, со 282 учесници и 238 усвоители.
Предводени од гигантите, играчите во индустријата активно го извезуваат својот интелектуален имот за Matter и се посветени на градење на голем обединет беспрекорно поврзан екосистем.
Архитектурата на протоколот на Matter
По сите овие муабети, како точно го разбираме протоколот Matter? Каква е неговата врска со Wi-Fi, Bluetooth, Thread и Zigbee?
Не толку брзо, ајде да погледнеме дијаграм:
Ова е дијаграм на архитектурата на протоколот: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) и Ethernet се основните протоколи (физички и податочни слоеви); нагоре е мрежниот слој, вклучувајќи ги IP протоколите; нагоре е транспортниот слој, вклучувајќи ги TCP и UDP протоколите; а протоколот Matter, како што веќе споменавме, е протокол на апликацискиот слој.
Bluetooth и Zigbee исто така имаат наменски мрежни, транспортни и апликациски слоеви, покрај основните протоколи.
Затоа, Matter е меѓусебно ексклузивен протокол со Zigbee и Bluetooth. Во моментов, единствените основни протоколи што ги поддржува Matter се Wi-Fi, Thread и Ethernet (Ethernet).
Покрај архитектурата на протоколот, треба да знаеме дека протоколот Matter е дизајниран со отворена филозофија.
Тоа е протокол со отворен код кој може да го гледа, користи и модифицира секој за да одговара на различни сценарија и потреби на апликацијата, што ќе овозможи технички придобивки од транспарентност и сигурност.
Безбедноста на протоколот Matter е исто така главна продажна точка. Тој користи најнова технологија за енкрипција и поддржува енкрипција од крај до крај за да се осигури дека комуникациите на корисниците не се крадат или менуваат.
Моделот на мрежно поврзување на Матер
Потоа, ќе го разгледаме вистинското вмрежување на Материјата. Повторно, ова е илустрирано со дијаграм:
Како што покажува дијаграмот, Matter е протокол базиран на TCP/IP, па затоа Matter е она во што е групиран TCP/IP.
Wi-Fi и Ethernet уредите што го поддржуваат протоколот Matter можат да се поврзат директно со безжичен рутер. Уредите со нишки што го поддржуваат протоколот Matter можат да се поврзат и со IP-базирани мрежи како што е Wi-Fi преку гранични рутери.
Уредите што не го поддржуваат протоколот Matter, како што се Zigbee или Bluetooth уредите, можат да се поврзат со уред од типот на мост (Matter Bridge/Gateway) за да го конвертираат протоколот, а потоа да се поврзат со безжичен рутер.
Индустриски напредок во материјата
Matter претставува тренд во технологијата за паметни домови. Како таква, добива широко внимание и ентузијастичка поддршка уште од своето основање.
Индустријата е многу оптимистичка во врска со изгледите за развој на Matter. Според неодамнешниот извештај на фирмата за истражување на пазарот ABI Research, повеќе од 20 милијарди безжично поврзани паметни домашни уреди ќе бидат продадени низ целиот свет од 2022 до 2030 година, а голем дел од овие типови уреди ќе ги исполнат спецификациите на Matter.
Matter моментално користи механизам за сертификација. Производителите развиваат хардвер кој треба да го помине процесот на сертификација на конзорциумот CSA за да го добие сертификатот Matter и да му биде дозволено да го користи логото на Matter.
Според CSA, спецификацијата Matter ќе се однесува на широк спектар на типови уреди како што се контролни панели, брави на врати, светла, приклучоци, прекинувачи, сензори, термостати, вентилатори, контролери на клима, ролетни и медиумски уреди, опфаќајќи речиси сите сценарија во паметниот дом.
Што се однесува до индустријата, индустријата веќе има голем број производители чии производи ја поминале сертификацијата на Matter и постепено влегуваат на пазарот. Од страна на производителите на чипови и модули, постои и релативно силна поддршка за Matter.
Заклучок
Најголемата улога на Материјата како протокол од горниот слој е да ги сруши бариерите помеѓу различните уреди и екосистеми. Различни луѓе имаат различни перспективи за Материјата, при што некои ја гледаат како спасител, а други ја гледаат како чиста чеша.
Во моментов, протоколот Matter е сè уште во раните фази на излегување на пазарот и повеќе или помалку се соочува со некои проблеми и предизвици, како што се повисоки трошоци и подолг циклус на обновување на залихата на уреди.
Во секој случај, ова носи шок во досадните години на технолошките системи за паметни домови. Ако стариот систем го ограничува развојот на технологијата и го ограничува корисничкото искуство, тогаш ни требаат технологии како Matter да се зафатат со големата задача.
Дали Matter ќе биде успешен или не, не можеме со сигурност да кажеме. Сепак, визијата на целата индустрија за паметни домови и одговорност на секоја компанија и практичар во индустријата е да ја воведат дигиталната технологија во домашниот живот и континуирано да го подобруваат дигиталното животно искуство на корисниците.
Се надевам дека паметниот дом наскоро ќе ги скрши сите технички окови и навистина ќе влезе во секој дом.
Време на објавување: 29 јуни 2023 година