Tema o kojoj ćemo danas razgovarati vezana je za pametne domove.
Kad su u pitanju pametni domovi, nitko ne bi trebao biti nepoznat s njima. Početkom ovog stoljeća, kada je koncept Interneta stvari tek rođen, najvažnije područje primjene bio je pametni dom.
Tijekom godina, s kontinuiranim razvojem digitalne tehnologije, izumljeno je sve više pametnog hardvera za dom. Ovaj hardver donio je veliku praktičnost obiteljskom životu i povećao zadovoljstvo življenja.
S vremenom ćete imati puno aplikacija na svom telefonu.
Da, ovo je problem ekološke barijere koji dugo muči industriju pametnih domova.
Zapravo, razvoj IoT tehnologije oduvijek je karakterizirala fragmentacija. Različiti scenariji primjene odgovaraju različitim karakteristikama IoT tehnologija. Nekima je potrebna velika propusnost, nekima niska potrošnja energije, neki se fokusiraju na stabilnost, a neki su vrlo zabrinuti zbog troškova.
To je dovelo do kombinacije 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread i drugih temeljnih komunikacijskih tehnologija.
Pametni dom, pak, tipičan je LAN scenarij, s tehnologijama komunikacije kratkog dometa kao što su Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread itd., u širokom rasponu kategorija i međusobne upotrebe.
Štoviše, budući da su pametni domovi usmjereni na korisnike koji nisu specijalisti, proizvođači imaju tendenciju izgraditi vlastite platforme i korisnička sučelja te usvojiti vlasničke protokole aplikacijskog sloja kako bi osigurali korisničko iskustvo. To je dovelo do trenutnog "rata ekosustava".
Barijere između ekosustava nisu uzrokovale samo beskrajne probleme korisnicima, već i dobavljačima i programerima - lansiranje istog proizvoda zahtijeva razvoj za različite ekosustave, što značajno povećava opterećenje i troškove.
Budući da problem ekoloških barijera predstavlja ozbiljno ograničenje dugoročnom razvoju pametnih domova, industrija je počela raditi na pronalaženju rješenja za ovaj problem.
Rođenje protokola Matter
U prosincu 2019. Google i Apple pridružili su se Zigbee Allianceu, pridruživši se Amazonu i preko 200 tvrtki i tisućama stručnjaka diljem svijeta kako bi promovirali novi protokol aplikacijskog sloja, poznat kao Project CHIP (Connected Home over IP) protokol.
Kao što možete vidjeti iz naziva, CHIP se odnosi na povezivanje doma na temelju IP protokola. Ovaj protokol je pokrenut s ciljem povećanja kompatibilnosti uređaja, pojednostavljenja razvoja proizvoda, poboljšanja korisničkog iskustva i poticanja napretka industrije.
Nakon što je osnovana radna skupina CHIP, izvorni plan bio je objaviti standard 2020. godine, a proizvod lansirati 2021. godine. Međutim, iz raznih razloga, taj se plan nije ostvario.
U svibnju 2021. Zigbee Alliance promijenio je ime u CSA (Connectivity Standards Alliance). Istovremeno, CHIP projekt preimenovan je u Matter (što na kineskom znači "situacija, događaj, materija").
Savez je preimenovan jer su se mnogi članovi oklijevali pridružiti Zigbeeju, a CHIP je promijenjen u Matter, vjerojatno zato što je riječ CHIP bila previše poznata (izvorno je značila "čip") i vrlo lako ju je bilo srušiti.
U listopadu 2022. CSA je konačno objavio verziju 1.0 standardnog protokola Matter. Neposredno prije toga, 18. svibnja 2023., objavljena je i verzija 1.1 protokola Matter.
Članovi CSA konzorcija podijeljeni su u tri razine: Pokretač, Sudionik i Posvojitelj. Pokretači su na najvišoj razini, prvi sudjeluju u izradi protokola, članovi su Upravnog odbora Saveza i do određene mjere sudjeluju u vodstvu i odlukama Saveza.
Google i Apple, kao predstavnici inicijatora, značajno su doprinijeli ranim specifikacijama Mattera.
Google je doprinio postojećim mrežnim slojem i aplikacijskim protokolom Weave (skupom standardnih mehanizama za autentifikaciju i naredbi za rad uređaja) vlastitog Pametnog doma, dok je Apple doprinio HAP Securityjem (za komunikaciju od početka do kraja i manipulaciju lokalnom LAN mrežom, osiguravajući snažnu privatnost i sigurnost).
Prema najnovijim podacima na službenoj web stranici, konzorcij CSA pokrenulo je ukupno 29 tvrtki, s 282 sudionika i 238 korisnika.
Predvođeni divovima, igrači u industriji aktivno izvoze svoju intelektualnu svojinu za Matter i posvećeni su izgradnji velikog ujedinjenog i besprijekorno povezanog ekosustava.
Arhitektura protokola Matter
Nakon sveg ovog razgovora, kako točno razumijemo Matter protokol? Kakav je njegov odnos s Wi-Fi-jem, Bluetoothom, Threadom i Zigbeejem?
Ne tako brzo, pogledajmo dijagram:
Ovo je dijagram arhitekture protokola: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) i Ethernet su temeljni protokoli (fizički i podatkovni sloj); prema gore je mrežni sloj, uključujući IP protokole; prema gore je transportni sloj, uključujući TCP i UDP protokole; a Matter protokol, kao što smo već spomenuli, je protokol aplikacijskog sloja.
Bluetooth i Zigbee također imaju namjenske mrežne, transportne i aplikacijske slojeve, uz temeljne protokole.
Stoga je Matter međusobno isključiv protokol sa Zigbeejem i Bluetoothom. Trenutno su jedini temeljni protokoli koje Matter podržava Wi-Fi, Thread i Ethernet (Ethernet).
Uz arhitekturu protokola, moramo znati da je Matter protokol dizajniran s otvorenom filozofijom.
To je protokol otvorenog koda koji svatko može pregledavati, koristiti i mijenjati kako bi odgovarao različitim scenarijima i potrebama primjene, što će omogućiti tehničke prednosti transparentnosti i pouzdanosti.
Sigurnost Matter protokola također je glavna prednost. Koristi najnoviju tehnologiju šifriranja i podržava end-to-end šifriranje kako bi se osiguralo da komunikacija korisnika ne bude ukradena ili neovlašteno mijenjana.
Matterov mrežni model
Zatim ćemo pogledati stvarno umrežavanje Materije. To je ponovno ilustrirano dijagramom:
Kao što dijagram pokazuje, Matter je protokol temeljen na TCP/IP-u, pa je Matter ono što je TCP/IP grupiran.
Wi-Fi i Ethernet uređaji koji podržavaju Matter protokol mogu se izravno spojiti na bežični usmjerivač. Thread uređaji koji podržavaju Matter protokol također se mogu međusobno povezati s IP mrežama kao što je Wi-Fi putem graničnih usmjerivača.
Uređaji koji ne podržavaju Matter protokol, poput Zigbee ili Bluetooth uređaja, mogu se spojiti na uređaj tipa mosta (Matter Bridge/Gateway) radi pretvorbe protokola, a zatim spojiti na bežični usmjerivač.
Industrijski napredak u materiji
Matter predstavlja trend u tehnologiji pametnih domova. Kao takav, od svog je početka dobio široku pozornost i entuzijastičnu podršku.
Industrija je vrlo optimistična u pogledu razvojnih izgleda Mattera. Prema nedavnom izvješću tvrtke za istraživanje tržišta ABI Research, više od 20 milijardi bežično povezanih pametnih kućnih uređaja bit će prodano diljem svijeta od 2022. do 2030. godine, a veliki udio tih tipova uređaja zadovoljavat će specifikacije Mattera.
Matter trenutno koristi mehanizam certificiranja. Proizvođači razvijaju hardver koji mora proći proces certificiranja CSA konzorcija kako bi dobili Matter certifikat i mogli koristiti Matter logotip.
Prema CSA-i, specifikacija Matter primjenjivat će se na širok raspon vrsta uređaja kao što su upravljačke ploče, brave na vratima, svjetla, utičnice, prekidači, senzori, termostati, ventilatori, regulatori klime, rolete i medijski uređaji, pokrivajući gotovo sve scenarije u pametnom domu.
Što se tiče industrije, industrija već ima niz proizvođača čiji su proizvodi prošli Matter certifikaciju i postupno ulaze na tržište. Od strane proizvođača čipova i modula također postoji relativno snažna podrška za Matter.
Zaključak
Najveća uloga Matter-a kao protokola višeg sloja je rušenje barijera između različitih uređaja i ekosustava. Različiti ljudi imaju različite perspektive o Matter-u, neki ga vide kao spasitelja, a drugi kao čistu ploču.
Trenutno je Matter protokol još uvijek u ranoj fazi dolaska na tržište i manje-više se suočava s nekim problemima i izazovima, poput viših troškova i duljeg ciklusa obnove zaliha uređaja.
U svakom slučaju, to donosi šok u dosadne godine pametnih kućnih tehnoloških sustava. Ako stari sustav ograničava razvoj tehnologije i ograničava korisničko iskustvo, onda su nam potrebne tehnologije poput Mattera da se istaknu i preuzmu veliki zadatak.
Hoće li Matter biti uspješan ili ne, ne možemo sa sigurnošću reći. Međutim, vizija cijele industrije pametnih domova i odgovornost svake tvrtke i stručnjaka u industriji je osnažiti digitalnu tehnologiju u kućni život i kontinuirano poboljšavati iskustvo digitalnog života korisnika.
Nadam se da će pametni dom uskoro razbiti sve tehničke okove i zaista ući u svaki dom.
Vrijeme objave: 29. lipnja 2023.