Tema o kojoj ćemo danas razgovarati vezana je za pametne domove.
Kada su u pitanju pametni domovi, niko ne bi trebao biti nepoznat s njima. Početkom ovog stoljeća, kada je koncept Interneta stvari prvi put rođen, najvažnije područje primjene bio je pametni dom.
Tokom godina, s kontinuiranim razvojem digitalne tehnologije, izumljeno je sve više pametnih uređaja za dom. Ovi uređaji su donijeli veliku praktičnost porodičnom životu i doprinijeli zadovoljstvu življenja.
Vremenom ćete imati mnogo aplikacija na svom telefonu.
Da, ovo je problem ekoloških barijera koji dugo muči industriju pametnih domova.
U stvari, razvoj IoT tehnologije oduvijek je karakterizirala fragmentacija. Različiti scenariji primjene odgovaraju različitim karakteristikama IoT tehnologija. Nekima je potreban veliki propusni opseg, nekima mala potrošnja energije, neki se fokusiraju na stabilnost, a neki su vrlo zabrinuti zbog troškova.
Ovo je dovelo do kombinacije 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread i drugih osnovnih komunikacijskih tehnologija.
Pametni dom, s druge strane, predstavlja tipičan LAN scenario, s tehnologijama komunikacije kratkog dometa kao što su Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread itd., u širokom rasponu kategorija i unakrsne upotrebe.
Štaviše, budući da su pametni domovi usmjereni na korisnike koji nisu specijalisti, proizvođači imaju tendenciju da grade vlastite platforme i korisnička sučelja te usvajaju vlasničke protokole sloja aplikacije kako bi osigurali korisničko iskustvo. To je dovelo do trenutnog "rata ekosistema".
Barijere između ekosistema nisu uzrokovale beskrajne probleme samo korisnicima, već i dobavljačima i programerima - lansiranje istog proizvoda zahtijeva razvoj za različite ekosisteme, što značajno povećava obim posla 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 decembru 2019. godine, Google i Apple su se pridružili Zigbee Allianceu, pridruživši se Amazonu i preko 200 kompanija i hiljadama stručnjaka širom svijeta kako bi promovisali 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 osnovu IP protokola. Ovaj protokol je pokrenut s ciljem povećanja kompatibilnosti uređaja, pojednostavljenja razvoja proizvoda, poboljšanja korisničkog iskustva i unapređenja industrije.
Nakon što je osnovana radna grupa za CHIP, prvobitni plan je bio da se standard objavi 2020. godine, a proizvod lansira 2021. godine. Međutim, iz različitih razloga, ovaj plan se nije ostvario.
U maju 2021. godine, Zigbee Alliance je promijenio ime u CSA (Connectivity Standards Alliance). Istovremeno, CHIP projekat je preimenovan u Matter (što na kineskom znači "situacija, događaj, materija").
Savez je preimenovan jer su mnogi članovi oklijevali da se pridruže Zigbee-u, a CHIP je promijenjen u Matter, vjerovatno zato što je riječ CHIP bila previše poznata (prvobitno je značila "čip") i vrlo lako ju je bilo srušiti.
U oktobru 2022. godine, CSA je konačno objavila verziju 1.0 standardnog protokola Matter. Neposredno prije toga, 18. maja 2023. godine, objavljena je i verzija 1.1 protokola Matter.
Članovi CSA konzorcija podijeljeni su u tri nivoa: Inicijator, Učesnik i Usvojitelj. Inicijatori su na najvišem nivou, prvi učestvuju u izradi protokola, članovi su Upravnog odbora Alijanse i do određene mjere učestvuju u rukovođenju i donošenju odluka Alijanse.
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) za vlastiti Pametni dom, dok je Apple doprinio HAP Security (za komunikaciju od početka do kraja i manipulaciju lokalnom LAN mrežom, osiguravajući snažnu privatnost i sigurnost).
Prema posljednjim podacima na službenoj web stranici, konzorcij CSA iniciralo je ukupno 29 kompanija, sa 282 učesnika i 238 korisnika.
Predvođeni gigantima, igrači u industriji aktivno izvoze svoju intelektualnu svojinu za Matter i posvećeni su izgradnji velikog ujedinjenog i besprijekorno povezanog ekosistema.
Arhitektura protokola Matter-a
Nakon sveg ovog razgovora, kako tačno razumijemo Matter protokol? Kakav je njegov odnos sa Wi-Fi-jem, Bluetoothom, Threadom i Zigbee-om?
Ne tako brzo, pogledajmo dijagram:
Ovo je dijagram arhitekture protokola: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) i Ethernet su osnovni protokoli (fizički i slojevi podatkovne veze); 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, pored osnovnih protokola.
Stoga je Matter međusobno isključiv protokol sa Zigbee-om i Bluetooth-om. Trenutno, jedini osnovni protokoli koje Matter podržava su Wi-Fi, Thread i Ethernet (Ethernet).
Pored arhitekture protokola, moramo znati da je Matter protokol dizajniran s otvorenom filozofijom.
To je protokol otvorenog koda koji svako može pregledati, koristiti i mijenjati kako bi odgovarao različitim scenarijima i potrebama primjene, što će omogućiti tehničke prednosti transparentnosti i pouzdanosti.
Sigurnost Matter protokola je također 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 ponovo ilustrovano dijagramom:
Kao što dijagram pokazuje, Matter je protokol zasnovan na TCP/IP-u, tako da je Matter ono što je TCP/IP grupiran.
Wi-Fi i Ethernet uređaji koji podržavaju Matter protokol mogu se direktno povezati na bežični ruter. Thread uređaji koji podržavaju Matter protokol također se mogu međusobno povezati na IP-bazirane mreže kao što je Wi-Fi putem graničnih rutera.
Uređaji koji ne podržavaju Matter protokol, kao što su Zigbee ili Bluetooth uređaji, mogu se povezati s uređajem tipa mosta (Matter Bridge/Gateway) radi pretvaranja protokola, a zatim povezivanje s bežičnim ruterom.
Industrijski napredak u materiji
Matter predstavlja trend u tehnologiji pametnih domova. Kao takav, od svog nastanka privukao je široku pažnju i entuzijastičnu podršku.
Industrija je vrlo optimistična u pogledu razvojnih izgleda Mattera. Prema nedavnom izvještaju firme za istraživanje tržišta ABI Research, više od 20 milijardi bežično povezanih pametnih kućnih uređaja bit će prodano širom svijeta od 2022. do 2030. godine, a veliki dio ovih tipova uređaja ispunjavat će specifikacije Mattera.
Matter trenutno koristi mehanizam certifikacije. Proizvođači razvijaju hardver koji mora proći proces certifikacije CSA konzorcija kako bi dobili Matter certifikat i mogli koristiti Matter logo.
Prema CSA-i, specifikacija Matter će se primjenjivati na širok raspon tipova uređaja kao što su kontrolne ploče, brave na vratima, svjetla, utičnice, prekidači, senzori, termostati, ventilatori, klima uređaji, roletne i medijski uređaji, pokrivajući gotovo sve scenarije u pametnom domu.
Što se tiče industrije, u njoj već postoji niz proizvođača čiji su proizvodi prošli Matter certifikaciju i postepeno ulaze na tržište. Od strane proizvođača čipova i modula također postoji relativno jaka podrška za Matter.
Zaključak
Najveća uloga Matter-a kao protokola višeg sloja je rušenje barijera između različitih uređaja i ekosistema. 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, kao što su viši troškovi i duži ciklus obnavljanja zaliha uređaja.
U svakom slučaju, to donosi šok u dosadne godine pametnih kućnih tehnoloških sistema. Ako stari sistem ograničava razvoj tehnologije i ograničava korisničko iskustvo, onda su nam potrebne tehnologije poput Matter-a 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 kompanije 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. juni 2023.