Det ämne vi ska prata om idag har att göra med smarta hem.
När det gäller smarta hem bör ingen vara okänd med dem. Tillbaka i början av detta århundrade, när konceptet för Internet of Things först föddes, var det viktigaste applikationsområdet, det smarta hemmet.
Under åren, med den kontinuerliga utvecklingen av digital teknik, har mer och mer smart hårdvara för hemmet uppfunnits. Dessa hårdvara har gett familjelivets stora bekvämligheter och lagt till nöjet att leva.
Med tiden har du många appar på din telefon.
Ja, det här är det ekologiska barriärproblemet som länge har plågat den smarta hemindustrin.
Faktum är att utvecklingen av IoT -teknik alltid har karakteriserats av fragmentering. Olika applikationsscenarier matchar olika egenskaper hos IoT -teknologier. Vissa behöver stor bandbredd, andra behöver låg effektförbrukning, andra fokuserar på stabilitet och andra är mycket bekymrade över kostnaden.
Detta har gett upphov till en blandning av 2/3/4/5G, NB-IoT, EMTC, Lora, Sigfox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, tråd och annan underliggande kommunikationsteknik.
Det smarta hemmet är i sin tur ett typiskt LAN-scenario, med kortdistans kommunikationsteknologier som Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread, etc., i ett brett spektrum av kategorier och korsanvändning.
Eftersom smarta hem är inriktade på icke-specialistiska användare, tenderar tillverkare att bygga sina egna plattformar och UI-gränssnitt och anta proprietära applikationslagerprotokoll för att säkerställa användarupplevelse. Detta har lett till det nuvarande "ekosystemkriget".
Barriärerna mellan ekosystem har inte bara orsakat oändliga problem för användare, utan också för leverantörer och utvecklare - att lansera samma produkt kräver utveckling för olika ekosystem, vilket ökat arbetsbelastningen och kostnaderna avsevärt.
Eftersom problemet med ekologiska hinder är en allvarlig begränsning för den långsiktiga utvecklingen av smarta hem har branschen börjat arbeta med att hitta en lösning på detta problem.
Födelseprotokollets födelse
I december 2019 anslöt sig Google och Apple till Zigbee Alliance och anslöt sig till Amazon och över 200 företag och tusentals experter över hela världen för att marknadsföra ett nytt applikationslagerprotokoll, känt som Project Chip (Connected Home Over IP) -protokoll.
Som du kan se från namnet handlar Chip om att ansluta hemmet baserat på IP -protokoll. Detta protokoll lanserades i syfte att öka enhetskompatibiliteten, förenkla produktutvecklingen, förbättra användarupplevelsen och driva branschen framåt.
Efter att Chip Working Group föddes var den ursprungliga planen att släppa standarden 2020 och lansera produkten 2021. Men av olika skäl realiserades inte denna plan.
I maj 2021 ändrade Zigbee Alliance namnet till CSA (Connectivity Standards Alliance). Samtidigt byttes Chip -projektet till Matter (vilket betyder "situation, händelse, materia" på kinesiska).
Alliansen döptes till eftersom många medlemmar var ovilliga att gå med i Zigbee, och Chip ändrades till materia, förmodligen för att ordet chip var för välkänt (det betydde ursprungligen "chip") och mycket lätt att krascha.
I oktober 2022 släppte CSA slutligen version 1.0 i Matter Standard -protokollet. Strax innan det, den 18 maj 2023, släpptes också Matter version 1.1.
CSA Consortium -medlemmar är indelade i tre nivåer: initiativtagare, deltagare och adopter. Initiativtagare är på högsta nivå, som är de första som deltar i utarbetandet av protokollet, är medlemmar i Alliansens styrelse och deltar i viss utsträckning i alliansens ledarskap och beslut.
Google och Apple, som företrädare för initiativtagarna, bidrog väsentligt till de tidiga specifikationerna för materien.
Google bidrog med sitt eget smarta hems befintliga nätverkslager och applikationsprotokollväv (en uppsättning standarda autentiseringsmekanismer och kommandon för enhetsdrift), medan Apple bidrog med HAP-säkerhet (för kommunikation till slut och lokal LAN-manipulation, vilket säkerställer stark integritet och säkerhet).
Enligt de senaste uppgifterna på den officiella webbplatsen initierades CSA Consortium av totalt 29 företag, med 282 deltagare och 238 adoptörer.
Ledd av Giants exporterar branschaktörer aktivt sin immateriella egendom för materia och är engagerade i att bygga ett storslagen enhetligt anslutet ekosystem.
Matters protokollarkitektur
Efter allt detta föredrag, hur exakt förstår vi sakprotokollet? Vad är dess förhållande till Wi-Fi, Bluetooth, tråd och zigbee?
Inte så snabbt, låt oss titta på ett diagram:
Detta är ett diagram över protokollarkitekturen: Wi-Fi, tråd, Bluetooth (BLE) och Ethernet är de underliggande protokollen (fysiska och datalänkskikt); Uppåt är nätverkslagret, inklusive IP -protokoll; Uppåt är transportlagret, inklusive TCP- och UDP -protokoll; Och ärendeprotokollet, som vi redan har nämnt, är ett applikationslagerprotokoll.
Bluetooth och ZigBee har också dedikerade nätverks-, transport- och applikationslager, utöver de underliggande protokollen.
Därför är materia ett ömsesidigt exklusivt protokoll med Zigbee och Bluetooth. För närvarande är de enda underliggande protokollen som Matter Supports Wi-Fi, Thread och Ethernet (Ethernet).
Förutom protokollarkitekturen måste vi veta att ärendeprotokollet är utformat med en öppen filosofi.
Det är ett öppet källkodsprotokoll som kan ses, används och modifieras av vem som helst som passar olika applikationsscenarier och behov, vilket möjliggör tekniska fördelar med transparens och tillförlitlighet.
Säkerhetens protokoll är också en viktig försäljningsplats. Den använder den senaste krypteringstekniken och stöder kryptering från slutet till slutet för att säkerställa att användarnas kommunikation inte är stulna eller manipulerade med.
Matters nätverksmodell
Därefter tittar vi på det faktiska nätverket av materia. Återigen illustreras detta av ett diagram:
Som diagrammet visar är materia ett TCP/IP -baserat protokoll, så materia är vad TCP/IP är grupperat i.
Wi-Fi- och Ethernet-enheter som stöder Matter-protokollet kan anslutas direkt till en trådlös router. Trådenheter som stöder ärendeprotokollet kan också kopplas samman med IP-baserade nätverk som Wi-Fi via Border Routers.
Enheter som inte stöder materieprotokollet, såsom Zigbee- eller Bluetooth-enheter, kan anslutas till en bro-typ (Matter Bridge/Gateway) för att konvertera protokollet och sedan ansluta till en trådlös router.
Industriella framsteg i materia
Matter representerar en trend inom smart hemteknologi. Som sådan har den fått omfattande uppmärksamhet och entusiastiskt stöd sedan starten.
Branschen är mycket optimistisk när det gäller Matters utvecklingsutsikter. Enligt en ny rapport från marknadsundersökningsföretaget ABI Research kommer mer än 20 miljarder trådlöst anslutna smarta hemenheter att säljas över hela världen från 2022 till 2030, och en stor del av dessa enhetstyper uppfyller materien.
Matter använder för närvarande en certifieringsmekanism. Tillverkare utvecklar hårdvara som måste klara CSA Consortiums certifieringsprocess för att få Matter Certificate och få använda Matter -logotypen.
Enligt CSA kommer materiespecifikationen att gälla för ett brett utbud av enhetstyper som kontrollpaneler, dörrlås, lampor, uttag, switchar, sensorer, termostater, fläktar, klimatkontroller, persienner och medieenheter, som täcker nästan alla scenarier i Smart Home.
Branschmässigt har branschen redan ett antal tillverkare vars produkter har passerat materiecertifiering och gradvis kommer in på marknaden. Från Chip- och moduletillverkarna finns det också relativt starkt stöd för materien.
Slutsats
Matters största roll som ett övre skiktprotokoll är att bryta ner hinder mellan olika enheter och ekosystem. Olika människor har olika perspektiv på materien, med vissa som ser det som en Frälsare och andra ser det som en ren skiffer.
Just nu är Matter -protokollet fortfarande i de tidiga stadierna av att komma till marknaden och mer eller mindre står inför vissa problem och utmaningar, till exempel högre kostnader och en längre förnyelsecykel för lager av enheter.
I alla fall ger det en chock för de tråkiga åren med smarta hemteknologisystem. Om det gamla systemet begränsar utvecklingen av teknik och begränsar användarupplevelsen, behöver vi teknik som materia för att öka och ta på sig den stora uppgiften.
Huruvida materien kommer att bli en framgång eller inte, vi kan inte säga säkert. Det är emellertid visionen för hela smarta hembranschen och ansvaret för varje företag och utövare i branschen att stärka digital teknik i hemlivet och kontinuerligt förbättra användarnas digitala levande upplevelse.
Hoppas att det smarta hemmet snart kommer att bryta alla tekniska bojor och verkligen komma in i varje hem.
Posttid: jun-29-2023