Το θέμα που θα συζητήσουμε σήμερα έχει να κάνει με τα έξυπνα σπίτια.
Όσον αφορά τα έξυπνα σπίτια, κανείς δεν πρέπει να είναι εξοικειωμένος με αυτά. Στις αρχές αυτού του αιώνα, όταν γεννήθηκε η έννοια του Διαδικτύου των Πραγμάτων, ο πιο σημαντικός τομέας εφαρμογής ήταν το έξυπνο σπίτι.
Με την πάροδο των ετών, με τη συνεχή ανάπτυξη της ψηφιακής τεχνολογίας, έχει εφευρεθεί όλο και περισσότερο έξυπνο υλικό για το σπίτι. Αυτό το υλικό έχει φέρει μεγάλη ευκολία στην οικογενειακή ζωή και έχει προσθέσει στην απόλαυση της ζωής.
Με την πάροδο του χρόνου, θα έχετε πολλές εφαρμογές στο τηλέφωνό σας.
Ναι, αυτό είναι το πρόβλημα του οικολογικού φραγμού που μαστίζει εδώ και καιρό τη βιομηχανία έξυπνων σπιτιών.
Στην πραγματικότητα, η ανάπτυξη της τεχνολογίας IoT χαρακτηριζόταν πάντα από κατακερματισμό. Διαφορετικά σενάρια εφαρμογών ταιριάζουν με διαφορετικά χαρακτηριστικά των τεχνολογιών IoT. Κάποια χρειάζονται μεγάλο εύρος ζώνης, κάποια χρειάζονται χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, κάποια επικεντρώνονται στη σταθερότητα και κάποια ανησυχούν πολύ για το κόστος.
Αυτό έχει οδηγήσει σε ένα μείγμα 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread και άλλων υποκείμενων τεχνολογιών επικοινωνίας.
Το έξυπνο σπίτι, με τη σειρά του, είναι ένα τυπικό σενάριο LAN, με τεχνολογίες επικοινωνίας μικρής εμβέλειας όπως Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread κ.λπ., σε ένα ευρύ φάσμα κατηγοριών και διασταυρούμενης χρήσης.
Επιπλέον, καθώς τα έξυπνα σπίτια απευθύνονται σε μη εξειδικευμένους χρήστες, οι κατασκευαστές τείνουν να κατασκευάζουν τις δικές τους πλατφόρμες και διεπαφές χρήστη και να υιοθετούν ιδιόκτητα πρωτόκολλα επιπέδου εφαρμογών για να διασφαλίσουν την εμπειρία του χρήστη. Αυτό έχει οδηγήσει στον τρέχοντα «πόλεμο των οικοσυστημάτων».
Τα εμπόδια μεταξύ των οικοσυστημάτων δεν έχουν προκαλέσει μόνο ατελείωτα προβλήματα στους χρήστες, αλλά και στους προμηθευτές και τους προγραμματιστές - η κυκλοφορία του ίδιου προϊόντος απαιτεί ανάπτυξη για διαφορετικά οικοσυστήματα, αυξάνοντας σημαντικά τον φόρτο εργασίας και το κόστος.
Επειδή το πρόβλημα των οικολογικών φραγμών αποτελεί σοβαρό εμπόδιο για τη μακροπρόθεσμη ανάπτυξη των έξυπνων σπιτιών, η βιομηχανία έχει αρχίσει να εργάζεται για την εξεύρεση λύσης σε αυτό το πρόβλημα.
Η γέννηση του πρωτοκόλλου Matter
Τον Δεκέμβριο του 2019, η Google και η Apple προσχώρησαν στη Συμμαχία Zigbee, ενώνοντας τις δυνάμεις τους με την Amazon και πάνω από 200 εταιρείες και χιλιάδες ειδικούς παγκοσμίως για την προώθηση ενός νέου πρωτοκόλλου επιπέδου εφαρμογών, γνωστού ως πρωτόκολλο Project CHIP (Connected Home over IP).
Όπως μπορείτε να δείτε από το όνομα, το CHIP αφορά τη σύνδεση του σπιτιού με βάση πρωτόκολλα IP. Αυτό το πρωτόκολλο ξεκίνησε με στόχο την αύξηση της συμβατότητας των συσκευών, την απλοποίηση της ανάπτυξης προϊόντων, τη βελτίωση της εμπειρίας των χρηστών και την προώθηση της βιομηχανίας.
Μετά τη δημιουργία της ομάδας εργασίας CHIP, το αρχικό σχέδιο ήταν να κυκλοφορήσει το πρότυπο το 2020 και το προϊόν να κυκλοφορήσει το 2021. Ωστόσο, για διάφορους λόγους, αυτό το σχέδιο δεν υλοποιήθηκε.
Τον Μάιο του 2021, η Zigbee Alliance άλλαξε το όνομά της σε CSA (Connectivity Standards Alliance). Ταυτόχρονα, το έργο CHIP μετονομάστηκε σε Matter (που σημαίνει «κατάσταση, συμβάν, ύλη» στα κινέζικα).
Η Συμμαχία μετονομάστηκε επειδή πολλά μέλη δίσταζαν να ενταχθούν στο Zigbee, και το CHIP άλλαξε σε Matter, πιθανώς επειδή η λέξη CHIP ήταν πολύ γνωστή (αρχικά σήμαινε «τσιπ») και ήταν πολύ εύκολο να καταρρεύσει.
Τον Οκτώβριο του 2022, η CSA κυκλοφόρησε τελικά την έκδοση 1.0 του τυπικού πρωτοκόλλου Matter. Λίγο πριν από αυτό, στις 18 Μαΐου 2023, κυκλοφόρησε επίσης η έκδοση 1.1 του Matter.
Τα μέλη της Κοινοπραξίας CSA χωρίζονται σε τρία επίπεδα: Εκκινητής, Συμμετέχων και Υιοθετών. Οι εκκινητές βρίσκονται στο υψηλότερο επίπεδο, καθώς είναι οι πρώτοι που συμμετέχουν στη σύνταξη του πρωτοκόλλου, είναι μέλη του Διοικητικού Συμβουλίου της Συμμαχίας και συμμετέχουν σε κάποιο βαθμό στην ηγεσία και τις αποφάσεις της Συμμαχίας.
Η Google και η Apple, ως εκπρόσωποι των εμπνευστών, συνέβαλαν σημαντικά στις πρώτες προδιαγραφές του Matter.
Η Google συνεισέφερε το δικό της υπάρχον επίπεδο δικτύου και πρωτόκολλο εφαρμογών Weave (ένα σύνολο τυπικών μηχανισμών ελέγχου ταυτότητας και εντολών για τη λειτουργία της συσκευής) για το Smart Home, ενώ η Apple συνεισέφερε το HAP Security (για επικοινωνία από άκρο σε άκρο και χειρισμό τοπικού LAN, εξασφαλίζοντας ισχυρή ιδιωτικότητα και ασφάλεια).
Σύμφωνα με τα τελευταία στοιχεία στην επίσημη ιστοσελίδα, η κοινοπραξία CSA ξεκίνησε από συνολικά 29 εταιρείες, με 282 συμμετέχοντες και 238 υιοθετήσαντες.
Υπό την ηγεσία των γιγάντων, οι παράγοντες του κλάδου εξάγουν ενεργά την πνευματική τους ιδιοκτησία για την Matter και έχουν δεσμευτεί να οικοδομήσουν ένα μεγάλο, ενοποιημένο και άψογα συνδεδεμένο οικοσύστημα.
Η αρχιτεκτονική πρωτοκόλλου της Matter
Μετά από όλη αυτή την κουβέντα, πώς ακριβώς κατανοούμε το πρωτόκολλο Matter; Ποια είναι η σχέση του με το Wi-Fi, το Bluetooth, το Thread και το Zigbee;
Όχι τόσο γρήγορα, ας δούμε ένα διάγραμμα:
Αυτό είναι ένα διάγραμμα της αρχιτεκτονικής πρωτοκόλλου: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) και Ethernet είναι τα υποκείμενα πρωτόκολλα (φυσικά επίπεδα και επίπεδα σύνδεσης δεδομένων). προς τα πάνω είναι το επίπεδο δικτύου, συμπεριλαμβανομένων των πρωτοκόλλων IP. προς τα πάνω είναι το επίπεδο μεταφοράς, συμπεριλαμβανομένων των πρωτοκόλλων TCP και UDP. και το πρωτόκολλο Matter, όπως έχουμε ήδη αναφέρει, είναι ένα πρωτόκολλο επιπέδου εφαρμογών.
Τα Bluetooth και Zigbee διαθέτουν επίσης ειδικά επίπεδα δικτύου, μεταφοράς και εφαρμογών, εκτός από τα υποκείμενα πρωτόκολλα.
Επομένως, το Matter είναι ένα αμοιβαία αποκλειόμενο πρωτόκολλο με το Zigbee και το Bluetooth. Προς το παρόν, τα μόνα υποκείμενα πρωτόκολλα που υποστηρίζει το Matter είναι το Wi-Fi, το Thread και το Ethernet (Ethernet).
Εκτός από την αρχιτεκτονική του πρωτοκόλλου, πρέπει να γνωρίζουμε ότι το πρωτόκολλο Matter έχει σχεδιαστεί με μια ανοιχτή φιλοσοφία.
Πρόκειται για ένα πρωτόκολλο ανοιχτού κώδικα που μπορεί να προβληθεί, να χρησιμοποιηθεί και να τροποποιηθεί από οποιονδήποτε ώστε να ταιριάζει σε διαφορετικά σενάρια εφαρμογών και ανάγκες, γεγονός που θα επιτρέψει τα τεχνικά οφέλη της διαφάνειας και της αξιοπιστίας.
Η ασφάλεια του πρωτοκόλλου Matter αποτελεί επίσης ένα σημαντικό πλεονέκτημα. Χρησιμοποιεί την πιο πρόσφατη τεχνολογία κρυπτογράφησης και υποστηρίζει κρυπτογράφηση από άκρο σε άκρο για να διασφαλίσει ότι οι επικοινωνίες των χρηστών δεν θα κλαπούν ή δεν θα παραβιαστούν.
Το μοντέλο δικτύωσης της Matter
Στη συνέχεια, εξετάζουμε την πραγματική δικτύωση της Ύλης. Και πάλι, αυτό απεικονίζεται από ένα διάγραμμα:
Όπως δείχνει το διάγραμμα, το Matter είναι ένα πρωτόκολλο που βασίζεται στο TCP/IP, επομένως το Matter είναι οτιδήποτε στο οποίο ομαδοποιείται το TCP/IP.
Οι συσκευές Wi-Fi και Ethernet που υποστηρίζουν το πρωτόκολλο Matter μπορούν να συνδεθούν απευθείας σε έναν ασύρματο δρομολογητή. Οι συσκευές νήματος που υποστηρίζουν το πρωτόκολλο Matter μπορούν επίσης να διασυνδεθούν με δίκτυα που βασίζονται σε IP, όπως το Wi-Fi, μέσω Border Routers.
Συσκευές που δεν υποστηρίζουν το πρωτόκολλο Matter, όπως συσκευές Zigbee ή Bluetooth, μπορούν να συνδεθούν σε μια συσκευή τύπου γέφυρας (Matter Bridge/Gateway) για να μετατρέψουν το πρωτόκολλο και στη συνέχεια να συνδεθούν σε έναν ασύρματο δρομολογητή.
Βιομηχανικές εξελίξεις στην Ύλη
Το Matter αντιπροσωπεύει μια τάση στην τεχνολογία έξυπνου σπιτιού. Ως εκ τούτου, έχει λάβει ευρεία προσοχή και ενθουσιώδη υποστήριξη από την έναρξή του.
Ο κλάδος είναι πολύ αισιόδοξος για τις προοπτικές ανάπτυξης της Matter. Σύμφωνα με πρόσφατη έκθεση της εταιρείας έρευνας αγοράς ABI Research, περισσότερες από 20 δισεκατομμύρια ασύρματα συνδεδεμένες συσκευές έξυπνου σπιτιού θα πωληθούν παγκοσμίως από το 2022 έως το 2030 και ένα μεγάλο ποσοστό αυτών των τύπων συσκευών θα πληρούν τις προδιαγραφές της Matter.
Η Matter χρησιμοποιεί επί του παρόντος έναν μηχανισμό πιστοποίησης. Οι κατασκευαστές αναπτύσσουν υλικό που πρέπει να περάσει με επιτυχία τη διαδικασία πιστοποίησης της κοινοπραξίας CSA προκειμένου να λάβει το πιστοποιητικό Matter και να του επιτραπεί να χρησιμοποιεί το λογότυπο της Matter.
Σύμφωνα με την CSA, η προδιαγραφή Matter θα ισχύει για ένα ευρύ φάσμα τύπων συσκευών, όπως πίνακες ελέγχου, κλειδαριές θυρών, φώτα, πρίζες, διακόπτες, αισθητήρες, θερμοστάτες, ανεμιστήρες, ελεγκτές κλίματος, στόρια και συσκευές πολυμέσων, καλύπτοντας σχεδόν όλα τα σενάρια στο έξυπνο σπίτι.
Από πλευράς κλάδου, ο κλάδος διαθέτει ήδη αρκετούς κατασκευαστές των οποίων τα προϊόντα έχουν λάβει πιστοποίηση Matter και εισέρχονται σταδιακά στην αγορά. Από την πλευρά των κατασκευαστών τσιπ και μονάδων, υπάρχει επίσης σχετικά ισχυρή υποστήριξη για το Matter.
Σύναψη
Ο σημαντικότερος ρόλος της Ύλης ως πρωτοκόλλου ανώτερου επιπέδου είναι η κατάργηση των φραγμών μεταξύ διαφορετικών συσκευών και οικοσυστημάτων. Διαφορετικοί άνθρωποι έχουν διαφορετικές απόψεις για την Ύλη, με κάποιους να τη βλέπουν ως σωτήρα και άλλους ως μια καθαρή σελίδα.
Προς το παρόν, το πρωτόκολλο Matter βρίσκεται ακόμη στα αρχικά στάδια κυκλοφορίας του στην αγορά και αντιμετωπίζει λίγο πολύ ορισμένα προβλήματα και προκλήσεις, όπως υψηλότερο κόστος και μεγαλύτερο κύκλο ανανέωσης για το απόθεμα συσκευών.
Σε κάθε περίπτωση, φέρνει ένα σοκ στα βαρετά χρόνια των συστημάτων τεχνολογίας έξυπνου σπιτιού. Αν το παλιό σύστημα περιορίζει την ανάπτυξη της τεχνολογίας και την εμπειρία του χρήστη, τότε χρειαζόμαστε τεχνολογίες όπως η Matter για να αναλάβουν το μεγάλο έργο.
Δεν μπορούμε να πούμε με βεβαιότητα αν το Matter θα σημειώσει επιτυχία ή όχι. Ωστόσο, είναι όραμα ολόκληρης της βιομηχανίας έξυπνων σπιτιών και ευθύνη κάθε εταιρείας και επαγγελματία στον κλάδο να ενδυναμώσει την ψηφιακή τεχνολογία στην οικιακή ζωή και να βελτιώσει συνεχώς την ψηφιακή εμπειρία διαβίωσης των χρηστών.
Ελπίζω ότι το έξυπνο σπίτι σύντομα θα σπάσει όλα τα τεχνικά δεσμά και θα μπει πραγματικά σε κάθε σπίτι.
Ώρα δημοσίευσης: 29 Ιουνίου 2023