Решения для умного дома в настоящее время все еще фрагментированы, и совместимость может быть реализована только в ограниченном объеме. Из-за отсутствия универсальных аппаратных стандартов или протоколов связи во всей отрасли умные телевизоры, умные светильники, умные холодильники и другие устройства от разных производителей не могут контролироваться и управляться единообразно с помощью единой центральной системы управления. С выходом стандарта Matter появится возможность изменить эту неловкую ситуацию. В предыдущей статье кратко было представлено происхождение Материи . Теперь мы должны подробно обсудить Материю, которая была определена для объединения различных систем при сохранении их собственных достоинств, а затем раскрыть перспективы будущих систем умного дома.

Что такое материя

Matter — это развивающийся стандарт систем умного дома, цель которого — соединить различные устройства умного дома и экосистемы, чтобы они могли согласованно взаимодействовать. Matter является предшественником стандарта подключения IoT «Project CHIP», который был разработан Apple, Google, Amazon и Zigbee Alliance в конце 2019 года. Позднее, в мае 2021 года, он был официально переименован в «Matter».

Самым большим преимуществом Matter является то, что он может реализовать взаимосвязь и функциональную совместимость, что упрощает ускорение массового внедрения систем умного дома. Пользователи больше не привязаны к одному бренду умных домашних устройств. Раньше потребители, которые собираются приобрести устройства для умного дома, должны были тщательно проверить и обдумать, с какой экосистемой умного дома они должны быть совместимы — Alexa, Apple HomeKit, Hey Google или Smart Things и т. д. Это делает процесс покупки чрезвычайно сложным. сложный.

Для OEM-производителей умных домашних устройств их разработка должна учитывать потребность в параллельной поддержке множества экосистем умного дома для обеспечения одноранговой совместимости. Это делает разработку сложной и дорогостоящей. Matter значительно упрощает взаимосвязь и совместимость устройств, тем самым снижая сложность и стоимость разработки.

Matter — это набор открытых стандартов, за которые OEM-производители не платят авторских отчислений. Выпуская Matter, Zigbee Alliance официально переименовал себя в Connection Standards Alliance (CSA) в надежде использовать более общее название, чтобы привлечь к игре больше поставщиков. Компания Matter разработала универсальный механизм сопряжения устройств, позволяющий пользователям подключать устройство к сети Wi-Fi путем сканирования QR-кода, проведения NFC и ручного ввода PIN-кода. Этот процесс аналогичен регистрации устройства HomeKit, за исключением того, что устройство HomeKit использует собственный протокол связи Apple, а устройство Matter использует универсальный протокол. Каждое устройство Matter имеет код настройки, с помощью которого пользователи могут регистрировать его на разных платформах, тем самым преодолевая препятствия между платформами. Это означает, что пользователи на разных платформах могут параллельно управлять бытовой техникой. В сценарии голосового управления они могут использовать умные колонки разных марок для управления устройствами в разных комнатах.

Matter — это не только протокол межсетевого взаимодействия, но и своего рода сертификация продукта. Его логотип состоит из трех стрелок, указывающих на один и тот же центр, представляющих альянс Apple, Google и Amazon. Устройства умного дома, совместимые с Matter, в будущем будут помечены этим логотипом на корпусах и упаковках своих устройств.

Составляющие материи

На верхнем уровне Matter можно рассматривать как язык для общения между устройствами умного дома. Пока устройства умного дома используют язык Материи, они могут напрямую общаться друг с другом, не проходя через шлюз. TCP/UDP аналогичен различным формам почты и пакетов, которые отправляются на домашний номер (IPv6) каждого устройства умного дома с помощью различных технологий передачи (внизу). Базовые сетевые технологии аналогичны различным методам экспресс-доставки. Их скорость и стабильность могут различаться, но все они доставляют почту на соответствующий номер.

Таким образом, роль Материи в системах умного дома чрезвычайно важна. Он предоставляет пользователям более удобный опыт за счет объединения различных устройств умного дома для обеспечения совместимости. Это также выгодно OEM-производителям, поскольку, если они соответствуют стандарту Matter, OEM-производители могут производить устройства, совместимые с устройствами других поставщиков. Это значительно снижает сложность и стоимость разработки.

Что может Материя

Если вы получаете устройство умного дома с сертификацией Matter, то

• Продукт может легко присоединиться к любой экосистеме, поддерживающей Matter, такой как HomeKit, Google Home, Alexa или другим сторонним экосистемам, и использовать все основные и расширенные функции, предоставляемые экосистемой.
• Нет необходимости приобретать шлюз, подходящий для конкретной экосистемы. В качестве шлюза можно использовать любой продукт, поддерживающий Matter, например Home Pod, Apple TV, Nest Audio, маршрутизатор Eero или другие устройства Matter.
• Обменивайтесь данными напрямую и выполняйте операции с продуктами Matter любого бренда в домашних условиях или в рамках автоматизации без связи через шлюз, что значительно снижает затраты на задержку обмена данными.
• Он имеет безопасный локальный механизм работы и может осуществлять управление, автоматизацию и обновление без доступа к каким-либо проприетарным облачным службам OEM.
• Они используют протоколы Wi-Fi, Ethernet или Thread, среди которых Thread имеет чрезвычайно низкую задержку.
• Он имеет безопасный механизм аутентификации доступа, который применим к дому с несколькими экосистемами и несколькими администраторами, что делает его чрезвычайно удобным и дружелюбным.

С самого начала Matter стремится унифицировать рынок IoT и позволить OEM-производителям перейти от жесткой конкуренции по созданию экологических монополий к добросовестной конкуренции, ориентированной на силу продуктов и понимание потребностей клиентов.

Нить и материя

Протокол Thread — это новый протокол связи, предложенный Nest в 2015 году. В том же году Nest была приобретена Google. Поэтому при создании проекта CHIP Google предоставил Thread, усовершенствованный сетевой протокол с низким энергопотреблением, в качестве одного из краеугольных камней Matter.

Ethernet, Wi-Fi и Thread — три основных протокола передачи, поддерживаемых Matter. Ethernet и Wi-Fi широко используются для повседневного сетевого подключения и передачи файлов. Thread больше похож на Wi-Fi, специально разработанный для умных домашних устройств, с низким энергопотреблением, широким покрытием и другими функциями, которые могут поддерживать работу домашних устройств с батарейным питанием в течение многих лет. По сравнению с имеющимися на рынке протоколами передачи с низким энергопотреблением, такими как Zigbee и Bluetooth Mesh, Thread лучше работает с точки зрения пропускной способности, стабильности и времени отклика. Будь то в сетях малого и среднего размера или в крупных сетях, фактическая задержка намного ниже диапазона, который могут воспринимать пользователи. Кроме того, Thread также имеет такие функции, как сетка, самовосстанавливающаяся сеть и автоматическое управление узлами.

Как Matter реализует безбарьерную связь в умном доме

Материя наследует и укрепляет Библиотеку кластеров Zigbee (ZCL) Zigbee Alliance, которая накапливалась десятилетиями. Почти все устройства на рынке могут использовать кластер. Хотя сначала ZCL применялся только к протоколу Zigbee, после создания Matter он был расширен до расширенной платформы ZCL (ZAP). Все устройства, поддерживающие Matter, будут использовать ZAP как единственный язык общения для обмена информацией и управления независимо от используемого режима связи.

В прошлом, поскольку язык устройств умного дома не был единым, для перевода требовались шлюзы. Например, в предыдущем HomeKit, если вы хотите отключить коммутатор Zigbee, отправляемые вами инструкции будут отправлены на шлюз Zigbee через HAP, а затем переведены в ZCL через шлюз для управления коммутатором. Однако после обновления до Matter отправляемые вами инструкции могут напрямую передаваться на устройства Wi-Fi, Ethernet и Thread, а устройством можно управлять без какого-либо промежуточного устройства. Использование одного и того же языка для общения значительно повышает доступность и снижает затраты.

Какие шаги предпринимают Google, Amazon, Apple, Samsung для достижения цели

• Google Nest : Google обновит все свои мониторы и динамики Nest для поддержки стандарта Matter, чтобы лучше контролировать соответствующие устройства. С помощью технологии Google Voice Assistant можно управлять устройствами тега Matter. Кроме того, Google будет поддерживать Matter через телефоны Android и технологию Google Fast Pair, что сделает процесс сопоставления продуктов Matter таким же простым, как подключение новых наушников.
• Amazon Alexa : Amazon обновит Echo четвертого поколения до Thread и построит мост для подключения себя к сети Wi-Fi. Eero от Amazon также будет поддерживать Matter и выпустит новые инструменты для разработчиков, чтобы партнерам Alexa по умным домам было проще поддерживать Matter.
• Apple HomeKit : Apple будет поддерживать интеграцию Matter в iOS 15. Пользователи могут использовать HomeKit для управления связанными устройствами Matter, что означает, что они могут более гибко настроить умный дом и работать более плавно.
• Samsung Smart Things : хаб платформы Samsung Smart Things будет обновлен для поддержки Matter. Этот стандарт станет контроллером его смартфона, смарт-телевизора и смарт-устройства, но неясно, будет ли это через Wi-Fi или Thread. Кроме того, на выставке CES 2022 Samsung объявила, что ее новый Home Hub будет поддерживать Matter.

Откровение Материи

Matter — молодой протокол с историей всего три-четыре года. Тем не менее, он аккумулирует суть всех технологий умного дома за последние 20 лет, поэтому имеет самый быстрый на рынке протокол передачи с низким энергопотреблением, самые безопасные режимы подключения и работы, а также самую полную библиотеку определения типов устройств. Эти превосходные технологии дают Matter конкурентное преимущество, позволяющее строить единство на рынке IoT.

Выпуск соглашения Matter откладывался каждый год, поскольку количество платформ, которые CSA необходимо проверить, намного больше, чем ожидалось. В настоящее время более 16 операционных систем и платформ с наборами микросхем обещают поддерживать Matter. К ним относятся Linux, Darwin, Android, Tizen, Zephyr и другие платформы операционных систем, а также платформы с наборами микросхем от Infineon, Silicon Labs, TI, NXP, Nordic, Espressif Systems и Synaptics.

RF-star Technology запустила модули Matter

Как известный поставщик беспроводных решений IoT , компания Shenzhen RF-star Technology Co., Ltd. (RF-star) выпустила несколько модулей беспроводной связи, поддерживающих протокол Matter. Они включают модули Matter over Thread на базе SoC TI CC2652x7, Silicon Labs MG24 и Nordic nRF52840, а также модули Matter over Wi-Fi на базе SoC TI CC3235S/CC3235SF, которые могут помочь клиентам быстро завершить разработку продукта.

О технологии RF-star

Shenzhen RF-star Technology Co., Ltd. (RF-star) — высокотехнологичная компания, специализирующаяся на радиочастотных устройствах, уже более десяти лет сертифицирована Texas Instruments в качестве стороннего поставщика маломощных радиочастотных продуктов. . RF-star предоставляет беспроводные модули IoT и полный набор решений, включая BLE, Wi-Fi, Matter, Wi-SUN, Sub-1G, ZigBee, Thread и т. д. Для получения дополнительной информации посетите веб-сайт компании https: // www.rfstarriot.com/ или свяжитесь с нами по адресу info@szrfstar.com .