Tēma, par kuru mēs šodien runāsim, ir saistīta ar viedajām mājām.
Runājot par viedajām mājām, nevienam tās nevajadzētu būt svešām.Šī gadsimta sākumā, kad pirmo reizi radās lietiskā interneta jēdziens, vissvarīgākā lietojuma joma bija viedā māja.
Gadu gaitā, nepārtraukti attīstoties digitālajām tehnoloģijām, ir izgudrota arvien vairāk viedās aparatūras mājām.Šī aparatūra ir radījusi lielas ērtības ģimenes dzīvē un papildinājusi dzīvesprieku.
Laika gaitā jūsu tālrunī būs daudz lietotņu.
Jā, šī ir ekoloģiskā barjera problēma, kas jau sen ir nomocījusi viedo māju nozari.
Faktiski IoT tehnoloģiju attīstībai vienmēr ir bijusi raksturīga sadrumstalotība.Dažādi lietojumprogrammu scenāriji atbilst dažādām IoT tehnoloģiju īpašībām.Dažiem ir nepieciešams liels joslas platums, dažiem ir nepieciešams zems enerģijas patēriņš, daži koncentrējas uz stabilitāti, un daži ir ļoti noraizējušies par izmaksām.
Tas ir radījis 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread un citu pamatā esošo sakaru tehnoloģiju sajaukumu.
Viedā māja savukārt ir tipisks LAN scenārijs ar tādām maza darbības rādiusa sakaru tehnoloģijām kā Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread u.c., plašā kategoriju un krusteniskās izmantošanas diapazonā.
Turklāt, tā kā viedās mājas ir paredzētas lietotājiem, kas nav speciālisti, ražotāji mēdz veidot savas platformas un lietotāja interfeisus un pieņemt patentētus lietojumprogrammu slāņa protokolus, lai nodrošinātu lietotāja pieredzi.Tas ir novedis pie pašreizējā "ekosistēmu kara".
Šķēršļi starp ekosistēmām ir radījuši ne tikai nebeidzamas nepatikšanas lietotājiem, bet arī pārdevējiem un izstrādātājiem – viena un tā paša produkta laišanai tirgū ir nepieciešama izstrāde dažādām ekosistēmām, būtiski palielinot darba slodzi un izmaksas.
Tā kā ekoloģisko barjeru problēma ir nopietns šķērslis viedo māju ilgtermiņa attīstībai, nozare ir sākusi strādāt, lai rastu risinājumu šai problēmai.
Matērijas protokola dzimšana
2019. gada decembrī Google un Apple pievienojās Zigbee Alliance, pievienojoties Amazon un vairāk nekā 200 uzņēmumiem un tūkstošiem ekspertu visā pasaulē, lai veicinātu jaunu lietojumprogrammu slāņa protokolu, kas pazīstams kā Project CHIP (Connected Home over IP) protokols.
Kā redzat no nosaukuma, CHIP ir saistīts ar mājas savienošanu, pamatojoties uz IP protokoliem.Šis protokols tika palaists ar mērķi palielināt ierīču saderību, vienkāršot produktu izstrādi, uzlabot lietotāju pieredzi un virzīt nozari uz priekšu.
Pēc CHIP darba grupas izveides sākotnējais plāns bija standartu izlaist 2020. gadā un produktu laist klajā 2021. gadā. Tomēr dažādu iemeslu dēļ šis plāns netika īstenots.
2021. gada maijā Zigbee Alliance mainīja savu nosaukumu uz CSA (Savienojuma standartu alianse).Tajā pašā laikā CHIP projekts tika pārdēvēts par Matter (ķīniešu valodā nozīmē "situācija, notikums, matērija").
Alianse tika pārdēvēta, jo daudzi dalībnieki nevēlējās pievienoties Zigbee, un CHIP tika nomainīts uz Matter, iespējams, tāpēc, ka vārds CHIP bija pārāk labi pazīstams (sākotnēji tas nozīmēja "čips") un ļoti viegli avarēja.
2022. gada oktobrī CSA beidzot izlaida Matter standarta protokola versiju 1.0.Īsi pirms tam, 2023. gada 18. maijā, tika izlaista arī Matter versija 1.1.
CSA konsorcija dalībnieki ir sadalīti trīs līmeņos: iniciators, dalībnieks un adoptētājs.Iniciatori ir visaugstākajā līmenī, pirmie, kas piedalās protokola izstrādē, ir alianses direktoru padomes locekļi un zināmā mērā piedalās alianses vadībā un lēmumu pieņemšanā.
Google un Apple kā iniciatoru pārstāvji sniedza ievērojamu ieguldījumu Matter agrīnās specifikācijas izstrādē.
Google ieguldīja savu viedās mājas esošo tīkla slāni un lietojumprogrammu protokolu Weave (standarta autentifikācijas mehānismu un komandu kopums ierīces darbībai), savukārt Apple sniedza ieguldījumu HAP Security (tiešai saziņai un vietējai LAN manipulācijām, nodrošinot spēcīgu privātumu un drošību ).
Saskaņā ar jaunākajiem datiem oficiālajā tīmekļa vietnē, CSA konsorciju kopumā ierosināja 29 uzņēmumi, kuros piedalījās 282 dalībnieki un 238 adoptētāji.
Milžu vadībā nozares dalībnieki aktīvi eksportē savu intelektuālo īpašumu Matter un ir apņēmušies izveidot grandiozu, vienotu, nemanāmi savienotu ekosistēmu.
Matērijas protokola arhitektūra
Pēc visas šīs runas, kā mēs saprotam Matter protokolu?Kādas ir tās attiecības ar Wi-Fi, Bluetooth, Thread un Zigbee?
Ne tik ātri, apskatīsim diagrammu:
Šī ir protokola arhitektūras diagramma: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) un Ethernet ir pamatā esošie protokoli (fiziskie un datu saites slāņi);uz augšu ir tīkla slānis, ieskaitot IP protokolus;uz augšu ir transporta slānis, ieskaitot TCP un UDP protokolus;un Matter protokols, kā mēs jau minējām, ir lietojumprogrammas slāņa protokols.
Bluetooth un Zigbee papildus pamatā esošajiem protokoliem ir arī īpaši tīkla, transporta un lietojumprogrammu slāņi.
Tāpēc Matter ir savstarpēji izslēdzošs protokols ar Zigbee un Bluetooth.Pašlaik vienīgie pamata protokoli, ko atbalsta Matter, ir Wi-Fi, Thread un Ethernet (Ethernet).
Papildus protokola arhitektūrai mums jāzina, ka Matter protokols ir izstrādāts ar atvērtu filozofiju.
Tas ir atvērtā pirmkoda protokols, ko ikviens var skatīt, izmantot un modificēt, lai tas atbilstu dažādiem lietojumprogrammu scenārijiem un vajadzībām, kas ļaus izmantot pārskatāmības un uzticamības tehniskos ieguvumus.
Matter protokola drošība ir arī galvenais pārdošanas punkts.Tas izmanto jaunāko šifrēšanas tehnoloģiju un atbalsta pilnīgu šifrēšanu, lai nodrošinātu, ka lietotāju sakari netiek nozagti vai bojāti.
Matter tīkla modelis
Tālāk mēs aplūkojam matērijas faktisko tīklu.Atkal to ilustrē diagramma:
Kā redzams diagrammā, matērija ir uz TCP/IP balstīts protokols, tāpēc Matter ir tas, kurā TCP/IP ir grupēts.
Wi-Fi un Ethernet ierīces, kas atbalsta Matter protokolu, var tieši savienot ar bezvadu maršrutētāju.Pavedienu ierīces, kas atbalsta Matter protokolu, var arī savienot ar IP tīkliem, piemēram, Wi-Fi, izmantojot robežmaršrutētājus.
Ierīces, kas neatbalsta Matter protokolu, piemēram, Zigbee vai Bluetooth ierīces, var savienot ar tilta tipa ierīci (Matter Bridge/Gateway), lai pārveidotu protokolu un pēc tam izveidotu savienojumu ar bezvadu maršrutētāju.
Rūpniecības sasniegumi matērijā
Matērija atspoguļo viedo māju tehnoloģiju tendenci.Kā tāds tas ir saņēmis plašu uzmanību un entuziasma atbalstu kopš tā pirmsākumiem.
Nozare ir ļoti optimistiska par Matter attīstības perspektīvām.Saskaņā ar jaunāko tirgus izpētes uzņēmuma ABI Research ziņojumu, no 2022. līdz 2030. gadam visā pasaulē tiks pārdoti vairāk nekā 20 miljardi bezvadu savienojuma viedās mājas ierīču, un liela daļa šo ierīču veidu atbildīs Matter specifikācijai.
Pašlaik Matter izmanto sertifikācijas mehānismu.Ražotāji izstrādā aparatūru, kurai ir jāiziet CSA konsorcija sertifikācijas process, lai saņemtu Matter sertifikātu un atļautu izmantot Matter logotipu.
Saskaņā ar CSA, Matter specifikācija attieksies uz plašu ierīču veidu klāstu, piemēram, vadības paneļiem, durvju slēdzenēm, gaismām, rozetēm, slēdžiem, sensoriem, termostatiem, ventilatoriem, klimata kontrolieriem, žalūzijām un multivides ierīcēm, aptverot gandrīz visus scenārijus viedā māja.
Nozares ziņā nozarē jau ir vairāki ražotāji, kuru produkti ir izturējuši Matter sertifikāciju un pakāpeniski ienāk tirgū.No mikroshēmu un moduļu ražotāju puses ir arī salīdzinoši spēcīgs Matter atbalsts.
Secinājums
Matter kā augšējā slāņa protokola lielākā loma ir nojaukt barjeras starp dažādām ierīcēm un ekosistēmām.Dažādiem cilvēkiem ir atšķirīgs skatījums uz matēriju, daži to uzskata par glābēju, bet citi to uzskata par tīru lapu.
Šobrīd Matter protokols joprojām ir sākuma stadijā, lai tas nonāktu tirgū, un tas vairāk vai mazāk saskaras ar dažām problēmām un izaicinājumiem, piemēram, augstākām izmaksām un ilgāku ierīču krājuma atjaunošanas ciklu.
Jebkurā gadījumā tas satricina viedo māju tehnoloģiju sistēmu blāvus gadus.Ja vecā sistēma ierobežo tehnoloģiju attīstību un lietotāju pieredzi, mums ir vajadzīgas tādas tehnoloģijas kā Matter, lai pastiprinātu un uzņemtos lielo uzdevumu.
Vai Matter veiksies vai nē, mēs nevaram droši pateikt.Tomēr tas ir visas viedo māju nozares vīzija un katra nozares uzņēmuma un praktiķa pienākums ieviest digitālās tehnoloģijas mājas dzīvē un nepārtraukti uzlabot lietotāju digitālās dzīves pieredzi.
Ceru, ka viedā māja drīz salauzīs visas tehniskās važas un patiesi ienāks katrā mājā.
Publicēšanas laiks: 29. jūnijs 2023