Тема, о которой мы собираемся поговорить сегодня, связана с умными домами.
Когда дело доходит до умных домов, никто не должен быть незнаком с ними. Еще в начале этого столетия, когда концепция Интернета вещей была впервые рождена, самая важная область применения, была умным домом.
За прошедшие годы, с непрерывной разработкой цифровых технологий, было изобретено все больше и больше интеллектуального оборудования для дома. Это оборудование принесло большую удобство для семейной жизни и добавило к удовольствию жизни.
Со временем у вас будет много приложений на вашем телефоне.
Да, это проблема экологического барьера, которая давно мучила индустрию умного дома.
Фактически, разработка технологии IoT всегда характеризовалась фрагментацией. Различные сценарии приложений соответствуют различным характеристикам технологий IoT. Некоторым нужна большая полоса пропускания, некоторые нуждаются в низком энергопотреблении, некоторое сосредоточение внимания на стабильности, а некоторые очень обеспокоены стоимостью.
Это привело к смесью 2/3/4/5G, NB-IOT, EMTC, LORA, SIGFOX, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread и других базовых технологий связи.
Умный дом, в свою очередь, является типичным сценарием локальной сети, с такими технологиями коммуникации с краткосрочной перспективой, как Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread и т. Д., В широком спектре категорий и перекрестного использования.
Более того, поскольку умные дома ориентированы на неспециалистских пользователей, производители, как правило, создают свои собственные платформы и интерфейсы пользовательского интерфейса и принимают протоколы проприетарного уровня приложений для обеспечения опыта пользователя. Это привело к текущей «экосистемной войне».
Барьеры между экосистемами вызвали не только бесконечные проблемы для пользователей, но и для поставщиков и разработчиков - запуск одного и того же продукта требует разработки для различных экосистем, что значительно увеличивает рабочую нагрузку и затраты.
Поскольку проблема экологических барьеров является серьезным ограничением долгосрочного развития умных домов, отрасль начала работать над поиском решения этой проблемы.
Рождение протокола вопроса
В декабре 2019 года Google и Apple присоединились к Zigbee Alliance, присоединившись к Amazon и более 200 компаниям и тысячам экспертов по всему миру для продвижения нового протокола уровня приложений, известного как протокол Project Chip (Home Over IP).
Как вы можете видеть из имени, чип - это соединение дома на основе IP -протоколов. Этот протокол был запущен с целью повышения совместимости устройств, упрощения разработки продуктов, улучшения опыта пользователя и продвижения отрасли вперед.
После того, как работала чип -группа, первоначальный план состоял в том, чтобы выпустить стандарт в 2020 году и запустить продукт в 2021 году. Однако по разным причинам этот план не материализовался.
В мае 2021 года альянс Zigbee изменил свое название на CSA (Альянс стандартов подключения). В то же время, проект чипа был переименован в материю (что означает «ситуация, событие, материя» на китайском языке).
Альянс был переименован, потому что многие участники неохотно присоединялись к Zigbee, и Чип был изменен на материю, вероятно, потому, что слово чип был слишком хорошо известен (изначально он означал «чип») и очень легко сбой.
В октябре 2022 года CSA наконец выпустила версию 1.0 стандартного протокола Matter. Незадолго до этого, 18 мая 2023 года, была также выпущена материя 1.1.
Члены консорциума CSA разделены на три уровня: инициатор, участник и усыновитель. Инициаторы находятся на самом высоком уровне, будучи первыми, кто участвует в составлении протокола, являются членами Совета директоров Альянса и в некоторой степени участвуют в руководстве и решениях Альянса.
Google и Apple, как представители инициаторов, внесли значительный вклад в ранние спецификации материи.
Google внесла свой собственный сетевой сетевой уровень и протокол приложений своего собственного интеллектуального дома (набор стандартных механизмов аутентификации и команд для работы с устройством), в то время как Apple предоставила HAP Security (для сквозной связи и манипуляции с локальной сети, обеспечивая сильную конфиденциальность и безопасность).
Согласно последним данным на официальном веб -сайте, консорциум CSA был инициирован в общей сложности 29 компаний, 282 участника и 238 усыновителей.
Во главе с гигантами игроки отрасли активно экспортируют свою интеллектуальную собственность для материи и стремятся создать грандиозную единую бесшовную экосистему.
Архитектура протокола Материя
После всего этого разговора, как именно мы понимаем протокол вопроса? Каковы его отношения с Wi-Fi, Bluetooth, Thread и Zigbee?
Не так быстро, давайте посмотрим на диаграмму:
Это диаграмма архитектуры протокола: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) и Ethernet являются основными протоколами (физические и передачи данных); Вверх - это сетевой уровень, включая IP -протоколы; Вверх - это транспортный слой, включая TCP и протоколы UDP; И протокол вопроса, как мы уже упоминали, представляет собой протокол уровня приложений.
Bluetooth и Zigbee также имеют выделенные сетевые, транспортные и прикладные слои, в дополнение к базовым протоколам.
Следовательно, материя является взаимоисключающим протоколом с Zigbee и Bluetooth. В настоящее время единственными базовыми протоколами, которые имеют значение, являются Wi-Fi, Thread и Ethernet (Ethernet).
В дополнение к архитектуре протокола, мы должны знать, что протокол вопроса разработан с открытой философией.
Это протокол с открытым исходным кодом, который можно просмотреть, использовать и модифицировать любым в соответствии с различными сценариями и потребностями приложения, что позволит получить технические преимущества прозрачности и надежности.
Безопасность протокола вопроса также является основным пунктом продажи. Он использует новейшую технологию шифрования и поддерживает сквозное шифрование, чтобы гарантировать, что коммуникации пользователей не украдены и не подделаны.
Сетевая модель Материя
Далее мы смотрим на реальную сеть материи. Опять же, это иллюстрируется диаграммой:
Как показывает диаграмма, материя - это протокол на основе TCP/IP, поэтому материя - это то, в что можно сгруппировать TCP/IP.
Устройства Wi-Fi и Ethernet, которые поддерживают протокол вещества, могут быть подключены непосредственно к беспроводному маршрутизатору. Устройства потоков, которые поддерживают протокол вещества, также могут быть взаимосвязаны с сети на основе IP, таких как Wi-Fi через пограничные маршрутизаторы.
Устройства, которые не поддерживают протокол вопроса, такой как устройства Zigbee или Bluetooth, могут быть подключены к устройству типа мостового типа (материальное мост/шлюз) для преобразования протокола, а затем подключиться к беспроводному маршрутизатору.
Промышленные достижения в материи
Материя представляет собой тенденцию в технологии интеллектуального дома. Таким образом, он получил широкое внимание и восторженную поддержку с момента своего создания.
Индустрия очень оптимистична в отношении перспектив развития Материя. Согласно недавнему отчету, проведенной исследованием рыночной исследования ABI Research, более 20 миллиардов беспроводных устройств Smart Home будут продаваться по всему миру с 2022 по 2030 год, и большая часть этих типов устройств будет соответствовать спецификации вопроса.
В настоящее время материя использует механизм сертификации. Производители разрабатывают аппаратное обеспечение, которое необходимо передать процесс сертификации консорциума CSA, чтобы получить сертификат вопроса, и им будет разрешено использовать этот логотип.
Согласно CSA, спецификация вопроса будет применяться к широкому диапазону типов устройств, таких как панели управления, дверные замки, светильники, розеты, коммутаторы, датчики, термостаты, вентиляторы, климат -контроллеры, жалюзи и медиа -устройства, охватывая почти все сценарии в умном доме.
В отрасли, в отрасли уже есть ряд производителей, чьи продукты прошли сертификацию материи и постепенно выходят на рынок. Со стороны производителей чипов и модулей существует также относительно сильная поддержка материи.
Заключение
Самая большая роль Материя как протокола с верхним слоем состоит в том, чтобы разрушить барьеры между различными устройствами и экосистемами. У разных людей разные взгляды на материю, некоторые видят это как Спаситель, а другие видят это как чистый лист.
На данный момент протокол вопроса все еще находится на ранних стадиях выхода на рынок и более или менее сталкивается с некоторыми проблемами и проблемами, такими как более высокие затраты и более длительный цикл обновления для акций устройств.
В любом случае, это приносит шок в скучные годы технологических систем интеллектуального дома. Если старая система ограничивает разработку технологий и ограничивает пользовательский опыт, нам нужны такие технологии, как Материя, чтобы подняться и принять на себя большую задачу.
Независимо от того, будет ли дело успешным или нет, мы не можем сказать наверняка. Тем не менее, это видение всей индустрии интеллектуальных домов и ответственность каждой компании и практикующего врача в отрасли за то, чтобы расширить возможности цифровых технологий в домашнюю жизнь и постоянно улучшать опыт цифровой жизни пользователей.
Надеюсь, что умный дом скоро сломает все технические кандалы и по -настоящему придет в каждый дом.
Время сообщения: 29-29 июня