El tema del que vamos a hablar hoy tiene que ver con las casas inteligentes.
Cuando se trata de hogares inteligentes, nadie debería desconocerlos. A principios de este siglo, cuando nació el concepto de Internet de las cosas, el área de aplicación más importante era el hogar inteligente.
A lo largo de los años, con el continuo desarrollo de la tecnología digital, se han inventado cada vez más hardware inteligente para el hogar. Estos equipos han aportado una gran comodidad a la vida familiar y han contribuido al placer de vivir.
Con el tiempo, tendrás muchas aplicaciones en tu teléfono.
Sí, este es el problema de la barrera ecológica que ha afectado durante mucho tiempo a la industria de las casas inteligentes.
De hecho, el desarrollo de la tecnología IoT siempre se ha caracterizado por la fragmentación. Los diferentes escenarios de aplicación coinciden con diferentes características de las tecnologías de IoT. Algunos necesitan un gran ancho de banda, otros necesitan un bajo consumo de energía, otros se centran en la estabilidad y otros están muy preocupados por el costo.
Esto ha dado lugar a una combinación de 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread y otras tecnologías de comunicación subyacentes.
La casa inteligente, a su vez, es un escenario típico de LAN, con tecnologías de comunicación de corto alcance como Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread, etc., en una amplia gama de categorías y usos cruzados.
Además, como los hogares inteligentes están dirigidos a usuarios no especializados, los fabricantes tienden a crear sus propias plataformas e interfaces de interfaz de usuario y adoptar protocolos de capa de aplicación patentados para garantizar la experiencia del usuario. Esto ha llevado a la actual "guerra de ecosistemas".
Las barreras entre ecosistemas no sólo han causado innumerables problemas a los usuarios, sino también a los proveedores y desarrolladores: lanzar el mismo producto requiere desarrollo para diferentes ecosistemas, lo que aumenta significativamente la carga de trabajo y los costos.
Debido a que el problema de las barreras ecológicas es una limitación grave para el desarrollo a largo plazo de hogares inteligentes, la industria ha comenzado a trabajar para encontrar una solución a este problema.
El nacimiento del protocolo de la Materia
En diciembre de 2019, Google y Apple se unieron a Zigbee Alliance, uniéndose a Amazon y a más de 200 empresas y miles de expertos en todo el mundo para promover un nuevo protocolo de capa de aplicación, conocido como protocolo Project CHIP (Connected Home over IP).
Como puede ver por el nombre, CHIP se trata de conectar el hogar según protocolos IP. Este protocolo se lanzó con el objetivo de aumentar la compatibilidad de los dispositivos, simplificar el desarrollo de productos, mejorar la experiencia del usuario e impulsar la industria.
Después de que nació el grupo de trabajo CHIP, el plan original era lanzar el estándar en 2020 y lanzar el producto en 2021. Sin embargo, por diversas razones, este plan no se materializó.
En mayo de 2021, Zigbee Alliance cambió su nombre a CSA (Connectivity Standards Alliance). Al mismo tiempo, el proyecto CHIP pasó a llamarse Matter (que significa "situación, evento, asunto" en chino).
Se cambió el nombre de la Alianza porque muchos miembros se mostraban reacios a unirse a Zigbee, y CHIP se cambió a Matter, probablemente porque la palabra CHIP era demasiado conocida (originalmente significaba "chip") y era muy fácil de bloquear.
En octubre de 2022, la CSA finalmente lanzó la versión 1.0 del protocolo estándar Matter. Poco antes, el 18 de mayo de 2023, también se lanzó la versión 1.1 de Matter.
Los miembros del Consorcio CSA se dividen en tres niveles: Iniciador, Participante y Adoptador. Los iniciadores están al más alto nivel, siendo los primeros en participar en la redacción del protocolo, son miembros de la Junta Directiva de la Alianza y participan hasta cierto punto en el liderazgo y las decisiones de la Alianza.
Google y Apple, como representantes de los iniciadores, contribuyeron significativamente a las primeras especificaciones de Matter.
Google contribuyó con la capa de red existente y el protocolo de aplicación Weave (un conjunto de mecanismos de autenticación estándar y comandos para el funcionamiento del dispositivo) de su propio Smart Home, mientras que Apple contribuyó con HAP Security (para comunicación de extremo a extremo y manipulación de LAN local, lo que garantiza una sólida privacidad y seguridad). ).
Según los últimos datos publicados en el sitio web oficial, el consorcio CSA fue iniciado por un total de 29 empresas, con 282 participantes y 238 adoptantes.
Liderados por los gigantes, los actores de la industria están exportando activamente su propiedad intelectual para Matter y están comprometidos a construir un gran ecosistema unificado y perfectamente conectado.
Arquitectura del protocolo de la materia.
Después de toda esta charla, ¿cómo entendemos exactamente el protocolo Matter? ¿Cuál es su relación con Wi-Fi, Bluetooth, Thread y Zigbee?
No tan rápido, veamos un diagrama:
Este es un diagrama de la arquitectura del protocolo: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) y Ethernet son los protocolos subyacentes (capas física y de enlace de datos); hacia arriba está la capa de red, incluidos los protocolos IP; hacia arriba está la capa de transporte, incluidos los protocolos TCP y UDP; y el protocolo Matter, como ya hemos mencionado, es un protocolo de capa de aplicación.
Bluetooth y Zigbee también tienen capas de red, transporte y aplicación dedicadas, además de los protocolos subyacentes.
Por tanto, Matter es un protocolo mutuamente excluyente con Zigbee y Bluetooth. Actualmente, los únicos protocolos subyacentes que admite Matter son Wi-Fi, Thread y Ethernet (Ethernet).
Además de la arquitectura del protocolo, debemos saber que el protocolo Matter está diseñado con una filosofía abierta.
Es un protocolo de código abierto que cualquier persona puede ver, utilizar y modificar para adaptarse a diferentes escenarios y necesidades de aplicación, lo que permitirá los beneficios técnicos de transparencia y confiabilidad.
La seguridad del protocolo Matter también es un importante punto de venta. Utiliza la última tecnología de cifrado y admite cifrado de extremo a extremo para garantizar que las comunicaciones de los usuarios no sean robadas ni manipuladas.
El modelo de networking de Matter
A continuación, analizamos las redes reales de la Materia. Nuevamente, esto se ilustra mediante un diagrama:
Como muestra el diagrama, Matter es un protocolo basado en TCP/IP, por lo que Matter es cualquier cosa en la que se agrupe TCP/IP.
Los dispositivos Wi-Fi y Ethernet que admiten el protocolo Matter se pueden conectar directamente a un enrutador inalámbrico. Los dispositivos Thread que admiten el protocolo Matter también se pueden interconectar a redes basadas en IP, como Wi-Fi, a través de enrutadores fronterizos.
Los dispositivos que no admiten el protocolo Matter, como Zigbee o dispositivos Bluetooth, se pueden conectar a un dispositivo tipo puente (Matter Bridge/Gateway) para convertir el protocolo y luego conectarse a un enrutador inalámbrico.
Avances industriales en la Materia
Matter representa una tendencia en la tecnología del hogar inteligente. Como tal, ha recibido amplia atención y apoyo entusiasta desde sus inicios.
La industria es muy optimista sobre las perspectivas de desarrollo de Matter. Según un informe reciente de la firma de investigación de mercado ABI Research, entre 2022 y 2030 se venderán en todo el mundo más de 20 mil millones de dispositivos domésticos inteligentes conectados de forma inalámbrica, y una gran proporción de estos tipos de dispositivos cumplirán la especificación Matter.
Matter utiliza actualmente un mecanismo de certificación. Los fabricantes desarrollan hardware que debe pasar el proceso de certificación del consorcio CSA para poder recibir el certificado de Matter y poder utilizar el logotipo de Matter.
Según la CSA, la especificación Matter se aplicará a una amplia gama de tipos de dispositivos, como paneles de control, cerraduras de puertas, luces, enchufes, interruptores, sensores, termostatos, ventiladores, controladores climáticos, persianas y dispositivos multimedia, cubriendo casi todos los escenarios en la casa inteligente.
A nivel industrial, la industria ya cuenta con varios fabricantes cuyos productos han pasado la certificación Matter y están ingresando gradualmente al mercado. Por parte de los fabricantes de chips y módulos, también existe un apoyo relativamente fuerte a Matter.
Conclusión
El papel más importante de Matter como protocolo de capa superior es romper las barreras entre diferentes dispositivos y ecosistemas. Diferentes personas tienen diferentes perspectivas sobre la Materia, algunos la ven como un salvador y otros como un borrón y cuenta nueva.
Por el momento, el protocolo Matter aún se encuentra en las primeras etapas de su llegada al mercado y más o menos enfrenta algunos problemas y desafíos, como costos más altos y un ciclo de renovación más largo para el stock de dispositivos.
En cualquier caso, supone un shock para los aburridos años de los sistemas de tecnología doméstica inteligente. Si el antiguo sistema limita el desarrollo de la tecnología y la experiencia del usuario, entonces necesitamos tecnologías como Matter para dar un paso al frente y asumir la gran tarea.
No podemos decir con seguridad si Matter será un éxito o no. Sin embargo, es la visión de toda la industria del hogar inteligente y la responsabilidad de cada empresa y profesional de la industria potenciar la tecnología digital en la vida hogareña y mejorar continuamente la experiencia de vida digital de los usuarios.
Espero que el hogar inteligente pronto rompa todos los grilletes técnicos y realmente llegue a todos los hogares.
Hora de publicación: 29 de junio de 2023