הנושא שעליו נדבר היום קשור לבתים חכמים.
כשזה מגיע לבתים חכמים, אף אחד לא צריך להכיר אותם.עוד בתחילת המאה הזו, כשהמושג של האינטרנט של הדברים נולד לראשונה, תחום היישום החשוב ביותר, היה הבית החכם.
במהלך השנים, עם התפתחות מתמשכת של הטכנולוגיה הדיגיטלית, הומצאה יותר ויותר חומרה חכמה לבית.החומרות הללו הביאו נוחות רבה לחיי המשפחה והוסיפו להנאת החיים.
עם הזמן, יהיו לך הרבה אפליקציות בטלפון שלך.
כן, זו בעיית המחסום האקולוגי שמטרידה זמן רב את תעשיית הבית החכם.
למעשה, התפתחות טכנולוגיית ה-IoT תמיד התאפיינה בפיצול.תרחישי יישומים שונים תואמים מאפיינים שונים של טכנולוגיות IoT.חלקם זקוקים לרוחב פס גדול, חלקם זקוקים לצריכת חשמל נמוכה, חלקם מתמקדים ביציבות, וחלקם מודאגים מאוד מהעלות.
זה הוליד שילוב של 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread וטכנולוגיות תקשורת אחרות.
הבית החכם, בתורו, הוא תרחיש LAN טיפוסי, עם טכנולוגיות תקשורת קצרות טווח כמו Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread וכו', במגוון רחב של קטגוריות ושימוש צולב.
יתרה מכך, מכיוון שבתים חכמים מכוונים למשתמשים שאינם מומחים, יצרנים נוטים לבנות פלטפורמות וממשקי ממשק משלהם ולאמץ פרוטוקולי שכבת יישומים קנייניים כדי להבטיח חווית משתמש.זה הוביל ל"מלחמת המערכת האקולוגית" הנוכחית.
החסמים בין מערכות אקולוגיות לא רק גרמו לצרות אינסופיות למשתמשים, אלא גם לספקים ולמפתחים – השקת אותו מוצר דורשת פיתוח למערכות אקולוגיות שונות, מה שמגדיל משמעותית את עומס העבודה והעלויות.
מכיוון שבעיית החסמים האקולוגיים מהווה מגבלה רצינית לפיתוח ארוך טווח של בתים חכמים, התעשייה החלה לעבוד על מציאת פתרון לבעיה זו.
הלידה של פרוטוקול ה-Matter
בדצמבר 2019, גוגל ואפל הצטרפו ל-Zigbee Alliance, והצטרפו לאמזון ולמעלה מ-200 חברות ואלפי מומחים ברחבי העולם כדי לקדם פרוטוקול שכבת יישומים חדש, המכונה פרוטוקול Project CHIP (Connected Home over IP).
כפי שניתן לראות מהשם, CHIP עוסק בחיבור הבית על בסיס פרוטוקולי IP.פרוטוקול זה הושק במטרה להגביר את תאימות המכשירים, לפשט את פיתוח המוצר, לשפר את חווית המשתמש ולהניע את התעשייה קדימה.
לאחר שנולדה קבוצת העבודה CHIP, התכנון המקורי היה לשחרר את התקן ב-2020 ולהשיק את המוצר ב-2021. עם זאת, מסיבות שונות, תוכנית זו לא יצאה לפועל.
במאי 2021 שינתה ברית Zigbee את שמה ל-CSA (Connectivity Standards Alliance).במקביל, שונה שמו של פרויקט CHIP ל-Matter (המשמעות היא "מצב, אירוע, עניין" בסינית).
שמה של הברית שונה בגלל שחברים רבים לא ששים להצטרף ל-Zigbee, ו-CHIP שונה ל-Mater, כנראה בגלל שהמילה CHIP הייתה מוכרת מדי (התכוונה במקור "שבב") וקל מאוד להתרסק.
באוקטובר 2022, ה-CSA פרסמה סוף סוף את גרסה 1.0 של הפרוטוקול הסטנדרטי של Matter.זמן קצר לפני כן, ב-18 במאי 2023, שוחררה גם גרסה 1.1 של Matter.
חברי קונסורציום CSA מחולקים לשלוש רמות: יוזם, משתתף ומאמץ.היוזמים הם ברמה הגבוהה ביותר, בהיותם הראשונים להשתתף בניסוח הפרוטוקול, חברים בדירקטוריון הברית ומשתתפים במידה מסוימת בהנהגה ובהחלטות הברית.
גוגל ואפל, כנציגות של היוזמים, תרמו באופן משמעותי למפרט המוקדם של Matter.
גוגל תרמה את שכבת הרשת הקיימת של הבית החכם ואת פרוטוקול היישום Weave (קבוצה של מנגנוני אימות ופקודות סטנדרטיים לתפעול המכשיר), בעוד אפל תרמה HAP Security (לתקשורת מקצה לקצה ולמניפולציה מקומית של LAN, הבטחת פרטיות ואבטחה חזקות ).
על פי הנתונים העדכניים ביותר באתר הרשמי, קונסורציום CSA הוקם על ידי סך של 29 חברות, עם 282 משתתפים ו-238 מאמצים.
בהנהגת הענקים, שחקני התעשייה מייצאים באופן פעיל את הקניין הרוחני שלהם למען החומר ומחויבים לבנות מערכת אקולוגית מאוחדת גדולה ומחוברת בצורה חלקה.
ארכיטקטורת הפרוטוקול של Matter
אחרי כל הדיבורים האלה, איך בדיוק אנחנו מבינים את פרוטוקול ה-Matter?מה הקשר שלו עם Wi-Fi, Bluetooth, Thread ו-Zigbee?
לא כל כך מהר, בואו נסתכל על תרשים:
זהו דיאגרמה של ארכיטקטורת הפרוטוקול: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) ו-Ethernet הם הפרוטוקולים הבסיסיים (שכבות פיזיות ושכבות קישור נתונים);כלפי מעלה נמצאת שכבת הרשת, כולל פרוטוקולי IP;כלפי מעלה נמצאת שכבת התחבורה, כולל פרוטוקולי TCP ו-UDP;ופרוטוקול ה-Mater, כפי שכבר הזכרנו, הוא פרוטוקול שכבת יישומים.
ל-Bluetooth ול-Zigbee יש גם שכבות רשת, תחבורה ואפליקציות ייעודיות, בנוסף לפרוטוקולים הבסיסיים.
לכן, Matter הוא פרוטוקול בלעדי הדדי עם Zigbee ו-Bluetooth.נכון לעכשיו, הפרוטוקולים הבסיסיים היחידים שבהם Matter תומך הם Wi-Fi, Thread ו-Ethernet (Ethernet).
בנוסף לארכיטקטורת הפרוטוקול, עלינו לדעת שפרוטוקול Matter מתוכנן עם פילוסופיה פתוחה.
זהו פרוטוקול קוד פתוח שניתן לצפות בו, להשתמש בו ולשנותו על ידי כל אחד כך שיתאים לתרחישים ולצרכים שונים של יישומים, מה שיאפשר את היתרונות הטכניים של שקיפות ואמינות.
אבטחת פרוטוקול ה-Mater היא גם נקודת מכירה מרכזית.הוא משתמש בטכנולוגיית ההצפנה העדכנית ביותר ותומך בהצפנה מקצה לקצה כדי להבטיח שהתקשורת של המשתמשים לא תיגנב או תתעסק בה.
מודל הרשת של Matter
לאחר מכן, אנו מסתכלים על הרשת בפועל של החומר.שוב, זה מומחש על ידי תרשים:
כפי שמראה התרשים, Matter הוא פרוטוקול מבוסס TCP/IP, כך ש-Matter הוא כל מה ש-TCP/IP מקובץ אליו.
התקני Wi-Fi ו-Ethernet התומכים בפרוטוקול Matter יכולים להיות מחוברים ישירות לנתב אלחוטי.התקני חוט התומכים בפרוטוקול Matter יכולים להיות מחוברים גם לרשתות מבוססות IP כגון Wi-Fi דרך נתבי גבול.
ניתן לחבר מכשירים שאינם תומכים בפרוטוקול Matter, כגון מכשירי Zigbee או Bluetooth, למכשיר מסוג גשר (Matter Bridge/Gateway) כדי להמיר את הפרוטוקול ולאחר מכן להתחבר לנתב אלחוטי.
התקדמות תעשייתית בחומר
החומר מייצג מגמה בטכנולוגיית הבית החכם.ככזה, הוא זכה לתשומת לב נרחבת ולתמיכה נלהבת מאז הקמתה.
התעשייה מאוד אופטימית לגבי סיכויי הפיתוח של Matter.על פי דו"ח עדכני של חברת מחקרי השוק ABI Research, יותר מ-20 מיליארד מכשירי בית חכם המחוברים אלחוטית יימכרו ברחבי העולם מ-2022 עד 2030, וחלק גדול מסוגי המכשירים הללו יעמדו במפרט ה-Mater.
חומר משתמש כיום במנגנון הסמכה.יצרנים מפתחים חומרה שצריכה לעבור את תהליך ההסמכה של קונסורציום CSA על מנת לקבל את תעודת Matter ולהיות רשאי להשתמש בלוגו Matter.
לפי ה-CSA, מפרט ה-Mater יחול על מגוון רחב של סוגי מכשירים כגון לוחות בקרה, מנעולי דלתות, אורות, שקעים, מתגים, חיישנים, תרמוסטטים, מאווררים, בקרי אקלים, תריסים ומכשירי מדיה, המכסים כמעט את כל התרחישים ב- הבית החכם.
מבחינה תעשייתית, בענף יש כבר מספר יצרנים שמוצריהם עברו את הסמכת Matter ויוצאים לשוק בהדרגה.מצד יצרני השבבים והמודולים, יש גם תמיכה חזקה יחסית ל-Mater.
סיכום
התפקיד הגדול ביותר של החומר כפרוטוקול של שכבה עליונה הוא לשבור את המחסומים בין מכשירים ומערכות אקולוגיות שונות.לאנשים שונים יש נקודות מבט שונות על החומר, כאשר חלקם רואים בו מושיע ואחרים רואים בו דף נקי.
נכון לעכשיו, פרוטוקול ה-Mater נמצא עדיין בשלבי יציאה לשוק ופחות או יותר מתמודד עם כמה בעיות ואתגרים, כמו עלויות גבוהות יותר ומחזור חידוש ארוך יותר של מלאי המכשירים.
בכל מקרה, זה מביא זעזוע לשנים המשעממות של מערכות טכנולוגיות בית חכם.אם המערכת הישנה מגבילה את התפתחות הטכנולוגיה ומגבילה את חווית המשתמש, אז אנחנו צריכים טכנולוגיות כמו Matter כדי להתקדם ולקחת על עצמנו את המשימה הגדולה.
אם Matter יהיה הצלחה או לא, אנחנו לא יכולים לומר בוודאות.עם זאת, החזון של כל תעשיית הבית החכם והאחריות של כל חברה ועוסק בתעשייה להעצים את הטכנולוגיה הדיגיטלית לחיי הבית ולשפר ללא הרף את חווית החיים הדיגיטלית של המשתמשים.
מקווה שהבית החכם ישבור במהרה את כל הכבלים הטכניים ובאמת ייכנס לכל בית.
זמן פרסום: 29 ביוני 2023