Was ist los? Es macht nichts, wenn Sie Matter nicht kennen ... In dem Artikel werden wir das Matter-Protokoll näher untersuchen , das eine neue Zukunft des Smart Home darstellt .
Protokoll zur Geburt der Materie
Seit Ende 2019 ist das Matter-Protokoll das heiße Thema in der IoT-Branche und heißt Project Connected Home over IP (kurz Project CHIP). Project CHIP ist eine Arbeitsgruppe, die von Google, Amazon, Apple und der ZigBee Alliance initiiert und aufgebaut wurde. Diese Gruppe basiert auf dem Internet Protocol (IP), um einen Smart-Home-Protokollstandard zu schaffen, der die Interoperabilität verschiedener Protokolle realisieren, die Kompatibilität zwischen Smart-Home-Produkten erhöhen und ein nahtloses Benutzererlebnis bieten kann, um unser Leben einfacher zu machen.
Bis Mai 2021 wurde die 2002 gegründete ZigBee Alliance in CSA (Connectivity Standard Alliance) umbenannt. Im wahrsten Sinne des Wortes handelt es sich um eine Allianz im Zusammenhang mit Verbindungsstandards. Es klingt dominanter, wie ein Familieneimer. Dann wurde das Connected Home over IP-Protokoll in Matter umbenannt, was „Matter“ von „es spielt keine Rolle“ bedeutet.
Die CSA stellt das Matter-Protokoll an die Spitze, was den Status von Matter und seine Popularität zeigt.
Mit der Veröffentlichung des Matter-Protokollentwicklungsplans macht die Arbeitsgruppe Überstunden und das Tempo der Veröffentlichung ist immer enger geworden. Es gibt noch viele Probleme, die unserer eingehenden Analyse bedürfen:
Welche Änderungen wird das Matter-Protokoll am bestehenden IoT-Kommunikationsprotokoll im Smart Home mit sich bringen ?
Auch die in bestehenden Smart-Home-IoT-Produkten verwendeten Kommunikationsprotokolle sind vielfältig und jede drahtlose Technologie hat ihre eigenen Eigenschaften und Anwendungen.
Da es sich bei Matter um ein Protokoll handelt, das sich auf die IoT-Kommunikation bezieht und hauptsächlich auf der Anwendungsebene verwendet wird, wird es Auswirkungen auf die Entwicklung dieser Protokolle haben, insbesondere auf die Markteinführung von Produkten, die diese Protokolltechnologien verwenden? Die Antwort ist ja. Die erste Runde der von der aktuellen Matter-Arbeitsgruppe diskutierten und unterstützten Protokolle sind Wi-Fi , Thread, ZigBee und Bluetooth .
Wird WLAN auf Basis des IP-Protokolls wieder beliebt sein?
Als eines der beliebtesten Kommunikationsprotokolle in IoT-Anwendungen wird Wi-Fi erneut von der Geburt des Matter-Protokolls profitieren. Einerseits ist Wi-Fi von Anfang an eine Technologie, die auf dem IP-Protokoll basiert und Materie auf natürliche Weise direkt unterstützen kann. Andererseits mangelt es Wi-Fi an einem einheitlichen Protokoll auf der Anwendungsebene, insbesondere auf der Geschäftsebene der Smart-Home-Branche. Obwohl wir mit den in Internet-of-Things-Anwendungen weit verbreiteten Anwendungsschichtprotokollen wie HTTP, COAP und MQTT vertraut sind, sind sie alle Standards auf der Kommunikationsebene.
Als IoT-Wi-Fi-Produkte gerade auf den Markt kamen, waren Smart Plugs die beliebtesten Produkte. Mittlerweile sind auch einige Probleme an die Öffentlichkeit gelangt.
Wenn ein Benutzer den von jedem Hersteller hergestellten Smart Plug verwenden möchte , muss er/sie eine spezielle mobile App installieren, die mit dem Smart-Gerät übereinstimmt. Die Funktion jedes Smart-Geräts ist ähnlich, aber es sind zu viele Apps auf dem Mobiltelefon installiert und das von jedem Hersteller verwendete Kommunikationsprotokoll und das im Protokoll definierte Geschäftsdatenformat sind völlig unterschiedlich. Daher ist es noch schwieriger, über Interoperabilität zu sprechen.
Durch die Unterstützung des Matter-Protokolls ist das Anwendungsgeschäft nun vereinheitlicht und ermöglicht die Interoperabilität zwischen Wi-Fi-basierten Smart-Home-Produkten. Noch leistungsfähiger ist, dass Wi-Fi-Produkte auch mit anderen drahtlosen Technologieprodukten zusammenarbeiten können, wodurch Wi-Fi-Produkte intelligenter werden.
Wird die Anwendung des Thread-Protokolls ein explosionsartiges Wachstum verzeichnen?
Möglicherweise haben Sie noch nie vom Thread-Protokoll gehört. Tatsächlich wurde es im Jahr 2014 geboren. Das Thread-Protokoll wurde von Google Nest Labs entwickelt. Als ich den Thread-Protokollstandard zum ersten Mal las, war ich von der Weiterentwicklung und Praktikabilität vieler technischer Punkte begeistert. Beispielsweise, insbesondere im Vergleich zu ZigBee und Z-Wave, kein dezentrales Mesh-Netzwerk mit Single-Point-of-Failure, einfacher Zugang zum Internet basierend auf dem IPv6-Protokoll, hohe Sicherheitsstandards, bessere Kompatibilitätsgarantien mit Open Source Stack, mehr Geräterollen und andere Funktionen. Vielleicht sind das die Gründe, warum viele ausländische Giganten der Thread Alliance beigetreten sind. Die technischen Vorteile halfen Thread jedoch nicht dabei, die Produktisierung schnell umzusetzen. Garnprodukte einiger Hersteller sind im Ausland zu finden, in China gibt es nur wenige.
Der Grund liegt auch im Fehlen einheitlicher Standards des Thread-Protokolls auf der Anwendungsebene. Obwohl es auch Unterstützung auf Anwendungsebene wie Google Weave gibt, mangelt es immer noch an starker Werbung. Heutzutage kann die Unterstützung des Matter-Protokolls als eine Abkürzung der Anwendungsschicht zum Thread-Protokoll angesehen werden, und es ist die Abkürzung, die von den großen Giganten anerkannt wird. Thread kann IP-basierte Vorteile nutzen, um einfach auf das Matter-Netzwerk zuzugreifen und Interoperabilität mit anderen Produkten zu erreichen.
Es scheint also, dass das Thread-Protokoll perfekt auf das Smart-Home-System angewendet werden kann und möglicherweise ZigBee, Z-Wave und andere Protokolle im Smart Home in Frage stellt. Mit der Unterstützung von Google Home, Amazon Echo und Apple Home Pod werden sie den Zugriff auf Thread-Einzelkategorieprodukte definitiv beschleunigen. Es besteht also die Möglichkeit, dass sich die Anwendung des Thread-Protokolls in Überseeländern schneller entwickelt , in China kann es jedoch länger dauern, da der Schlüssel zum Ökosystem liegt. Beispielsweise übernimmt der B-End-Hardcover-Gehäusemarkt, der bisher im Smart Home weit verbreitet ist, das ZigBee-Protokoll fast als Industriestandard.
Können ZigBee-Produkte in eine Single-Product-Ära eintreten?
Hersteller oder Entwickler, die mit ZigBee vertraut sind, behandeln ZigBee oft als Systemtechnologie. Sie glauben, dass sich das ZigBee-Produkt deutlich von Produkten einer einzigen Kategorie wie Wi-Fi und Bluetooth unterscheidet. Sobald das System erwähnt wird, werden einem die hohe Komplexität des Systems, die Schwierigkeit der Landung und die hohen Eintrittsbarrieren in den Sinn kommen. Das ultimative Ziel von ZigBee besteht jedoch darin, ein Produkt einer einzigen Kategorie zu sein, das von den Verbrauchern akzeptiert werden kann. Wie WLAN- und Bluetooth-Produkte können auch bei IKEA, Amazon und Taobao gekaufte ZigBee-Produkte sofort nach dem Einschalten verwendet werden. Das ZigBee-Protokoll wird mit einem vollständigen Protokoll entwickelt, das von der physikalischen Schicht bis zur Anwendungsschicht definiert ist und eine hohe Interoperabilität aufweist. Aus diesem Grund kann die CSA Alliance (ehemals ZigBee Alliance) die Entwicklung von Matter mit mehreren Giganten anführen.
Auch hier bietet das Matter-Protokoll die Möglichkeit von ZigBee-Produkten mit nur einem Produkt und kann ein breiteres Spektrum an Interoperabilität erweitern. Das ZigBee-Gerät ist über die ZigBee-to-Matter-Brücke mit dem Matter-Netzwerk verbunden und interagiert mit anderen Geräten, die das Matter-Protokoll unterstützen. Derzeit gewährleistet die Interoperabilität zwischen ausgereiften ZigBee 3.0-Geräten einen standardisierten Zugriff auf das Matter-Netzwerk.
Können chinesische IoT-Hersteller die Sackgasse überwinden und aggressive Maßnahmen ergreifen?
Seit der Gründung des CHIP haben sich Giganten wie Amazon, Google und Apple vorgenommen, den Smart-Home-Kuchen noch größer zu machen. Am Anfang stellten die Giganten ihre Hochtechnologien zur Schau. Googles Weave, Amazons Alexa, Apples HomeKit und ZigBees Dotdot investierten in die Formulierung und Entwicklung des neuen Protokolls. Später investierten die Giganten viel Personal in die CHIP-Arbeitsgruppe. Verschiedene Teams spielten eine wichtige Rolle, um die Entwicklung des neuen Protokolls voranzutreiben. Bis Ende Mai haben mehr als 180 Unternehmen und über 1.700 Ingenieure dieser Unternehmen hart für dieses Ziel gearbeitet. Natürlich sind die meisten von ihnen ausländische Hersteller, und auch viele IoT-Hersteller in China haben aggressive Maßnahmen ergriffen. Aus der Formulierung vonVon Protokollstandards für das Internet der Dinge bis hin zur Landung von Endprodukten spielen Chiphersteller häufig eine Schlüsselrolle im vorgelagerten Bereich der Industriekette. Werfen wir einen Blick auf die neuen Aktionen chinesischer Chiphersteller.
Als einer der größten Anbieter von IoT-WLAN-Chips verfügt Espressif über ein breites Kundenspektrum im Ausland, insbesondere im Open-Source- und Geek-Bereich. Die Espressif-Technologie nutzt den Trend zur Teilnahme am Matter-Plan, der Espressif auch dabei hilft, schnell vom ursprünglichen Wi-Fi-Bereich auf andere IoT-Protokolle umzusteigen. Anfang August veröffentlichte Espressif einen ESP32-H2-Chip, der die Standards IEEE 802.15.4 und Bluetooth LE v5.2 unterstützt, um das Matter-Protokoll vollständig zu unterstützen. Wir gehen davon aus, dass der Schwerpunkt auf Wi-Fi, Thread und Wi-Fi + Thread (Board-Router) liegen wird, um den Bedürfnissen der Kunden in China gerecht zu werden.
PHY+ Microelectronics hat sich bereits zuvor auf die Entwicklung von Bluetooth-Chips mit geringem Stromverbrauch konzentriert. Als der Bluetooth-Chip PHY6212 der ersten Generation auf den Markt kam, gab es auf dem Markt Stimmen, dass China endlich über einen inländischen Bluetooth-Chip verfügte, der mit europäischen und amerikanischen Bluetooth-Chips verglichen werden konnte. Diesmal brachte PHY+ Microelectronics erneut den Dual-Mode-Chip PHY6226, BLE+IEEE 802.15.4 auf den Markt. Derzeit sind die Plattformen der PHY62xx-Serie auch die ersten, die die ZigBee-Kompatibilitätsplattformzertifizierung der CSA Alliance abgeschlossen haben.
Wir glauben an PHY und stimmen auch darin überein, dass das von den Giganten geförderte Matter-Protokoll mehr Möglichkeiten bieten kann. Was die Chip-Architektur des PHY6226 betrifft, kann man ihn als „kurz und leistungsstark“ bezeichnen. Der Chip sei genau richtig für den Einsatz in bestehenden IoT-Terminalprodukten, heißt es. Yang Zhongqi, Direktor des Forschungs- und Entwicklungszentrums für Mikroelektroniksoftware PHY+, sagte auch, dass die Koexistenz mehrerer Protokolle im Smart Home derzeit ganz normal sein werde. Die Formulierung des Matter-Protokolls wird den ZigBee 3.0-Standardprodukten mehr Möglichkeiten bieten. PHY hat einen umfassenden Produkt-Roadmap-Plan für ZigBee, Thread, BLE und andere Technologien erstellt. Gleichzeitig wird PHY andere Technologieprodukte mit umfangreicher Bluetooth-Erfahrung unterstützen, wie z. B. ZigBee Direct, BLE Provisioning in Matter,PHY wird Multimode-AIOT-Chips entwickeln, um den Marktanforderungen gerecht zu werden und Kunden dabei zu helfen, die Produktimplementierung zu beschleunigen.
Als aufstrebender Star im Bereich IoT-Wi-Fi-Chips wurde Bouffalo Lab von Hauptkunden in den Bereichen Haushaltsgeräte, Beleuchtung und anderen Märkten für seine hervorragende Leistung auf dem heutigen Markt für inländische Wi-Fi-Chip-Anwendungen im Roten Meer anerkannt. Anschließend werden der BL702-Chip, der auch der Kombinationschip aus BLE5.0 + IEEE 802.15.4 ist, und der vorherige Wi-Fi-Chip zweifellos für die Matter-Unterstützung eingesetzt. Aus der Perspektive der BL702-Chiparchitektur kann man sagen, dass es sich durch und durch um einen Familien-Bucket-Chip handelt. Im Vergleich zu anderen herkömmlichen Dual-Mode-Chips bietet er sowohl denkbare als auch unerwartete Funktionen. Ich glaube, dass Bouffalo Lab sich auch auf Wi-Fi und Thread auf Materie konzentrieren wird, um über ein einziges Produkt in die Ökologie fremder Materie einzudringen und auf das Matter-Netzwerk zuzugreifen.
Kürzlich haben wir über mehrere etablierte IEEE802.15.4- und BLE-IP-Anbieter erfahren, dass auch andere chinesische Halbleiterunternehmen entsprechende IP-Integration in bestehende Chips beraten, in der Hoffnung, einen Anteil am zukünftigen Matter-Markt zu gewinnen.
Konzentrieren sich die Anbieter von Terminalprodukten auf die frühen Dividenden von Matter?
Diese Smart-Home-Produkte der IoT-Terminalhersteller in China entwickeln sich so schnell, dass sie Ausländer überraschen. Sie alle hoffen, die Matter-Produkte schnell auf einem breiten Marktmarkt einzuführen. Bei den meisten Terminalherstellern können Sie jetzt in die Vorbereitungsphase eintreten, um mehr über Matter zu erfahren. Sie können das Code-Update auf Github (https://github.com/project-chip/connectedhomeip) verfolgen, das auf der Grundlage der aktuellen Unterstützung einige Demos von Hardwaregeräten erstellen kann. Schließlich wird das offizielle Matter-Open-Source-SDK Ende 2021 verfügbar sein, und die 1.0-Version der Spezifikation wird voraussichtlich Anfang 2022 veröffentlicht. Erst dann wird es einen relativ vollständigen Protokollstandard, eine Entwicklungsumgebung und eine Zertifizierung geben Testgarantie. Und die Chiphersteller im Upstream-Bereich müssen besorgter sein, und sie alle machen Überstunden in der Entwicklung, in der Hoffnung, eine perfekte „schlüsselfertige“ Matter-Lösung bereitzustellen, um dem Produkt bei der Markteinführung zu helfen. In Bezug auf die ökologische Umgebung und die technische Nutzung von Matter-Produkten muss die anfängliche ökologische Produktumgebung von Matter im Ausland liegen und hauptsächlich auf der Ökologie von Google, Apple und Amazon basieren. Technisch gesehen müssen es WLAN- und Thread-bezogene Produkte sein, die zuerst mit dem Matter-Protokoll verbunden werden. Dann gibt es ZigBee, Z-Wave und andere Produkte, die Bridge-Unterstützung benötigen.
Zusammenfassung
Referenzmaterialien
Geschrieben von RF-Star-Berater Mr. Wireless (einem Essayisten von We-Media)
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