¿Que sucede? No importa si no conoce Matter... En el artículo, exploraremos más a fondo el protocolo Matter , que es un nuevo futuro del hogar inteligente .
Protocolo Nacimiento de la Materia
Desde finales de 2019, el tema candente en la industria de IoT es el protocolo Matter, que se llama Project Connected Home over IP (abreviado por Project CHIP). Project CHIP es un grupo de trabajo iniciado y creado por Google, Amazon, Apple y ZigBee Alliance. Este grupo se basa en el Protocolo de Internet (IP) para crear un estándar de protocolo de hogar inteligente que puede lograr la interoperabilidad de diferentes protocolos, aumentar la compatibilidad entre los productos de hogar inteligente y proporcionar una experiencia de usuario perfecta para hacernos la vida más fácil.
Hasta mayo de 2021, la ZigBee Alliance establecida en 2002 pasó a llamarse CSA (Connectivity Standard Alliance). Literalmente, es una alianza relacionada con los estándares de conexión. Suena más dominante, como un balde familiar. Luego, el protocolo Hogar conectado a través de IP pasó a llamarse Materia, que es la “Materia” de “no importa”.
La CSA coloca el protocolo Matter en la parte superior, lo que muestra el estado de Matter y su popularidad.
Con el lanzamiento del plan de desarrollo del protocolo Matter, el grupo de trabajo trabaja horas extras y el ritmo de emisión se ha vuelto cada vez más apretado. Todavía hay muchos problemas que necesitan nuestro análisis en profundidad:
¿Qué cambios traerá el protocolo Matter al protocolo de comunicación IoT existente en el hogar inteligente ?
Los protocolos de comunicación utilizados en los productos de IoT para hogares inteligentes existentes también son diversos, y cada tecnología inalámbrica tiene sus características y aplicaciones.
Dado que Matter es un protocolo relacionado con la comunicación IoT y se utiliza principalmente en el protocolo de la capa de aplicación, ¿afectará el desarrollo de estos protocolos, especialmente el aterrizaje de productos que utilizan estas tecnologías de protocolo? La respuesta es sí. Del grupo de trabajo actual de Matter, la primera ronda de protocolos discutidos y admitidos son Wi-Fi , Thread, ZigBee y Bluetooth .
¿Volverá a ser popular el Wi-Fi basado en el protocolo IP?
Como uno de los protocolos de comunicación más populares en las aplicaciones de IoT, Wi-Fi se beneficiará nuevamente del nacimiento del protocolo Matter. Por un lado, Wi-Fi es una tecnología basada en el protocolo IP desde el principio y puede soportar directamente la Materia de forma natural. Por otro lado, a Wi-Fi le ha faltado un protocolo unificado en la capa de aplicación, especialmente en el nivel comercial de la industria de hogares inteligentes. Aunque estamos familiarizados con los protocolos de la capa de aplicación que se utilizan ampliamente en las aplicaciones de Internet de las cosas, como HTTP, COAP y MQTT, todos son estándares a nivel de comunicación.
Cuando se lanzaron los productos IoT Wi-Fi, los enchufes inteligentes se convirtieron en los productos más populares. Mientras tanto, algunos problemas también aparecieron al público.
Si un usuario desea adpotar el enchufe inteligente producido por cada fabricante , debe instalar una aplicación móvil específica que coincida con el dispositivo inteligente. La función de cada dispositivo inteligente es similar, pero hay demasiadas aplicaciones instaladas en el teléfono móvil y el protocolo de comunicación utilizado por cada fabricante y el formato de datos comerciales definido en el protocolo son totalmente diferentes. Entonces, hablar de interoperabilidad es aún más difícil.
Ahora, con el soporte del protocolo Matter, el negocio de las aplicaciones está unificado, lo que hace posible la interoperabilidad entre productos para el hogar inteligente basados en Wi-Fi. Lo que es más poderoso es que los productos Wi-Fi también pueden interoperar con otros productos de tecnología inalámbrica, lo que hace que los productos Wi-Fi sean más inteligentes.
¿La aplicación del protocolo Thread tendrá un crecimiento explosivo?
Es posible que no hayas oído hablar del protocolo Thread antes. De hecho, nació en 2014. El protocolo Thread fue desarrollado por Google Nest Labs. Cuando leí el estándar del protocolo Thread por primera vez, me entusiasmó el avance y la practicidad de muchos puntos técnicos. Por ejemplo, especialmente en comparación con ZigBee y Z-wave, sin red de malla descentralizada de punto único de falla, fácil acceso a Internet basado en el protocolo IPv6, estándares de seguridad de alto nivel, mejores garantías de compatibilidad con Open Source Stack, más roles de dispositivo y otras características. Quizás estas sean las razones por las que muchos gigantes extranjeros se han unido a Thread Alliance. Sin embargo, las ventajas técnicas no ayudaron a Thread a implementar rápidamente la producción. Los productos de hilo de algunos fabricantes se pueden encontrar en países extranjeros, y hay pocos en China.
La razón también es la falta de estándares uniformes del protocolo Thread en la capa de aplicación. Aunque también hay soporte de capa de aplicación como Google Weave, todavía falta una promoción sólida. Hoy en día, se puede considerar que el soporte del protocolo Matter tiene el atajo de la capa de aplicación al protocolo Thread, y es el atajo reconocido por los grandes gigantes. Thread puede aprovechar las ventajas basadas en IP para acceder fácilmente a la red Matter para lograr la interoperabilidad con otros productos.
Por lo tanto, parece que el protocolo Thread se puede aplicar perfectamente al sistema de hogar inteligente y puede desafiar a ZigBee, Z-wave y otros protocolos en el hogar inteligente. Con el apoyo de Google Home, Amazon Echo y Apple Home Pod, definitivamente acelerarán el acceso a los productos de una sola categoría de Thread. Por lo tanto, existe la posibilidad de que la aplicación del protocolo Thread se desarrolle más rápido en países extranjeros, pero puede llevar más tiempo en China porque la clave es el ecosistema. Por ejemplo , el mercado de viviendas de tapa dura B-end, que hasta ahora se usa ampliamente en hogares inteligentes, casi adopta el protocolo ZigBee como un estándar de la industria.
¿Pueden los productos ZigBee pasar a una era de un solo producto?
Los fabricantes o desarrolladores que están familiarizados con ZigBee a menudo tratan a ZigBee como una tecnología de sistema. Piensan que el producto ZigBee es bastante diferente de los productos de una sola categoría, como Wi-Fi y Bluetooth. Una vez que se menciona el sistema, se recordará la alta complejidad del sistema, la dificultad de aterrizaje y las altas barreras de entrada. Pero para ZigBee, su objetivo final es ser un producto de una sola categoría que pueda ser aceptado por los consumidores. Al igual que los productos WiFi y Bluetooth, los productos ZigBee comprados en IKEA, Amazon y Taobao se pueden usar inmediatamente después del encendido. El protocolo ZigBee nace con un protocolo completo definido desde la capa física hasta la capa de aplicación, y con una alta interoperabilidad. Es por eso que CSA Alliance (anteriormente ZigBee Alliance) puede liderar el desarrollo de Matter con varios gigantes.
Una vez más, el protocolo Matter brinda la posibilidad de productos ZigBee de un solo producto y puede ampliar una gama más amplia de interoperabilidad. El dispositivo ZigBee está conectado a Matter Network a través del puente ZigBee-to-Matter e interopera con otros dispositivos que admiten el protocolo Matter. Actualmente, la interoperabilidad entre dispositivos ZigBee 3.0 maduros dará una garantía para el acceso estandarizado a la red Matter.
¿Los fabricantes chinos de IoT rompen el punto muerto y toman medidas agresivas?
Desde el establecimiento de CHIP, estos gigantes como Amazon, Google y Apple han tomado la decisión de hacer más grande el pastel de la casa inteligente. Al principio, los gigantes sacaron sus altas tecnologías. Weave de Google, Alexa de Amazon, HomeKit de Apple y Dotdot de ZigBee invirtieron en la formulación y el desarrollo del nuevo protocolo. Más tarde, los gigantes invirtieron muchos recursos humanos en el grupo de trabajo de CHIP. Diferentes equipos jugaron un papel importante para impulsar el desarrollo del nuevo protocolo. A finales de mayo, más de 180 empresas y más de 1.700 ingenieros de estas empresas han trabajado arduamente por este objetivo. Por supuesto, la mayoría de ellos son fabricantes extranjeros, y muchos fabricantes de IoT en China también han tomado medidas agresivas. De la formulación deestándares de protocolo para el Internet de las Cosas para el aterrizaje de productos finales, los fabricantes de chips a menudo juegan un papel clave en la fase anterior de la cadena industrial. Echemos un vistazo a las nuevas acciones de los fabricantes de chips chinos.
Como uno de los mayores proveedores de chips IoT Wi-Fi, Espressif tiene una amplia gama de clientes en el extranjero, especialmente en los círculos de código abierto y geek. La tecnología Espressif aprovecha la tendencia de participar en el plan Matter, que también ayuda a Espressif a transferirse rápidamente del campo Wi-Fi original a otros protocolos IoT. A principios de agosto, Espressif lanzó un chip ESP32-H2 compatible con los estándares IEEE 802.15.4 y Bluetooth LE v5.2 para admitir completamente el protocolo Matter. Creemos que se centrará en Wi-Fi, Thread y Wi-Fi + Thread (enrutador de placa) para satisfacer las necesidades de los clientes en China.
PHY+ Microelectronics se ha centrado antes en el desarrollo de chips Bluetooth de bajo consumo. Cuando se lanzó su chip Bluetooth de primera generación PHY6212, hubo una voz en el mercado de que China finalmente tenía un chip Bluetooth doméstico que podría compararse con los chips Bluetooth europeos y estadounidenses. Esta vez, PHY+ Microelectronics lanzó una vez más el chip de modo dual PHY6226, BLE+IEEE 802.15.4. En la actualidad, las plataformas de la serie PHY62xx también son las primeras en completar la certificación de plataforma de compatibilidad ZigBee de CSA Alliance.
Creemos en PHY y también estamos de acuerdo en que el protocolo Matter promovido por los gigantes puede traer más oportunidades. Cuando se trata de la arquitectura de chip de PHY6226, puede describirse como "corta y poderosa". Se dice que el chip es perfecto para usar en productos de terminales IoT existentes. Yang Zhongqi, director del centro de I+D de software de microelectrónica PHY+, también dijo que en la actualidad, la coexistencia de múltiples protocolos en el hogar inteligente será muy normal. La formulación del protocolo Matter brindará más oportunidades a los productos estándar ZigBee 3.0. PHY ha elaborado un rico plan de hoja de ruta de productos para ZigBee, Thread, BLE y otras tecnologías. Al mismo tiempo, PHY potenciará otros productos tecnológicos con abundante experiencia en Bluetooth, como ZigBee Direct, BLE Provisioning in Matter,PHY creará chips AIOT multimodo para satisfacer las demandas del mercado y ayudar a los clientes a acelerar la implementación del producto.
Como una estrella en ascenso de los chips Wi-Fi de IoT, Bouffalo Lab ha sido reconocido por los principales clientes de electrodomésticos, iluminación y otros mercados por su excelente desempeño en el mercado actual de aplicaciones de chips Wi-Fi domésticos del Mar Rojo. Posteriormente, el chip BL702, que también es el chip combinado de BLE5.0 + IEEE 802.15.4, y el chip Wi-Fi anterior sin duda están remachados para la compatibilidad con Matter. Desde la perspectiva de la arquitectura del chip BL702, se puede decir que es un chip de cubo familiar completo. En comparación con otros chips tradicionales de modo dual, tiene funciones concebibles e inesperadas. Creo que Bouffalo Lab también se centrará en Wi-Fi e hilos en Matter para ingresar a la ecología de Matter foránea y acceder a la red Matter a través de un solo producto.
Recientemente, a través de varios proveedores principales de IP IEEE802.15.4 y BLE, nos enteramos de que otras empresas chinas de semiconductores también están consultando la integración de IP relacionada en los chips existentes, con la esperanza de obtener una parte del futuro mercado de la materia.
¿Los proveedores de productos terminales se están enfocando en los primeros dividendos de Matter?
Estos productos para el hogar inteligente de los fabricantes de terminales IoT en China se están desarrollando tan rápido que sorprenden a los extranjeros. Todos esperan introducir rápidamente los productos Matter en una amplia gama de mercados. Para la mayoría de los fabricantes de terminales, ahora puede ingresar a la etapa de preparación para aprender sobre Matter. Puede seguir la actualización del código en Github (https://github.com/project-chip/connectedhomeip), que puede basarse en el soporte actual Construir algunas demostraciones de dispositivos de hardware. Después de todo, el SDK oficial de código abierto de Matter estará disponible a fines de 2021, y se espera que la versión 1.0 de la Especificación se publique a principios de 2022. Solo entonces habrá un estándar de protocolo, un entorno de desarrollo y una certificación relativamente completos. garantía de prueba. Y los fabricantes de chips en el upstream deben estar más ansiosos, y todos están trabajando horas extras en el desarrollo, con la esperanza de proporcionar una solución Matter perfecta "llave en mano" para ayudar a que el producto llegue. En términos del entorno ecológico y el uso técnico de los productos Matter, el entorno ecológico del producto inicial de Matter debe estar en el extranjero, basado principalmente en la ecología de Google, Apple y Amazon. Técnicamente, deben ser los productos relacionados con Wi-Fi y Thread los que primero se conectan al protocolo Matter. Luego estarán ZigBee, Z-wave y otros productos que requieren asistencia de puente.
Resumen
Materiales de referencia
Escrito por el asesor principal de RF-star, el Sr. Wireless (un ensayista de We-Media)
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