Es muy probable que se haya topado con "Matter" en noticias recientes relacionadas con IoT y el hogar inteligente. Matter estuvo en todas partes en CES 2022, y los ecosistemas de hogares inteligentes hablan de Matter cuando lanzan nuevos dispositivos. Matter ayuda a que los dispositivos IoT, como la cafetera y el altavoz inteligente, se comuniquen entre sí fácilmente para que usted, como usuario final, no necesite leer manuales de usuario complejos ni convertirse en un experto en conectividad IoT. Este artículo explicará qué es Matter, cómo se está desarrollando y cómo Infineon puede ofrecer Matter en Wi-Fi y Thread.
Matter es el nuevo estándar de IoT que mejorará la interoperabilidad, la seguridad y la facilidad de uso en todos sus dispositivos domésticos inteligentes, independientemente de quién fabrique el dispositivo y qué tecnología de conectividad subyacente utilice. ¡Su experiencia de hogar inteligente está a punto de experimentar un gran cambio!
La iniciativa Matter comenzó porque los principales actores del mercado reconocieron que los "jardines amurallados" de hogares inteligentes existentes no están funcionando del todo ni para las empresas de desarrollo de productos ni para los consumidores. Hoy en día, existen ecosistemas incompatibles entre Apple, Amazon y Google, por lo que los fabricantes de dispositivos y los consumidores deben elegir o vivir con sistemas divididos en el hogar. Además de este desafío, está el desafío fundamental de la incompatibilidad de dispositivos inalámbricos entre tecnologías: según el atributo de la aplicación, el fabricante del dispositivo puede elegir Wi-Fi, BLE o Thread/ZigBee en lugar de 802.15.4; por ejemplo, una cerradura de puerta inteligente podría usar Wi-Fi mientras que una bombilla podría usar Thread o ZigBee. El uso de múltiples tecnologías inalámbricas crea la necesidad de dispositivos de puerta de enlace o puente. El entusiasmo por que Matter se convierta en la solución para el hogar inteligente es impulsado por los principales actores del ecosistema de hogares inteligentes como Apple, Amazon y Google bajo los auspicios del organismo de estandarización Connectivity Standards Alliance, y ha dado como resultado que cientos de empresas se unan y colaboren. sobre el desarrollo de especificaciones, el desarrollo de software de código abierto, las pruebas y los esfuerzos de certificación.
El esfuerzo de desarrollo de Matter no es simplemente otro esfuerzo de desarrollo de estándares. Los esfuerzos de Matter incluyen:
- La propia especificación de Matter, incluida una biblioteca de dispositivos y la funcionalidad de la aplicación.
- Un esfuerzo de software de código abierto en Github para permitir que cualquier persona use Matter.
- Un esfuerzo de prueba y certificación que incluye un arnés de prueba para validar y certificar dispositivos antes de que puedan usar el logotipo de Matter en el producto.
Dado que Matter se basa en el protocolo de Internet estándar IPv6, es independiente del medio de comunicación subyacente, lo que permite la comunicación entre aplicaciones independientemente de si una aplicación envía datos a través de Wi-Fi y la otra los recibe a través de Thread. Inicialmente, se brindará soporte en Wi-Fi, Ethernet y Thread (una red de baja potencia y baja velocidad de datos basada en dispositivos inalámbricos IEEE 802.15.4). Matter también proporciona una funcionalidad de puente estándar para permitir que los dispositivos ZigBee y otros dispositivos implementados aparezcan como dispositivos Matter nativos, lo que garantiza que los consumidores puedan continuar usando estos dispositivos a medida que Matter se generaliza.
Para los consumidores, los anuncios de Apple, Google, Amazon y otros proveedores del ecosistema que indican soporte nativo para Matter con actualizaciones de software en 2022 y que lo hacen fácil de usar son señales positivas. Los consumidores podrán traer de manera fácil y segura un nuevo dispositivo Matter como una bombilla que interactuará sin problemas con otros dispositivos Matter. Se pueden comprar nuevos dispositivos con la confianza de que interoperarán con los dispositivos existentes en el hogar.
Matter también ofrece nuevas vías para los fabricantes de dispositivos. Ya no necesitan admitir diferentes tecnologías y protocolos inalámbricos según el ecosistema con el que intentan conectarse. El apoyo de todas las marcas principales significa que los fabricantes de dispositivos pueden usar Matter en sus nuevos productos y mejorar la satisfacción de sus clientes debido a la instalación y operación perfectas, y reducir los costos de productos y soporte.
Se espera que Matter 1.0 se lance en el verano de 2022 y admitirá Wi-Fi, Thread y Ethernet, junto con Bluetooth Low Energy para la puesta en marcha. Si bien Matter no admite ZigBee, sí admite dispositivos ZigBee Bridge que ejecutan Matter-over-Wi-Fi o Thread. Infineon es una de las empresas que respalda el desarrollo de Matter en las plataformas de la empresa. Los productos Wi-Fi de Infineon (por ejemplo, PSoC6+43012) ya ejecutan Matter y el equipo actualmente está completando Matter-over-Thread para el producto 15.4 (30739) e integrando activamente Matter en nuestros productos de hoja de ruta. Para mejorar la seguridad, se recomienda incluir los productos OPTIGA Trust-M de Infineon con los dispositivos Matter para que estén protegidos con la mejor seguridad basada en hardware. Infineon también puede manejar los requisitos de los fabricantes en los certificados de dispositivos, ahorrándoles la necesidad de configurar esto en su línea de fabricación.
¿Cómo funciona Matter exactamente?
Proporcionemos algunos antecedentes para que las implicaciones de la Materia sean claras. ¿Qué es una capa de aplicación? Para aquellos que siguen las 7 capas del modelo de referencia OSI de redes informáticas, la capa de aplicación es la capa más alta y más cercana al usuario final. En nuestra vida cotidiana normal, usamos HTTP como una capa de aplicación para presentar información en su navegador web. Sin embargo, en su navegador, lo que se presenta puede ser interpretado por usted como usuario y ajustado. Si su navegador muestra una página web en alemán, ha aprendido a buscar y hacer clic en un botón para cambiarlo a inglés (o viceversa). Para la comunicación de dispositivo a dispositivo, esta capa de aplicación se vuelve muy importante ya que los dispositivos no pueden depender de la interpretación del usuario, sino que deben comprender completamente un mensaje o comando de otro dispositivo. Los ejemplos incluyen especificar cómo un interruptor de luz debe comunicarse con una bombilla o cómo un termostato debe comunicarse con un horno.
¿Qué define Matter para su capa de aplicación? La materia define muchas partes, pero se pueden agrupar en tres áreas principales:
- La instalación y configuración de un dispositivo para un consumidor
- Cómo los dispositivos envían y reciben mensajes entre sí y el contenido de estos mensajes
- Los requisitos de seguridad para el dispositivo y estas interacciones
Al definir un estándar para cada una de estas áreas, Matter establecerá una interoperabilidad confiable de dispositivo a dispositivo y promoverá una mayor confianza del consumidor. Veamos cada una de estas áreas con un poco más de detalle.
La instalación y configuración de un dispositivo incluye una serie de pasos. El primero es la instalación del dispositivo en la red doméstica de un consumidor. Esto se hace usando un mecanismo de emparejamiento simple respaldado por Apple, Google, Amazon y otros para que en su ecosistema doméstico de elección, sus dispositivos sean reconocidos con su seguridad e identidad y validados antes de ser agregados a su red. Una vez que se ha agregado un dispositivo de forma segura, el consumidor puede nombrarlo, emparejarlo con otros dispositivos y configurar operaciones normales, como horarios en un termostato o intensidad de iluminación en una bombilla. Una vez que se completa esto, el dispositivo está listo para su funcionamiento normal.
La materia también define la mensajería a nivel de aplicación, los tipos y formatos de datos y la seguridad. Esto suena simple, pero se basa en años de definición de dispositivos a partir de los modelos de datos ZigBee, que se utilizaron como base para Matter. Por ejemplo, un termostato debe admitir calefacción y refrigeración, pero opcionalmente puede admitir la detección de ocupación, un programa semanal o reducciones configurables por el usuario. Debido a que el comportamiento y los mensajes para estas funciones están completamente definidos, los fabricantes de calefacción y aire acondicionado pueden incluir estas funciones y saber que los controles de usuario relevantes se integrarán en dispositivos de interfaz de usuario comunes, como un iPhone, un dispositivo Android o un altavoz activado por voz de Alexa.
Matter representa un aumento sustancial en la seguridad de los dispositivos, lo que permite una serie de prácticas recomendadas. Lo que es más importante, los dispositivos tendrán un certificado cargado durante la fabricación que se puede usar para validar que el dispositivo ha completado la certificación Matter y que fue construido legítimamente por un fabricante certificado. Una vez que un dispositivo se une a una red, recibe un certificado operativo para establecer comunicaciones seguras dentro de la red. Matter también requiere que todos los dispositivos admitan actualizaciones seguras de software por aire, lo que permite que los dispositivos se actualicen y parcheen si ocurren problemas.
Escuchará mucho más sobre Matter en 2022, con millones de productos compatibles con Matter con una actualización de software, además de nuevos dispositivos que se lanzarán con Matter en la segunda mitad del año. Se espera una adopción rápida en la categoría de hogares inteligentes, respaldada por las principales empresas de marcas globales que ya han prometido su apoyo a este estándar unificador.
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