Ci sono buone probabilità che ti sia imbattuto in "Materia" nelle recenti notizie relative all'IoT e alla casa intelligente. La materia era ovunque al CES 2022 e gli ecosistemi domestici intelligenti parlano tutti della materia quando lanciano nuovi dispositivi. Matter aiuta i dispositivi IoT come la macchina per il caffè e l'altoparlante intelligente a parlare tra loro facilmente in modo che l'utente finale non debba leggere manuali utente complessi o diventare un esperto di connettività IoT. Questo articolo spiegherà cos'è Matter, come viene sviluppato e come Infineon può fornire Matter su Wi-Fi e Thread.
Matter è il nuovo standard IoT che migliorerà l'interoperabilità, la sicurezza e la facilità d'uso tra i tuoi dispositivi domestici intelligenti, indipendentemente da chi produce il dispositivo e dalla tecnologia di connettività sottostante che utilizza. La tua esperienza di casa intelligente è pronta per un grande cambiamento!
L'iniziativa Matter è iniziata perché i principali attori del mercato hanno riconosciuto che i "giardini recintati" delle case intelligenti esistenti non funzionano del tutto né per le aziende di sviluppo prodotto né per i consumatori. Oggi ci sono ecosistemi incompatibili tra Apple, Amazon e Google, quindi i produttori di dispositivi e i consumatori devono fare una scelta o vivere con sistemi divisi in casa. Oltre a questa sfida c'è la sfida fondamentale dell'incompatibilità dei dispositivi wireless tra le tecnologie: a seconda dell'attributo dell'applicazione, il produttore del dispositivo può scegliere Wi-Fi, BLE o Thread/ZigBee su 802.15.4, ad esempio, una serratura intelligente potrebbe utilizzare Wi-Fi mentre una lampadina potrebbe utilizzare Thread o ZigBee. L'utilizzo di più tecnologie wireless crea la necessità di dispositivi gateway o bridge. L'entusiasmo per il fatto che Matter diventi la soluzione per la casa intelligente è guidato dai principali attori dell'ecosistema della casa intelligente come Apple, Amazon e Google sotto gli auspici dell'ente di standardizzazione Connectivity Standards Alliance, e ha portato centinaia di aziende a unirsi e collaborare sullo sviluppo delle specifiche, lo sviluppo di software open source, i test e gli sforzi di certificazione.
Lo sforzo di sviluppo della Materia non è solo un altro sforzo di sviluppo di standard. Gli sforzi della Materia includono:
- La stessa specifica Matter, inclusa una libreria di dispositivi e funzionalità dell'applicazione.
- Uno sforzo software open source in Github per consentire a chiunque di utilizzare Matter.
- Uno sforzo di test e certificazione che include un cablaggio di prova per convalidare e certificare i dispositivi prima che possano utilizzare il logo Matter sul prodotto.
Poiché Matter si basa sul protocollo Internet standard IPv6, è indipendente dal mezzo di comunicazione sottostante, consentendo la comunicazione tra le applicazioni indipendentemente dal fatto che un'applicazione stia inviando dati tramite Wi-Fi e l'altra stia ricevendo tramite Thread. Inizialmente, il supporto sarà fornito su Wi-Fi, Ethernet e Thread (una rete a bassa potenza e velocità dati basata su dispositivi wireless IEEE 802.15.4). Matter fornisce anche funzionalità di bridging standard per consentire ai dispositivi ZigBee e ad altri dispositivi distribuiti di apparire come dispositivi Matter nativi, assicurando che i consumatori possano continuare a utilizzare questi dispositivi man mano che Matter diventa più diffuso.
Per i consumatori, gli annunci di Apple, Google, Amazon e altri fornitori di ecosistemi che indicano il supporto nativo per Matter con aggiornamenti software nel 2022 e lo rendono facile da usare sono segnali positivi. I consumatori saranno in grado di portare in modo facile e sicuro un nuovo dispositivo Matter come una lampadina che interagirà perfettamente con altri dispositivi Matter. È possibile acquistare nuovi dispositivi con la certezza che interagiranno con i dispositivi esistenti in casa.
Matter offre anche nuove strade per i produttori di dispositivi. Non hanno più bisogno di supportare diverse tecnologie e protocolli wireless a seconda dell'ecosistema con cui stanno cercando di connettersi. Il supporto di tutti i principali marchi significa che i produttori di dispositivi possono utilizzare Matter nei loro nuovi prodotti e migliorare la soddisfazione dei clienti grazie all'installazione e al funzionamento senza interruzioni e ridurre i costi di prodotto e supporto.
Matter 1.0 dovrebbe essere rilasciato nell'estate 2022 e supporterà Wi-Fi, Thread ed Ethernet, insieme a Bluetooth Low Energy per la messa in servizio. Sebbene Matter non supporti ZigBee, supporta i dispositivi ZigBee Bridge che eseguono Matter-over-Wi-Fi o Thread. Infineon è una delle aziende che supporta lo sviluppo di Matter sulle piattaforme dell'azienda. I prodotti Wi-Fi Infineon (ad es. PSoC6+43012) eseguono già Matter e il team sta attualmente completando il prodotto Matter-over-Thread per 15.4 (30739) e integrando attivamente Matter nei nostri prodotti roadmap. Per una maggiore sicurezza, si consiglia di includere i prodotti OPTIGA Trust-M di Infineon con i dispositivi Matter in modo che siano protetti con la migliore sicurezza basata sull'hardware. Infineon può anche gestire i requisiti dei produttori sui certificati dei dispositivi, risparmiando loro la necessità di configurarli sulla loro linea di produzione.
Come funziona esattamente la Materia?
Forniamo alcuni retroscena in modo che le implicazioni della Materia siano chiare. Che cos'è un livello di applicazione? Per coloro che seguono i 7 livelli del modello di riferimento OSI delle reti di computer, il livello dell'applicazione è il livello più alto e il più vicino all'utente finale. Nella nostra normale vita quotidiana, utilizziamo HTTP come livello di applicazione per presentare le informazioni nel tuo browser web. Tuttavia, nel tuo browser, ciò che viene presentato può essere interpretato da te come utente e adattato. Se il tuo browser mostra una pagina web in tedesco, hai imparato a trovare e fare clic su un pulsante per cambiarlo in inglese (o viceversa). Per la comunicazione da dispositivo a dispositivo, questo livello dell'applicazione diventa molto importante poiché i dispositivi non possono fare affidamento sull'interpretazione dell'utente ma devono comprendere appieno un messaggio o un comando da un altro dispositivo. Gli esempi includono specificare come un interruttore della luce dovrebbe comunicare con una lampadina o come un termostato dovrebbe comunicare con una fornace.
Cosa definisce Matter per il suo livello di applicazione? La materia definisce molte parti, ma possono essere raggruppate in tre aree principali:
- L'installazione e la configurazione di un dispositivo per un consumatore
- In che modo i dispositivi inviano e ricevono messaggi gli uni dagli altri e il contenuto di questi messaggi
- I requisiti di sicurezza per il dispositivo e queste interazioni
Definendo uno standard per ciascuna di queste aree, Matter stabilirà un'interoperabilità affidabile da dispositivo a dispositivo e promuoverà una maggiore fiducia dei consumatori. Diamo un'occhiata a ciascuna di queste aree in modo più dettagliato.
L'installazione e la configurazione di un dispositivo comprende una serie di passaggi. Il primo è l'installazione del dispositivo sulla rete domestica di un consumatore. Questo viene fatto utilizzando un semplice meccanismo di associazione supportato da Apple, Google, Amazon e altri in modo che nel tuo ecosistema domestico preferito, i tuoi dispositivi vengano riconosciuti con la sua sicurezza e identità e convalidati prima di essere aggiunti alla tua rete. Una volta che un dispositivo è stato aggiunto in modo sicuro, il consumatore può nominare il dispositivo, associarlo ad altri dispositivi e impostare le normali operazioni come i programmi su un termostato o l'intensità della luce su una lampadina. Una volta completata questa operazione, il dispositivo è pronto per il normale funzionamento.
Matter definisce anche la messaggistica a livello di applicazione, i tipi e i formati di dati e la sicurezza. Sembra semplice ma si basa su anni di definizione del dispositivo dai modelli di dati ZigBee, che sono stati utilizzati come base per Matter. Ad esempio, un termostato deve supportare il riscaldamento e il raffreddamento, ma facoltativamente può supportare il rilevamento dell'occupazione, un programma settimanale o battute d'arresto configurabili dall'utente. Poiché il comportamento e la messaggistica per queste funzioni sono completamente definiti, i produttori di impianti di riscaldamento e condizionamento possono includere queste funzionalità e sapere che i controlli utente pertinenti saranno integrati in dispositivi di interfaccia utente comuni come un iPhone, un dispositivo Android o un altoparlante ad attivazione vocale Alexa.
Matter rappresenta un sostanziale aumento della sicurezza dei dispositivi, consentendo una serie di best practice. Soprattutto, i dispositivi avranno un certificato caricato durante la produzione che può essere utilizzato per convalidare che il dispositivo ha completato la certificazione Matter ed è stato legittimamente costruito da un produttore certificato. Una volta che un dispositivo si unisce a una rete, il dispositivo riceve un certificato operativo per stabilire comunicazioni sicure all'interno della rete. Matter richiede inoltre che tutti i dispositivi supportino aggiornamenti software over-the-air sicuri che consentano l'aggiornamento e l'applicazione di patch ai dispositivi in caso di problemi.
Sentirai molto di più su Matter nel 2022, con milioni di prodotti che supportano Matter con un aggiornamento software, oltre a nuovi dispositivi lanciati con Matter nella seconda metà dell'anno. È prevista una rapida adozione nella categoria delle case intelligenti, supportata dalle principali aziende di marchi globali che hanno già promesso il loro sostegno per questo standard unificatore.
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