Há uma boa chance de você ter encontrado “Matéria” em notícias recentes relacionadas à IoT e casa inteligente. A matéria estava em toda parte na CES 2022, e todos os ecossistemas domésticos inteligentes falam sobre a matéria ao lançar novos dispositivos. O Matter ajuda dispositivos IoT, como sua cafeteira e alto-falante inteligente, a se comunicarem facilmente entre si, para que você, como usuário final, não precise ler manuais de usuário complexos ou se tornar um especialista em conectividade IoT. Este artigo explicará o que é Matter, como está sendo desenvolvido e como a Infineon pode fornecer Matter em Wi-Fi e Thread.
Matter é o novo padrão de IoT que melhorará a interoperabilidade, a segurança e a facilidade de uso em seus dispositivos domésticos inteligentes, independentemente de quem fabrica o dispositivo e qual tecnologia de conectividade subjacente ele usa. Sua experiência de casa inteligente sofrerá uma grande mudança!
A iniciativa Matter começou porque os principais participantes do mercado reconheceram que os “jardins murados” de casas inteligentes existentes não estão funcionando bem nem para as empresas de desenvolvimento de produtos nem para os consumidores. Hoje, existem ecossistemas incompatíveis entre Apple, Amazon e Google, por isso os fabricantes de dispositivos e os consumidores têm de fazer uma escolha ou viver com sistemas divididos em casa. No topo deste desafio está o desafio fundamental da incompatibilidade de dispositivos sem fio entre tecnologias: dependendo do atributo da aplicação, o fabricante do dispositivo pode escolher Wi-Fi, BLE ou Thread/ZigBee em vez de 802.15.4 – por exemplo, uma fechadura inteligente poderia usar Wi-Fi enquanto uma lâmpada pode usar Thread ou ZigBee. O uso de múltiplas tecnologias sem fio cria a necessidade de dispositivos gateway ou bridge. O entusiasmo para que o Matter se torne a solução para a casa inteligente é impulsionado pelos principais participantes do ecossistema de casa inteligente, como Apple, Amazon e Google, sob os auspícios do órgão de padronização da Connectivity Standards Alliance, e resultou na união e colaboração de centenas de empresas. no desenvolvimento de especificações, desenvolvimento de software de código aberto, testes e esforços de certificação.
O esforço de desenvolvimento do Matter não é apenas mais um esforço de desenvolvimento de padrões. Os esforços do Matter incluem:
- A própria especificação do Matter, incluindo uma biblioteca de dispositivos e funcionalidade de aplicativo.
- Um esforço de software de código aberto no Github para permitir que qualquer pessoa use o Matter.
- Um esforço de teste e certificação, incluindo um equipamento de teste para validar e certificar dispositivos antes que eles possam usar o logotipo Matter no produto.
Como o Matter é construído sobre o protocolo de Internet IPv6 padrão, ele é independente do meio de comunicação subjacente, permitindo a comunicação entre aplicativos, independentemente de um aplicativo estar enviando dados por Wi-Fi e o outro recebendo por Thread. Inicialmente, o suporte será fornecido em Wi-Fi, Ethernet e Thread (uma rede de baixo consumo de energia e baixa taxa de dados construída em dispositivos sem fio IEEE 802.15.4). O Matter também fornece funcionalidade de ponte padrão para permitir que dispositivos ZigBee e outros dispositivos implantados apareçam como dispositivos Matter nativos, garantindo que os consumidores possam continuar a usar esses dispositivos à medida que o Matter se torna mais difundido.
Para os consumidores, os anúncios da Apple, Google, Amazon e outros fornecedores de ecossistemas indicando suporte nativo ao Matter com atualizações de software em 2022 e tornando-o fácil de usar são sinais positivos. Os consumidores poderão trazer de forma fácil e segura um novo dispositivo Matter, como uma lâmpada, que interagirá perfeitamente com outros dispositivos Matter. Novos dispositivos podem ser adquiridos com a confiança de que irão interoperar com os dispositivos existentes em casa.
A Matter também oferece novos caminhos para fabricantes de dispositivos. Eles não precisam mais oferecer suporte a diferentes tecnologias e protocolos sem fio, dependendo do ecossistema ao qual estão tentando se conectar. O suporte de todas as principais marcas significa que os fabricantes de dispositivos podem usar Matter em seus novos produtos e melhorar a satisfação do cliente devido à instalação e operação perfeitas, além de reduzir os custos de produto e suporte.
Espera-se que o Matter 1.0 seja lançado no verão de 2022 e oferecerá suporte a Wi-Fi, Thread e Ethernet, junto com Bluetooth Low Energy para comissionamento. Embora o Matter não suporte ZigBee, ele oferece suporte a dispositivos ZigBee Bridge que executam Matter-over-Wi-Fi ou Thread. A Infineon é uma das empresas que apoia o desenvolvimento do Matter nas plataformas da empresa. Os produtos Wi-Fi da Infineon (por exemplo, PSoC6+43012) já estão executando o Matter e a equipe está atualmente concluindo o Matter-over-Thread para o produto 15.4 (30739) e integrando ativamente o Matter em nossos produtos roadmap. Para maior segurança, recomenda-se que os produtos OPTIGA Trust-M da Infineon sejam incluídos nos dispositivos Matter para que sejam protegidos com a melhor segurança baseada em hardware. A Infineon também pode atender aos requisitos dos fabricantes em termos de certificados de dispositivos, poupando-lhes a necessidade de configurar isso em sua linha de fabricação.
Como a matéria funciona exatamente?
Vamos fornecer alguns antecedentes para que as implicações da Matéria sejam claras. O que é uma camada de aplicação? Para aqueles que seguem as 7 camadas do Modelo de Referência OSI de Redes de Computadores, a camada de aplicação é a camada mais alta e mais próxima do usuário final. Em nosso dia-a-dia normal, usamos HTTP como uma camada de aplicação para apresentar informações em seu navegador. Porém, no seu navegador, o que é apresentado pode ser interpretado por você como usuário e ajustado. Se o seu navegador mostra uma página da web em alemão, você aprendeu a localizar e clicar em um botão para alterá-lo para inglês (ou vice-versa). Para a comunicação entre dispositivos, esta camada de aplicação torna-se muito importante, pois os dispositivos não podem confiar na interpretação do usuário, mas precisam compreender completamente uma mensagem ou comando de outro dispositivo. Os exemplos incluem a especificação de como um interruptor de luz deve se comunicar com uma lâmpada ou como um termostato deve se comunicar com uma fornalha.
O que o Matter define para sua camada de aplicação? A matéria define muitas partes, mas elas podem ser agrupadas em três áreas principais:
- A instalação e configuração de um dispositivo para um consumidor
- Como os dispositivos enviam e recebem mensagens uns dos outros e o conteúdo dessas mensagens
- Os requisitos de segurança para o dispositivo e essas interações
Ao definir um padrão para cada uma dessas áreas, a Matter estabelecerá uma interoperabilidade confiável entre dispositivos e promoverá maior confiança do consumidor. Vejamos cada uma dessas áreas com um pouco mais de detalhes.
A instalação e configuração de um dispositivo inclui várias etapas. A primeira é a instalação do dispositivo na rede doméstica do consumidor. Isso é feito usando um mecanismo de emparelhamento simples suportado pela Apple, Google, Amazon e outros, para que no ecossistema doméstico de sua escolha, seu(s) dispositivo(s) seja(m) reconhecido(s) com sua segurança e identidade e validado(s) antes de serem adicionados à sua rede. Depois que um dispositivo for adicionado com segurança, o consumidor poderá nomeá-lo, emparelhá-lo com outros dispositivos e configurar operações normais, como programações em um termostato ou intensidade de iluminação em uma lâmpada. Depois de concluído, o dispositivo estará pronto para operação normal.
O Matter também define as mensagens no nível do aplicativo, os tipos e formatos de dados e a segurança. Isso parece simples, mas é baseado em anos de definição de dispositivos a partir dos modelos de dados ZigBee, que foram usados como base para o Matter. Por exemplo, um termostato deve suportar aquecimento e resfriamento, mas opcionalmente pode suportar detecção de ocupação, uma programação semanal ou contratempos configuráveis pelo usuário. Como o comportamento e as mensagens para essas funções estão totalmente definidos, os fabricantes de aquecimento e ar condicionado podem incluir esses recursos e saber que os controles de usuário relevantes serão integrados em dispositivos de interface de usuário comuns, como um iPhone, um dispositivo Android ou um alto-falante ativado por voz Alexa.
O Matter representa um aumento substancial na segurança dos dispositivos, permitindo uma série de melhores práticas. Mais importante ainda, os dispositivos terão um certificado carregado durante a fabricação que pode ser usado para validar que o dispositivo concluiu a certificação Matter e foi construído legitimamente por um fabricante certificado. Depois que um dispositivo ingressa em uma rede, ele recebe um certificado operacional para estabelecer comunicações seguras dentro da rede. A Matter também exige que todos os dispositivos suportem atualizações de software over-the-air seguras, permitindo que os dispositivos sejam atualizados e corrigidos se ocorrerem problemas.
Você ouvirá muito mais sobre o Matter em 2022, com milhões de produtos suportando o Matter com uma atualização de software, além de novos dispositivos sendo lançados com o Matter no segundo semestre do ano. Espera-se uma rápida adoção na categoria de casa inteligente, apoiada por grandes empresas de marcas globais que já prometeram o seu apoio a este padrão unificador.
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