O assunto que vamos abordar hoje é sobre casas inteligentes.
Quando se trata de casas inteligentes, ninguém deveria desconhecer o assunto. No início deste século, quando o conceito da Internet das Coisas surgiu, a área de aplicação mais importante era a casa inteligente.
Ao longo dos anos, com o desenvolvimento contínuo da tecnologia digital, cada vez mais hardware inteligente para o lar foi inventado. Esses equipamentos trouxeram grande praticidade à vida familiar e aumentaram o prazer de viver.
Com o tempo, você terá muitos aplicativos no seu telefone.
Sim, esse é o problema da barreira ecológica que há muito tempo atormenta o setor de casas inteligentes.
De fato, o desenvolvimento da tecnologia de IoT sempre foi caracterizado pela fragmentação. Diferentes cenários de aplicação correspondem a diferentes características das tecnologias de IoT. Alguns exigem grande largura de banda, outros exigem baixo consumo de energia, alguns focam na estabilidade e alguns se preocupam muito com o custo.
Isso deu origem a uma mistura de 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread e outras tecnologias de comunicação subjacentes.
A casa inteligente, por sua vez, é um cenário típico de LAN, com tecnologias de comunicação de curto alcance, como Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread, etc., em uma ampla gama de categorias e uso cruzado.
Além disso, como as casas inteligentes são voltadas para usuários não especialistas, os fabricantes tendem a criar suas próprias plataformas e interfaces de usuário e a adotar protocolos proprietários de camada de aplicação para garantir a experiência do usuário. Isso levou à atual "guerra de ecossistemas".
As barreiras entre ecossistemas não só causam problemas intermináveis para usuários, mas também para fornecedores e desenvolvedores. Lançar o mesmo produto exige desenvolvimento para diferentes ecossistemas, aumentando significativamente a carga de trabalho e os custos.
Como o problema das barreiras ecológicas é uma séria restrição ao desenvolvimento de longo prazo de casas inteligentes, a indústria começou a trabalhar para encontrar uma solução para esse problema.
O nascimento do protocolo Matter
Em dezembro de 2019, o Google e a Apple se uniram à Zigbee Alliance, juntando-se à Amazon, mais de 200 empresas e milhares de especialistas no mundo todo para promover um novo protocolo de camada de aplicação, conhecido como protocolo Projeto CHIP (Connected Home over IP).
Como você pode perceber pelo nome, CHIP tem como objetivo conectar residências com base em protocolos IP. Este protocolo foi lançado com o objetivo de aumentar a compatibilidade de dispositivos, simplificar o desenvolvimento de produtos, melhorar a experiência do usuário e impulsionar o setor.
Após o surgimento do grupo de trabalho CHIP, o plano original era lançar o padrão em 2020 e lançar o produto em 2021. No entanto, por vários motivos, esse plano não se concretizou.
Em maio de 2021, a Zigbee Alliance mudou seu nome para CSA (Connectivity Standards Alliance). Ao mesmo tempo, o projeto CHIP foi renomeado para Matter (que significa "situação, evento, matéria" em chinês).
A Aliança foi renomeada porque muitos membros estavam relutantes em se juntar à Zigbee, e CHIP foi alterado para Matter, provavelmente porque a palavra CHIP era muito conhecida (originalmente significava "chip") e muito fácil de quebrar.
Em outubro de 2022, a CSA finalmente lançou a versão 1.0 do protocolo padrão Matter. Pouco antes disso, em 18 de maio de 2023, a versão 1.1 do Matter também foi lançada.
Os membros do Consórcio CSA são divididos em três níveis: Iniciador, Participante e Adotante. Os Iniciadores estão no nível mais alto, sendo os primeiros a participar da elaboração do protocolo, são membros do Conselho de Administração da Aliança e participam, em certa medida, da liderança e das decisões da Aliança.
Google e Apple, como representantes dos iniciadores, contribuíram significativamente para as especificações iniciais do Matter.
O Google contribuiu com a camada de rede existente do seu próprio Smart Home e o protocolo de aplicação Weave (um conjunto de mecanismos de autenticação padrão e comandos para operação do dispositivo), enquanto a Apple contribuiu com o HAP Security (para comunicação de ponta a ponta e manipulação de LAN local, garantindo forte privacidade e segurança).
De acordo com os últimos dados do site oficial, o consórcio CSA foi iniciado por um total de 29 empresas, com 282 participantes e 238 adotantes.
Liderados pelos gigantes, os participantes do setor estão exportando ativamente sua propriedade intelectual para a Matter e estão comprometidos em construir um grande ecossistema unificado e perfeitamente conectado.
Arquitetura do protocolo da Matter
Depois de toda essa conversa, como exatamente entendemos o protocolo Matter? Qual é a sua relação com Wi-Fi, Bluetooth, Thread e Zigbee?
Não tão rápido, vamos olhar para um diagrama:
Este é um diagrama da arquitetura do protocolo: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) e Ethernet são os protocolos subjacentes (camadas física e de enlace de dados); acima está a camada de rede, incluindo protocolos IP; acima está a camada de transporte, incluindo protocolos TCP e UDP; e o protocolo Matter, como já mencionamos, é um protocolo da camada de aplicação.
Bluetooth e Zigbee também têm camadas dedicadas de rede, transporte e aplicação, além dos protocolos subjacentes.
Portanto, o Matter é um protocolo mutuamente exclusivo com Zigbee e Bluetooth. Atualmente, os únicos protocolos subjacentes suportados pelo Matter são Wi-Fi, Thread e Ethernet (Ethernet).
Além da arquitetura do protocolo, precisamos saber que o protocolo Matter foi projetado com uma filosofia aberta.
É um protocolo de código aberto que pode ser visualizado, usado e modificado por qualquer pessoa para se adequar a diferentes cenários e necessidades de aplicação, o que permitirá os benefícios técnicos de transparência e confiabilidade.
A segurança do protocolo Matter também é um grande atrativo. Ele utiliza a mais recente tecnologia de criptografia e oferece suporte à criptografia de ponta a ponta para garantir que as comunicações dos usuários não sejam roubadas ou adulteradas.
Modelo de rede da Matter
A seguir, analisamos a rede propriamente dita da Matter. Novamente, isso é ilustrado por um diagrama:
Como mostra o diagrama, Matter é um protocolo baseado em TCP/IP, então Matter é tudo o que está agrupado no TCP/IP.
Dispositivos Wi-Fi e Ethernet compatíveis com o protocolo Matter podem ser conectados diretamente a um roteador sem fio. Dispositivos Thread compatíveis com o protocolo Matter também podem ser interconectados a redes baseadas em IP, como Wi-Fi, por meio de roteadores de borda.
Dispositivos que não suportam o protocolo Matter, como dispositivos Zigbee ou Bluetooth, podem ser conectados a um dispositivo do tipo ponte (Matter Bridge/Gateway) para converter o protocolo e então se conectar a um roteador sem fio.
Avanços industriais na matéria
A Matter representa uma tendência em tecnologia para casas inteligentes. Como tal, tem recebido ampla atenção e apoio entusiasmado desde o seu lançamento.
A indústria está bastante otimista quanto às perspectivas de desenvolvimento da Matter. De acordo com um relatório recente da empresa de pesquisa de mercado ABI Research, mais de 20 bilhões de dispositivos domésticos inteligentes com conexão sem fio serão vendidos em todo o mundo entre 2022 e 2030, e uma grande proporção desses tipos de dispositivos atenderá às especificações da Matter.
Atualmente, a Matter utiliza um mecanismo de certificação. Os fabricantes desenvolvem hardware que precisa passar pelo processo de certificação do consórcio CSA para receber o certificado da Matter e poder usar o logotipo da Matter.
De acordo com a CSA, a especificação Matter será aplicada a uma ampla gama de tipos de dispositivos, como painéis de controle, fechaduras de portas, luzes, tomadas, interruptores, sensores, termostatos, ventiladores, controladores de clima, persianas e dispositivos de mídia, abrangendo quase todos os cenários da casa inteligente.
Em termos de indústria, o setor já conta com diversos fabricantes cujos produtos obtiveram a certificação Matter e estão gradualmente entrando no mercado. Fabricantes de chips e módulos também contam com um apoio relativamente forte à Matter.
Conclusão
O papel mais importante do Matter como protocolo de camada superior é quebrar as barreiras entre diferentes dispositivos e ecossistemas. Pessoas diferentes têm perspectivas diferentes sobre o Matter, com alguns o vendo como um salvador e outros como uma nova oportunidade.
No momento, o protocolo Matter ainda está nos estágios iniciais de chegada ao mercado e enfrenta alguns problemas e desafios, como custos mais altos e um ciclo de renovação mais longo para o estoque de dispositivos.
De qualquer forma, isso traz um choque aos anos monótonos dos sistemas de tecnologia para casas inteligentes. Se o sistema antigo está limitando o desenvolvimento da tecnologia e a experiência do usuário, precisamos de tecnologias como a Matter para dar um passo à frente e assumir essa grande tarefa.
Não podemos afirmar com certeza se o Matter será um sucesso ou não. No entanto, é a visão de todo o setor de casas inteligentes e a responsabilidade de todas as empresas e profissionais do setor potencializar a tecnologia digital na vida doméstica e aprimorar continuamente a experiência digital dos usuários.
Esperamos que a casa inteligente em breve rompa todas as amarras técnicas e realmente entre em todos os lares.
Horário da publicação: 29/06/2023