O tema que vamos abordar hoje tem a ver com casas inteligentes.
Quando se trata de casas inteligentes, ninguém deveria desconhece o conceito. No início deste século, quando surgiu a ideia da Internet das Coisas, a área de aplicação mais importante era a casa inteligente.
Ao longo dos anos, com o desenvolvimento contínuo da tecnologia digital, foram inventados cada vez mais dispositivos inteligentes para o lar. Esses dispositivos trouxeram grande comodidade para a vida familiar e aumentaram o prazer de viver.
Com o tempo, você terá muitos aplicativos no seu celular.
Sim, esse é o problema da barreira ecológica que há muito tempo assola a indústria de casas inteligentes.
Na verdade, o desenvolvimento da tecnologia IoT sempre foi caracterizado pela fragmentação. Diferentes cenários de aplicação correspondem a diferentes características das tecnologias IoT. Alguns precisam de grande largura de banda, outros de baixo consumo de energia, alguns focam na estabilidade e outros se preocupam muito com o custo.
Isso deu origem a uma combinação de tecnologias de comunicação subjacentes como 2G/3G/4G/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread e outras.
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 usos diversos.
Além disso, como as casas inteligentes são voltadas para usuários não especializados, os fabricantes tendem a construir suas próprias plataformas e interfaces de usuário, adotando protocolos proprietários na camada de aplicação para garantir a experiência do usuário. Isso levou à atual "guerra de ecossistemas".
As barreiras entre os ecossistemas não só causaram inúmeros problemas para os usuários, mas também para fornecedores e desenvolvedores – o lançamento do mesmo produto exige desenvolvimento para diferentes ecossistemas, aumentando significativamente a carga de trabalho e os custos.
Como o problema das barreiras ecológicas representa uma séria restrição ao desenvolvimento a longo prazo das casas inteligentes, a indústria começou a trabalhar na busca de 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 e a mais de 200 empresas e milhares de especialistas em todo o mundo para promover um novo protocolo de camada de aplicação, conhecido como protocolo Project CHIP (Connected Home over IP).
Como o próprio nome indica, o CHIP tem como objetivo conectar residências com base em protocolos IP. Esse protocolo foi lançado com o intuito de aumentar a compatibilidade de dispositivos, simplificar o desenvolvimento de produtos, aprimorar a experiência do usuário e impulsionar o setor.
Após a criação do grupo de trabalho CHIP, o plano original era lançar o padrão em 2020 e o produto em 2021. No entanto, por diversos motivos, esse plano não se concretizou.
Em maio de 2021, a Zigbee Alliance mudou seu nome para CSA (Connectivity Standards Alliance). Simultaneamente, o projeto CHIP foi renomeado para Matter (que significa "situação, evento, assunto" em chinês).
A Aliança foi renomeada porque muitos membros estavam relutantes em aderir ao Zigbee, e CHIP foi alterado para Matter, provavelmente porque a palavra CHIP era muito conhecida (originalmente significava "chip") e muito fácil de causar falhas.
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 estão 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.
O Google e a Apple, como representantes dos idealizadores, contribuíram significativamente para as especificações iniciais do Matter.
O Google contribuiu com a camada de rede e o protocolo de aplicação Weave, já existentes para sua Casa Inteligente (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 da LAN local, garantindo forte privacidade e segurança).
Segundo os dados mais recentes do site oficial, o consórcio CSA foi iniciado por um total de 29 empresas, com 282 participantes e 238 aderentes.
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 de protocolo da matéria
Depois de toda essa conversa, como exatamente podemos entender o protocolo Matter? Qual é a sua relação com Wi-Fi, Bluetooth, Thread e Zigbee?
Não tão depressa, vejamos 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 os protocolos IP; acima está a camada de transporte, incluindo os protocolos TCP e UDP; e o protocolo Matter, como já mencionamos, é um protocolo da camada de aplicação.
O Bluetooth e o Zigbee também possuem camadas dedicadas de rede, transporte e aplicação, além dos protocolos subjacentes.
Portanto, o Matter é um protocolo mutuamente exclusivo com o Zigbee e o Bluetooth. Atualmente, os únicos protocolos subjacentes suportados pelo Matter são Wi-Fi, Thread e Ethernet.
Além da arquitetura do protocolo, precisamos saber que o protocolo Matter foi projetado com uma filosofia aberta.
Trata-se de um protocolo de código aberto que pode ser visualizado, utilizado 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 diferencial. Ele utiliza a mais recente tecnologia de criptografia e oferece criptografia de ponta a ponta para garantir que as comunicações dos usuários não sejam roubadas ou adulteradas.
Modelo de rede da Matter
Em seguida, analisamos a rede de materiais existente. Novamente, isso é ilustrado por um diagrama:
Como mostra o diagrama, o Matter é um protocolo baseado em TCP/IP, portanto, o Matter engloba qualquer categoria em que o TCP/IP esteja agrupado.
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, em seguida, conectar-se a um roteador sem fio.
Avanços industriais na matéria
A Matter representa uma tendência na tecnologia para casas inteligentes. Como tal, tem recebido ampla atenção e apoio entusiasmado desde a sua concepção.
O setor está muito otimista em relação às perspectivas de desenvolvimento do Matter. De acordo com um relatório recente da empresa de pesquisa de mercado ABI Research, mais de 20 bilhões de dispositivos domésticos inteligentes conectados sem fio serão vendidos em todo o mundo entre 2022 e 2030, e uma grande parte desses dispositivos atenderá à especificação 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 Matter e ter permissão para usar o logotipo da Matter.
Segundo 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 climatização, persianas e dispositivos de mídia, abrangendo quase todos os cenários em uma casa inteligente.
Em termos setoriais, a indústria já conta com diversos fabricantes cujos produtos obtiveram a certificação Matter e estão gradualmente entrando no mercado. Por parte dos fabricantes de chips e módulos, também há um apoio relativamente forte à Matter.
Conclusão
O principal papel do Matter como protocolo de camada superior é quebrar as barreiras entre diferentes dispositivos e ecossistemas. Diferentes pessoas têm perspectivas diferentes sobre o Matter, algumas o veem como um salvador e outras como um recomeço.
Atualmente, o protocolo Matter ainda está em fase inicial de lançamento no mercado e enfrenta alguns problemas e desafios, como custos mais elevados e um ciclo de renovação mais longo para o estoque de dispositivos.
Em todo caso, isso representa um choque para os anos monótonos dos sistemas de tecnologia para casas inteligentes. Se o sistema antigo está limitando o desenvolvimento da tecnologia e a experiência do usuário, então precisamos de tecnologias como a Matter para assumir essa grande tarefa.
Não podemos afirmar com certeza se a Matter será um sucesso ou não. No entanto, é a visão de toda a indústria de casas inteligentes e a responsabilidade de cada empresa e profissional do setor integrar a tecnologia digital à vida doméstica e aprimorar continuamente a experiência digital dos usuários.
Espero que a casa inteligente em breve rompa com todas as amarras tecnológicas e chegue de fato a todos os lares.
Data da publicação: 29/06/2023