Le sujet dont nous allons parler aujourd’hui concerne les maisons intelligentes.
Lorsqu’il s’agit de maisons intelligentes, personne ne devrait les connaître. Au début de ce siècle, lorsque le concept de l’Internet des objets est né, le domaine d’application le plus important était la maison intelligente.
Au fil des années, avec le développement continu de la technologie numérique, de plus en plus de matériel intelligent pour la maison ont été inventés. Ces quincailleries ont apporté un grand confort à la vie de famille et ajouté au plaisir de vivre.
Au fil du temps, vous disposerez de nombreuses applications sur votre téléphone.
Oui, c’est le problème de la barrière écologique qui tourmente depuis longtemps le secteur de la maison intelligente.
En fait, le développement de la technologie IoT a toujours été caractérisé par la fragmentation. Différents scénarios d'application correspondent à différentes caractéristiques des technologies IoT. Certains ont besoin d’une large bande passante, d’autres d’une faible consommation d’énergie, certains se concentrent sur la stabilité et certains sont très préoccupés par le coût.
Cela a donné naissance à un mélange de 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread et d'autres technologies de communication sous-jacentes.
La maison intelligente, quant à elle, est un scénario LAN typique, avec des technologies de communication à courte portée telles que Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread, etc., dans un large éventail de catégories et d'utilisations croisées.
De plus, comme les maisons intelligentes sont destinées aux utilisateurs non spécialisés, les fabricants ont tendance à créer leurs propres plates-formes et interfaces d'interface utilisateur et à adopter des protocoles de couche d'application propriétaires pour garantir l'expérience utilisateur. Cela a conduit à l’actuelle « guerre des écosystèmes ».
Les barrières entre les écosystèmes ont non seulement causé des problèmes sans fin aux utilisateurs, mais aussi aux fournisseurs et aux développeurs : le lancement du même produit nécessite un développement pour différents écosystèmes, ce qui augmente considérablement la charge de travail et les coûts.
Parce que le problème des barrières écologiques constitue une contrainte sérieuse au développement à long terme des maisons intelligentes, l’industrie a commencé à travailler pour trouver une solution à ce problème.
La naissance du protocole Matter
En décembre 2019, Google et Apple ont rejoint la Zigbee Alliance, rejoignant Amazon et plus de 200 entreprises et des milliers d'experts dans le monde entier pour promouvoir un nouveau protocole de couche application, connu sous le nom de protocole Project CHIP (Connected Home over IP).
Comme son nom l'indique, CHIP consiste à connecter la maison sur la base de protocoles IP. Ce protocole a été lancé dans le but d'augmenter la compatibilité des appareils, de simplifier le développement de produits, d'améliorer l'expérience utilisateur et de faire progresser l'industrie.
Après la création du groupe de travail CHIP, le plan initial était de publier la norme en 2020 et de lancer le produit en 2021. Cependant, pour diverses raisons, ce plan ne s'est pas concrétisé.
En mai 2021, la Zigbee Alliance a changé son nom pour CSA (Connectivity Standards Alliance). Dans le même temps, le projet CHIP a été renommé Matter (qui signifie « situation, événement, matière » en chinois).
L'Alliance a été renommée parce que de nombreux membres étaient réticents à rejoindre Zigbee, et CHIP a été remplacé par Matter, probablement parce que le mot CHIP était trop connu (il signifiait à l'origine « puce ») et très facile à planter.
En octobre 2022, le CSA a finalement publié la version 1.0 du protocole standard Matter. Peu de temps auparavant, le 18 mai 2023, la version 1.1 de Matter avait également été publiée.
Les membres du Consortium CSA sont divisés en trois niveaux : Initiateur, Participant et Adopteur. Les initiateurs se situent au plus haut niveau, étant les premiers à participer à l'élaboration du protocole, sont membres du conseil d'administration de l'Alliance et participent dans une certaine mesure à la direction et aux décisions de l'Alliance.
Google et Apple, en tant que représentants des initiateurs, ont contribué de manière significative aux premières spécifications de Matter.
Google a contribué à la couche réseau et au protocole d'application Weave existants de sa propre maison intelligente (un ensemble de mécanismes et de commandes d'authentification standard pour le fonctionnement de l'appareil), tandis qu'Apple a contribué à HAP Security (pour la communication de bout en bout et la manipulation du réseau local, garantissant une confidentialité et une sécurité renforcées. ).
Selon les dernières données publiées sur le site officiel, le consortium CSA a été initié par un total de 29 entreprises, avec 282 participants et 238 adoptants.
Menés par les géants, les acteurs de l’industrie exportent activement leur propriété intellectuelle pour Matter et s’engagent à construire un grand écosystème unifié et parfaitement connecté.
Architecture du protocole de Matter
Après tout ce discours, comment comprenons-nous exactement le protocole Matter ? Quelle est sa relation avec le Wi-Fi, le Bluetooth, Thread et Zigbee ?
Pas si vite, regardons un schéma :
Il s'agit d'un schéma de l'architecture du protocole : Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) et Ethernet sont les protocoles sous-jacents (couches physiques et liaison de données) ; vers le haut se trouve la couche réseau, y compris les protocoles IP ; vers le haut se trouve la couche de transport, y compris les protocoles TCP et UDP ; et le protocole Matter, comme nous l'avons déjà mentionné, est un protocole de couche application.
Bluetooth et Zigbee disposent également de couches réseau, transport et application dédiées, en plus des protocoles sous-jacents.
Par conséquent, Matter est un protocole mutuellement exclusif avec Zigbee et Bluetooth. Actuellement, les seuls protocoles sous-jacents pris en charge par Matter sont Wi-Fi, Thread et Ethernet (Ethernet).
En plus de l'architecture du protocole, il faut savoir que le protocole Matter est conçu avec une philosophie ouverte.
Il s'agit d'un protocole open source qui peut être consulté, utilisé et modifié par n'importe qui pour s'adapter à différents scénarios et besoins d'application, ce qui permettra de bénéficier des avantages techniques de transparence et de fiabilité.
La sécurité du protocole Matter est également un argument de vente majeur. Il utilise la dernière technologie de cryptage et prend en charge le cryptage de bout en bout pour garantir que les communications des utilisateurs ne sont pas volées ou falsifiées.
Le modèle de réseau de Matter
Ensuite, nous examinons la mise en réseau réelle de la Matière. Encore une fois, cela est illustré par un schéma :
Comme le montre le diagramme, Matter est un protocole basé sur TCP/IP, donc Matter correspond à tout ce dans lequel TCP/IP est regroupé.
Les appareils Wi-Fi et Ethernet prenant en charge le protocole Matter peuvent être connectés directement à un routeur sans fil. Les appareils Thread prenant en charge le protocole Matter peuvent également être interconnectés à des réseaux IP tels que le Wi-Fi via des routeurs frontaliers.
Les appareils qui ne prennent pas en charge le protocole Matter, tels que les appareils Zigbee ou Bluetooth, peuvent être connectés à un appareil de type pont (Matter Bridge/Gateway) pour convertir le protocole, puis se connecter à un routeur sans fil.
Les avancées industrielles de la matière
Matter représente une tendance dans la technologie de la maison intelligente. En tant que tel, il a reçu une large attention et un soutien enthousiaste depuis sa création.
L'industrie est très optimiste quant aux perspectives de développement de Matter. Selon un récent rapport du cabinet d'études de marché ABI Research, plus de 20 milliards d'appareils domestiques intelligents connectés sans fil seront vendus dans le monde entre 2022 et 2030, et une grande partie de ces types d'appareils répondront à la spécification Matter.
Matter utilise actuellement un mécanisme de certification. Les fabricants développent du matériel qui doit passer le processus de certification du consortium CSA afin de recevoir le certificat Matter et d'être autorisés à utiliser le logo Matter.
Selon la CSA, la spécification Matter s'appliquera à un large éventail de types d'appareils tels que les panneaux de commande, les serrures de porte, les lumières, les prises, les interrupteurs, les capteurs, les thermostats, les ventilateurs, les contrôleurs climatiques, les stores et les appareils multimédias, couvrant presque tous les scénarios dans la maison intelligente.
Au niveau de l'industrie, l'industrie compte déjà un certain nombre de fabricants dont les produits ont obtenu la certification Matter et entrent progressivement sur le marché. De la part des fabricants de puces et de modules, Matter bénéficie également d’un soutien relativement fort.
Conclusion
Le plus grand rôle de Matter en tant que protocole de couche supérieure est de briser les barrières entre les différents appareils et écosystèmes. Différentes personnes ont des perspectives différentes sur la Matière, certaines la considérant comme un sauveur et d’autres comme une table rase.
Pour le moment, le protocole Matter en est encore aux premiers stades de sa commercialisation et est plus ou moins confronté à certains problèmes et défis, tels que des coûts plus élevés et un cycle de renouvellement plus long du stock d'appareils.
Quoi qu’il en soit, cela constitue un choc dans les années ennuyeuses des systèmes technologiques pour la maison intelligente. Si l’ancien système limite le développement de la technologie et l’expérience utilisateur, alors nous avons besoin de technologies comme Matter pour intensifier et assumer cette grande tâche.
Nous ne pouvons pas dire avec certitude si Matter sera un succès ou non. Cependant, c'est la vision de l'ensemble du secteur de la maison intelligente et la responsabilité de chaque entreprise et praticien du secteur d'intégrer la technologie numérique dans la vie domestique et d'améliorer continuellement l'expérience de vie numérique des utilisateurs.
J’espère que la maison intelligente brisera bientôt tous les obstacles techniques et entrera véritablement dans chaque foyer.
Heure de publication : 29 juin 2023