Le sujet dont nous allons parler aujourd’hui concerne les maisons intelligentes.
Les maisons intelligentes sont un sujet familier. Au début du siècle, lorsque le concept d'Internet des objets est né, le domaine d'application le plus important était la maison intelligente.
Au fil des ans, avec le développement continu des technologies numériques, de plus en plus d'équipements domestiques intelligents ont été inventés. Ces équipements ont apporté un grand confort à la vie de famille et ont accru le plaisir de vivre.
Au fil du temps, vous aurez de nombreuses applications sur votre téléphone.
Oui, c’est le problème de barrière écologique qui affecte depuis longtemps l’industrie de la maison intelligente.
En réalité, le développement de la technologie IoT a toujours été caractérisé par une fragmentation. Différents scénarios d'application correspondent à des caractéristiques spécifiques des technologies IoT. Certaines nécessitent une large bande passante, d'autres une faible consommation d'énergie, d'autres privilégient la stabilité, tandis que d'autres encore privilégient 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 le Wi-Fi, le Bluetooth, le Zigbee, le Thread, etc., dans une large gamme de catégories et d'utilisations croisées.
De plus, les maisons intelligentes étant destinées à des utilisateurs non spécialisés, les fabricants ont tendance à développer leurs propres plateformes et interfaces utilisateur et à adopter des protocoles de couche applicative propriétaires pour garantir l'expérience utilisateur. Cela a conduit à la « guerre des écosystèmes » actuelle.
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.
Étant donné que le problème des barrières écologiques constitue une contrainte sérieuse au développement à long terme des maisons intelligentes, l’industrie a commencé à travailler à la recherche d’une solution à ce problème.
La naissance du protocole Matter
En décembre 2019, Google et Apple ont rejoint la Zigbee Alliance, rejoignant ainsi Amazon et plus de 200 entreprises et des milliers d'experts dans le monde pour promouvoir un nouveau protocole de couche applicative, connu sous le nom de protocole Project CHIP (Connected Home over IP).
Comme son nom l'indique, CHIP vise à connecter les foyers grâce aux protocoles IP. Ce protocole a été lancé dans le but d'accroître la compatibilité des appareils, de simplifier le développement des produits, d'améliorer l'expérience utilisateur et de faire progresser le secteur.
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 de nom pour devenir la CSA (Connectivity Standards Alliance). Parallèlement, le projet CHIP a été rebaptisé 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 changé en Matter, probablement parce que le mot CHIP était trop connu (il signifiait à l'origine « puce ») et très facile à planter.
En octobre 2022, la CSA a finalement publié la version 1.0 du protocole standard Matter. Peu avant, le 18 mai 2023, la version 1.1 de Matter avait également été publiée.
Les membres du Consortium CSA sont répartis en trois niveaux : Initiateur, Participant et Adopteur. Les Initiateurs occupent le niveau le plus élevé, étant les premiers à participer à la rédaction 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 existante de sa propre maison intelligente et au protocole d'application Weave (un ensemble de mécanismes d'authentification et de commandes standard pour le fonctionnement de l'appareil), tandis qu'Apple a contribué à la sécurité HAP (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.
L'architecture du protocole Matter
Après tout ce qui précède, comment comprenons-nous exactement le protocole Matter ? Quel est son lien 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 de 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 le Wi-Fi, Thread et Ethernet (Ethernet).
En plus de l’architecture du protocole, nous devons savoir que le protocole Matter est conçu avec une philosophie ouverte.
Il s’agit d’un protocole open source qui peut être visualisé, utilisé et modifié par n’importe qui pour s’adapter à différents scénarios d’application et besoins, 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 les dernières technologies de chiffrement et prend en charge le chiffrement de bout en bout pour garantir que les communications des utilisateurs ne soient ni volées ni falsifiées.
Le modèle de réseau de Matter
Examinons ensuite le réseautage de la Matière. Ce réseau est illustré par un schéma :
Comme le montre le diagramme, Matter est un protocole basé sur TCP/IP, donc Matter est le protocole dans lequel TCP/IP est regroupé.
Les appareils Wi-Fi et Ethernet compatibles avec le protocole Matter peuvent être connectés directement à un routeur sans fil. Les appareils Thread compatibles avec le protocole Matter peuvent également être interconnectés à des réseaux IP tels que le Wi-Fi via des routeurs périphériques.
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.
Progrès industriels dans la matière
Matter représente une tendance dans le domaine de la domotique. À ce titre, il a bénéficié d'une large attention et d'un soutien enthousiaste depuis son lancement.
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 appareils répondront aux spécifications Matter.
Matter utilise actuellement un mécanisme de certification. Les fabricants développent du matériel qui doit passer le processus de certification du consortium CSA pour recevoir le certificat Matter et être autorisés à utiliser le logo Matter.
Selon la CSA, la spécification Matter s'appliquera à une large gamme 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 de climatisation, les stores et les appareils multimédias, couvrant presque tous les scénarios de la maison intelligente.
Sur le plan industriel, plusieurs fabricants ont déjà obtenu la certification Matter et font progressivement leur entrée sur le marché. Du côté des fabricants de puces et de modules, Matter bénéficie également d'un soutien relativement fort.
Conclusion
Le rôle principal de Matter en tant que protocole de couche supérieure est de briser les barrières entre les différents appareils et écosystèmes. Les points de vue sur Matter varient, certains le considérant comme un sauveur, d'autres comme une page blanche.
À l’heure actuelle, le protocole Matter en est encore aux premiers stades de sa commercialisation et fait face 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 bouleverse les années moroses des systèmes de domotique. Si l'ancien système limite le développement technologique et l'expérience utilisateur, nous avons besoin de technologies comme Matter pour prendre le relais et relever le défi.
Nous ne pouvons pas affirmer avec certitude que Matter sera un succès. Cependant, la vision de l'ensemble du secteur de la maison connectée et la responsabilité de chaque entreprise et acteur du secteur sont d'intégrer le numérique à la vie domestique et d'améliorer continuellement l'expérience numérique des utilisateurs.
J’espère que la maison intelligente brisera bientôt toutes les entraves techniques et entrera véritablement dans chaque foyer.
Date de publication : 29 juin 2023