Matter (стандарт)
Matter smart home connectivity standard | |
Статус | Опубліковано[1] |
---|---|
Рік створення | 18 грудня 2019 |
Вперше опубліковано | 4 жовтня 2022 |
Остання версія | 1.3 5 травня 2024 |
Комітет | |
Автори | Connectivity Standards Alliance та open source контриб'ютори |
Базові стандарти | Internet Protocol (IP) |
Пов'язані стандарти | ZigBee, Z-Wave, Thread, Wi-Fi, Aliro |
Сфера застосування | Розумний дім |
Ліцензія | Проприєтарна, з сертифікацією. Код та документація опубліковані під Apache License. |
Офіційний сайт | csa-iot.org/all-solutions/matter |
Matter — це новий відкритий IPv6 стандарт підключення для пристроїв «розумного будинку» що використовує Wi-Fi та Thread як радіо протоколи.[2][3][4] Він набув широкого розголосу завдяки своїй обіцянці сумісності в усіх екосистемах. Найбільші технологічні компанії, такі як Google, Apple і Amazon, об’єдналися, щоб розробити цей новий стандарт підключення до розумного будинку під дахом CSA (Connectivity Standards Alliance)[5][6]. Хоча продукти Matter підтримують роботу через інтернет ними можна керувати повністю локально без підключення до інтернету, чи хмарних служб постачальника.[7]
Matter використовує Thread, Wi-Fi й Ethernet як транспортні протоколи. А також BLE для додавання пристроїв у мережу.[8] Його мета — покращити взаємодію та сумісність між пристроями різних виробників, підвищити рівень безпеки, а також надавати користувачеві можливість локального керування.[6][9][10] Як результат, не потрібно шукати пристрої екосистеми одного виробника, оскільки пристрої працюватимуть в усіх них одночасно.
У грудні 2019 року компанії Amazon, Apple, Google, Samsung SmartThings та Альянс Zigbee оголосили про співпрацю та створення робочої групи проєкту «Connected Home over IP» (CHIP). Метою проєкту є спрощення розробки для виробників і брендів продуктів для розумного будинку, а також підвищення сумісності цих продуктів для споживачів[11][12].
Стандарт працює на основі Інтернет-протоколу (IP) і працює через один або кілька «контролерів», які з'єднують і керують пристроями у локальній мережі, усуваючи потребу в концентраторах сторонніх виробників. Сертифіковані продукти розроблені для локальної роботи та не залежать від підключення до Інтернету для своїх основних функцій.[13] Використовуючи адресацію IPv6[14], стандарт сприяє безперебійному зв'язку з хмарними службами.
Його мета полягає в тому, щоб полегшити взаємодію між пристроями розумного дому, мобільними застосунками та хмарними службами, використовуючи спеціальний набір мережевих технологій на основі IP, таких як mDNS та IPv6.[15] Matter працює на прикладному рівні моделі OSI, чим відрізняється від таких протоколів, як Zigbee та Z-Wave, і теоретично може працювати в будь-якій мережі з підтримкою IPv6. Зараз офіційна підтримка обмежена Wi-Fi, Ethernet і бездротовою сітчастою мережею Thread.[16]
Оновлення стандарту планується проводити кожні два роки.[17]
- Версія 1.0 специфікації була опублікована 4 жовтня 2022 року.[18] Вона представила підтримку освітлювальних приладів (таких як штепсельні вилки, електричні світильники та вимикачі), дверних замків, термостатів і контролерів опалення, вентиляції та кондиціонування повітря, жалюзі та ролети, датчиків домашньої безпеки (таких як двері, вікна та датчики руху), телевізори та програвачі потокового відео.[19]
- Версія 1.1 специфікації була опублікована 18 травня 2023 року. Попри те, що це нова версія, вона не містить жодних нових категорій, лише виправлення помилок і вдосконалення існуючого SDK, API та пристроїв.[20]
- Версія 1.2 специфікації була опублікована 23 жовтня 2023 року. У цю версію додано дев'ять нових типів пристроїв (холодильники, портативні кондиціонери, посудомийні машини, пральні машини, роботизовані пилососи, сигналізатори диму та чадного газу, датчики якості повітря, очищувачі повітря та вентилятори). Він також містить перегляди та доповнення до існуючих категорій, покращення специфікації та SDK, а також інструменти сертифікації та тестування.[21]
- Версія 1.3 специфікації була опублікована 8 травня 2024 року. Ця версія додає підтримку пристроїв керування водою та енергією, а також підтримку приладів для мікрохвильових печей, печей, варильних поверхонь, витяжок, сушарок для білизни та медіаплеєрів Matter-cast. Також були додані сцени та пакетування команд.[22]
Для майбутніх версій робоча група працює над підтримкою датчиків навколишнього руху та присутності, датчиків навколишнього середовища та елементів керування, датчиків закриття, керування енергією, точок доступу Wi-Fi, камер і основних пристроїв.[17]
Matter та Thread це не одне і те саме. Thread це протокол яким з'єднуються пристрої між собою (накшталт Wi-Fi), Matter це мова якою говорять усі пристрої. Thread може існувати як окремий протокол розумних пристроїв, без використання Matter. Якщо на коробці пристрою зображений лише логотип Thread, але немає логотипу Matter, цей пристрій не працюватиме у Matter мережі. Важливо: для роботи Thread Matter пристроїв потрібен Thread Border Router. Matter також може працювати без Thread з Wi-Fi та Ethernet Matter пристроями.
Matter це стандарт, що працює як застосунок на 7 прикладному рівні моделі OSI. Matter забезпечує стандартизований спосіб комунікації між різними пристроями, незалежно від їхнього виробника, використовуючи IP-мережу. Натомість Zigbee це радіопротокол, який працює на фізичному та канальному рівнях моделі OSI (1-й і 2-й рівні). Zigbee використовується для побудови бездротових мереж з низьким енергоспоживанням і коротким радіусом дії, і здебільшого використовується для обміну даними між пристроями.
Важливою відмінністю є те, що транспортні протоколи Matter, такі як Wi-Fi і Thread, передають свої запити через IP-мережу, тоді як Zigbee не використовує IP-пакети, а працює на основі власного протоколу, який не підтримує IP-адресацію.
Стандартизація. На етапі планування усі Zigbee пристрої мали б бути повністю сумісні один з одним. На практиці сертифікація Zigbee Aliance (CSA) була не достатньо жорстка, а специфікація доспускала відхилення. Це призвело до існування окремих екосистем, що конкурують одна з одною. Matter намагається вирішити цю проблему гарантуючи повну сумісність усіх пристроїв та незалежність від екосистеми, та можливість підключення до декількох екосистем одночасно.
Надійність. Топологія ZigBee мережі має лише один центр керування - координатор (хабу, шлюзу). Його вихід з ладу неодмінно призводить до падіння усієї мережі. Натомість топологія Matter дозволяє мати більше одного елементу керування (мульти адміністрування). Це означає, що якщо один центр керування вимкнеться, інший продовжить керувати мережею
Мережа Matter використовує пристрої з різними ролями. З них можна виділити 5 основних:
Контроллер (Controller) - центр керування, обов'язковий елемент, що потрібен для створення Matter мережі. Мережа може мати декілька контролерів. Контролер використовується для створення пари з Matter пристроями та керування ними. Створення пари відбувається за допомогою Bluetooth LE та IPv6. Контролер має постійне живлення.
Прикордонні маршрутизатори Matter (Matter Border-Routers, Thread border-router) - дозволяє взаємодіяти пристроям з LAN мережі (Wi-Fi, Ethernet) з пристроми Thread мережі. Щоб змусити пристрої Matter у локальній та в Thread мережах спілкуватися один з одним, потрібен пристрій-міст. Такий пристрій називають Matter Border-Routers, або Thread border-router. Він «розмовляє» як з локальною (Ethernet або Wi-Fi), так і з Thread мережею. Прикордонний маршрутизатор має постійне живлення. Іноді пристрій - контролер може мати функціонал прикордонного маршрутизатора.
Matter пристрої (Matter Devices, Matter End Devices) - всі WiFi та Ethernet пристрої, які керуються за допомогою Matter. Ці пристрої просто працюють, не транслюють сигнали від інших пристрої та не беруть участь у mesh-мережі, оскільки не «розмовляють» через Thread. Деякі Matter пристрої можуть мати підключення до Інтернету. Мають постійне живлення, або від акумулятора.
Розширювачі мережі Thread (Thread Mesh Extenders) - розширюють покриття Matter мережі. Спілкуються з усіма Thread пристроями та повторюють їх сигнал. За функціоналом схожі на «маршрутизатори» в Zigbee або Z-Wave мережах. «Розмовляють» лише через Thread, та не пітримують Wi-Fi або Ethernet. Тому не можуть самостійно підключитися до Інтернету. Ці пристрої живляться від мережі.
Кінцеві пристрої Thread (Thread End-Devices) - це кінцеві пристрої Matter мережі. Вони надсилають свої данні розширювачам Thread мережі, або прикордонним маршрутизаторам Matter та не пересилають пакети для інших пристроїв та можуть переходити в режим сну. Зазвичай живляться від невеликої батарейки та працюють доволі довго. [8]
Іншою роллю є Matter міст (bridge). Matter Bridge — це пристрій або програмне забезпечення, що дозволяє інтегрувати та керувати пристроями інших протоколів (наприклад, Zigbee або Z-Wave) у мережі Matter, забезпечуючи сумісність і взаємодію між різними стандартами розумного дому.
У контексті Matter мережа називається - fabric. Пристрої в одній мережі спільно використовують один центр сертифікації (контроллер Matter). Кожна мережа має унікальний Fabric ID. Matter пристрої можуть мати більше ніж один Matter контроллер і працювати в декількох мережах одночасно. В термінології Matter це має назву мульти-адміністрування (multi admin, multiple fabrics). Така функціональність дозволяє додавати та керувати пристроєм в екосистемах декількох (до п'яти виробників одночасно). Це дозволяє використовувати програмне забезпечення та його переваги будь якої екосистеми розумного дому.
Більшість сумісних із Matter пристроїв мають вбудовану мікросхему Bluetooth для полегшення введення в експлуатацію. Bluetooth використовується не для керування, а для створення пари з пристроєм після розпакування або відновлення заводських налаштувань. Додавання нових пристроїв до мережі зазввичай проводиться за допомогою Android, або IPhone, який в термінології Matter називається комісіонер. На програмному рівні процес введення в експлуатацію можна розбити на кілька етапів:
- Виявлення пристрою - перед налаштуванням пристрій повинен транслювати сигнал для виявлення.
- Підключення до пристрою (PASE) - комісіонер (телефон) підключається до пристрою за допомогою коду зʼєднання (Passcode Authenticated Session Establishment) для захищеного звʼязку.
- Отримання інформації про пристрій - комісіонер зчитує основні дані про пристрій: тип пристрою, виробника, назву та серійний номер.
- Регуляторні налаштування - телефон налаштовує параметри, наприклад, місцезнаходження пристрою (в приміщенні/зовні/обидва) пристрою або налаштування код країни.
- Перевірка атестації пристрою - комісіонер перевіряє, чи пристрій сертифікований Matter. Комісар витягує сертифікати атестації РАС і РАІ, що містять ідентифікатор постачальника, ідентифікатор продукту та публічний ключ атестації
- Запит на підписання сертифіката (Certificate Signing Request (CSR)) - комісіонер надсилає запит пристрою на підписання сертифіката для захищеного підключення.
- Додавання сертифікату на пристрій (Node Operational Certificate (NOC)) - комісіонер додає операційний сертифікат на пристрій.
- Налаштування мережі - комісіонер налаштовує мережу для пристрою, якщо це потрібно. Цей крок необхідний для Thread або Wi-Fi пристроїв. Але не потрібен для Ethernet, де пристрій уже підключено до мережі.
- Оперативне виявлення - після підключення пристрою до мережі телефон (комісіонер) знаходить його за допомогою операційного виявлення, яке використовує DNS-SD або mDNS (для Wi-Fi). Це дозволяє телефону та іншим пристроям в мережі знати IP-адресу і порт нового пристрою
- Встановлення сесії (CASE) - після виявлення пристрою комісіонер встановлює з ним захищене з'єднання (сесію CASE), обмінюється сертифікатами та підтверджує довіру між ними.
- Завершення налаштування - телефон завершує налаштування, і пристрій починає працювати у мережі. [23]
Connectivity Standards Alliance (CSA) підтримує офіційний список сертифікованих продуктів Matter і обмежує використання логотипа Matter сертифікованими пристроями. Сертифікація продукту Matter також зберігається в розподіленій книзі відповідності CSA (DCL),[24] яка публікує інформацію про атестацію сертифікованих пристроїв.
Компанія | Платформа | Тип пристрою | Контроллер (хаб) |
---|---|---|---|
Android, Wear OS, iOS, iPadOS | [25] Мости, освітлення, замки, розетки, датчики (контакту, вологості, освітленості, руху, присутності, тиску та температури), динаміки, термостати та вікна (крім нахилу) |
| |
Samsung | Android, Wear OS, iOS, iPadOS, watchOS, Windows | Bridges, lights, locks, outlets, sensors (contact & motion), televisions, thermostats, and window coverings[28][29] |
|
Apple | iOS, iPadOS, macOS, tvOS, watchOS | Кондиціонери, мости, освітлення, замки, розетки, вимикачі, жалюзі та ролети, датчики (руху, зовнішнього освітлення, контакту, температури та вологості), термостати та віконні покриття [32] |
|
Amazon | Android, iOS, iPadOS | Світильники, замки, розетки, вимикачі, датчики (контактні), термостати та віконні накладки [33] |
|
- означає включену підтримку потоків
Основною метою Matter є покращення сумісності поточної екосистеми розумного будинку. CSA та його члени прагнуть, щоб логотип Matter став повсюдним і щоб споживачі миттєво впізнавали його як розумний домашній пристрій, який «просто працює».[34]
У порівнянні з поточною екосистемою розумного будинку Matter має багато інших переваг:
- Місцеве управління
- Мультиадміністраторський контроль
- Більша конкуренція серед виробників розумних домівок
- Менші технічні витрати для розробників пристроїв IoT
Україномовні статті про Matter почали з'ялятись з кінця 2021 року [35] [36]. Більше про Matter почали писати у 2022 році після запуску стандарту 1.0 та презентації Apple WWDC 2022. [37] [3] [38] [39][40] . У 2022 році TP-Link оголосив [3] про продаж Wi-Fi пристроїв з підтримкою Matter 1.0 екосистем Tapo і Kasa. У 2022 році український виробник розумних пристроїв SMLIGHT запустив у продаж серію координаторів SLZB-07 з підтримкою Matter. Серія SLZB-06 отримала підтримку Matter пізніше, у квітні 2024. У продажі пристрої з підтримкою Matter та огляди на них в українському сигменті Інтернету почали з'являтись у 2023 році. [41] У більшій мірі це реле та розетки. У 2023 українські ЗМІ та блогери також писали про Matter [2] [42] [43] [44] [45]. За 2024 рік україномовних згадок знайти не вдалось. Варто зазначити, що (на кінець 2024) року інтерес суспільства до цього стандарту дуже малий. Це може бути пов'язано з тим, що Matter достатньо новий та немає такої великої проникності на ринку, як Wi-Fi, або ZigBee.
- Thread — мережевий протокол з низьким енергоспоживанням, розроблений для пристроїв із живленням від батареї, який Matter використовує як один із підтримуваних транспортних рівнів
- Home Assistant - вільне програмне забезпечення для домашньої автоматизації, створене як незалежна від екрсистем виробників інтеграційна платформа
- KNX — відкритий стандарт (див. EN 50090, ISO/IEC 14543) для автоматизації комерційних і житлових будівель.
- Zigbee і Z-Wave — бездротові мережеві протоколи для домашньої автоматизації, можна використовувати з Matter і сумісним мостом
- Amazon Alexa — Розумний помічник Amazon і система управління домом
- HomeKit — Система розумного дому Apple
- Google Nest — Розумна домашня система Google, яка раніше називалася Google Home
- ↑ V1.0.0 Release. GitHub. 30 вересня 2022. Процитовано 4 жовтня 2022.
- ↑ а б Що таке та як працює MATTER на прикладі Tyua Matter smart plug Wifi. Youtube (укр.). BootUse UA. Процитовано 18-08-2024.
- ↑ а б в Що таке стандарт Matter?. TP-Link (ua) . Процитовано 3 липня 2024.
- ↑ Matter: Making the smart home a more connected, comfortable, and helpful place. youtube.com (укр.). Connectivity Standards Alliance. 3 листопада 2022. Процитовано 24.08.2024.
- ↑ Kastrenakes, Jacob (18 грудня 2019). Apple, Google, and Amazon are teaming up to develop a smart home standard. The Verge. Процитовано 24 грудня 2019.
- ↑ а б With Amazon, Apple and Google onboard, this new alliance aims to make your smart home work properly. ZDNET (англ.). Процитовано 17 березня 2023.
- ↑ Matter (BETA) - Home Assistant documentation. https://www.home-assistant.io/integrations/matter/ (англ.). Процитовано 22-08-2024.
- ↑ а б What is Matter?. Homey (англ.). Процитовано 03-07-2024.
- ↑ Hall, Christine (4 жовтня 2022). Matter's Internet of Things standard, certification ready for developers. TechCrunch. Процитовано 17 березня 2023.
- ↑ Seifert, Dan (16 квітня 2021). Amazon, Apple, and Google's smart home partnership is close. The Verge. Процитовано 17 березня 2023.
- ↑ Gurman, Mark; De Vynck, Gerrit (18 грудня 2019). Apple, Google, Amazon Want One Language for Smart Devices. Bloomberg. Процитовано 24 грудня 2019.
- ↑ Haselton, Todd (18 грудня 2019). Apple, Google and Amazon are cooperating to make your home gadgets talk to each other. CNBC. Процитовано 24 грудня 2019.
- ↑ What is Matter?. Google Home Developers (англ.). Процитовано 22 квітня 2024.
- ↑ Thread and IPv6 | Matter. Google Home Developers (англ.). Процитовано 22 квітня 2024.
- ↑ https://csa-iot.org/wp-content/uploads/2023/10/Matter-1.2-Core-Specification.pdf[голе посилання]
- ↑ Matter Network Transport - Connectivity Standards Alliance (англ.). Процитовано 22 квітня 2024 — через www.youtube.com.
- ↑ а б Matter, the new Global Standard for the Smart Home, Debuts at the Amsterdam Launch Event (англ.), 3 листопада 2022, процитовано 19 листопада 2022
- ↑ Newsroom | Articles & Blogs | IOT. CSA-IOT (амер.). Процитовано 19 листопада 2022.
- ↑ The Matter Smart Home Standard Is Finally Available: Here's What It Means for Your Home. Consumer Reports (амер.). 3 листопада 2022. Процитовано 19 листопада 2022.
- ↑ Matter 1.1 release — Enhancements for developers and devices. CSA-IOT (амер.). 18 травня 2023. Процитовано 14 вересня 2023.
- ↑ Matter 1.2 Arrives with Nine New Device Types & Improvements Across the Board. Connectivity Standards Alliance. 23 жовтня 2023. Процитовано 5 листопада 2023.
- ↑ Matter 1.3 Specification announced. Connectivity Standards Alliance. 8 травня 2024. Процитовано 16 травня 2024.
- ↑ Commissioning (укр.). Процитовано 22-08-2024.
- ↑ Distributed Compliance Ledger. webui.dcl.csa-iot.org. Процитовано 22 квітня 2024.
- ↑ Supported devices | Matter. Google Home Developers (англ.). Процитовано 1 грудня 2023.
- ↑ Matter is now available on Google Nest and Android devices. Google (амер.). 15 грудня 2022. Процитовано 1 грудня 2023.
- ↑ Google devices with Matter - Android - Google Nest Help. support.google.com. Процитовано 1 грудня 2023.
- ↑ Home API Reference | Developer Documentation | SmartThings. developer.smartthings.com (англ.). Процитовано 1 грудня 2023.
- ↑ Unlocking Seamless Connectivity: SmartThings Offers Support for Third-Party Matter Bridges. SmartThings Blog (амер.). 5 жовтня 2023. Процитовано 1 грудня 2023.
- ↑ Tuohy, Jennifer Pattison (27 січня 2023). All the smart home products that work with Matter. The Verge (англ.). Процитовано 1 грудня 2023.
- ↑ Smart Home Hub - Hub Everywhere | SmartThings. Smart Home Hub — Hub Everywhere | SmartThings (амер.). Процитовано 1 грудня 2023.
- ↑ Pair and manage your Matter accessories. Apple Support (англ.). Процитовано 1 грудня 2023.
- ↑ Understand Smart Home Matter Support | Alexa Skills Kit. Amazon Alexa (амер.). Процитовано 1 грудня 2023.
- ↑ Connectivity Standards Alliance (3 листопада 2022). Matter: Making the smart home a more connected, comfortable, and helpful place. Процитовано 22 квітня 2024 — через YouTube.
- ↑ Чи вирішить Matter проблеми розумного будинку. https://www.smarty.ninja/ (укр.). Smarty Ninja. Процитовано 13-09-2024.
- ↑ Google та Apple створили стандарт Matter, щоб гаджети “розумного” дому стали сумісними між собою. techtoday.in.ua (укр.). 13 травня 2021. Процитовано 13-09-2024.
{{cite web}}
:|first=
з пропущеним|last=
(довідка) - ↑ Старк, Софія (14 червня 2022). Стандарт Matter: як працює, що це таке, сумісні пристрої HomeKit. https://journal.ilounge.ua/ (укр.). Ilounge. Процитовано 13-09-2024.
- ↑ Стандарт розумного будинку Matter. homesmart.com.ua (укр.). https://homesmart.com.ua/. 7 жовтня 2022. Процитовано 13 вересня 2022 року.
- ↑ Міщенко, Тарас (5 жовтня 2022). Стандарт розумного дому Matter офіційно затверджено, його підтримка має з’явитися вже в iOS 16.1. mezha.media (укр.). Процитовано 13-09-2024.
- ↑ DOU Community (13 жовтня 2022). Стандарт розумного дому Matter офіційно затверджено. Його підтримка має з’явитися вже в iOS 16.1. dou.ua (укр.). DOU. Процитовано 13-09-2024.
- ↑ Огляд. Перший Matter пристрій від Sonoff MiniR4M. https://www.smarty.ninja/ (укр.). Smarty Ninja. 29 жовтня 2023. Процитовано 13-09-2024.
- ↑ Новий стандарт «Matter» та його використання у системах управління освітленням. 5watt.ua (укр.). 5watt. 24 квітня 2023. Процитовано 13-09-2024.
- ↑ Матвієнко, Сергій (березень 2023). Matter стандарт. https://itmaster.biz.ua/ (укр.). Процитовано 13-09-2024.
- ↑ Що таке Matter – новий стандарт підключення пристроїв розумного дому. futurenow.com.ua (укр.). 26 серпня 2024. Процитовано 13-09-2024.
- ↑ Інтеграція SONOFF та Matter. homesmart.com.ua (укр.). 25 вересня 2023. Процитовано 13-09-2024.
Помилка цитування: Тег <ref>
з назвою "chi21", визначений у <references>
, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref>
з назвою "mih", визначений у <references>
, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref>
з назвою "mis20", визначений у <references>
, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref>
з назвою "csaps", визначений у <references>
, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref>
з назвою "pur22", визначений у <references>
, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref>
з назвою "csa22", визначений у <references>
, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref>
з назвою "tv22", визначений у <references>
, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref>
з назвою "msh22", визначений у <references>
, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref>
з назвою "goog22", визначений у <references>
, не використовується в попередньому тексті.
Помилка цитування: Тег <ref>
з назвою "tv22am", визначений у <references>
, не використовується в попередньому тексті.
<ref>
з назвою "cnet22", визначений у <references>
, не використовується в попередньому тексті.- Belli, Dimitri; Barsocchi, Paolo; Palumbo, Filippo (2024). Connectivity Standards Alliance Matter: State of the Art and Opportunities. Elsevier Internet of Things. 25. doi:10.1016/j.iot.2023.101005.
- Wroclawski, Daniel (18 березня 2022). Matter, Explained: What the New Standard Could Mean for Your Smart Home. Consumer Reports. Процитовано 30 квітня 2022.
'