Matter

A Matter egy nyílt forráskódú, interoperábilis kommunikációs standard, amelyet kifejezetten az okosotthon eszközök közötti zökkenőmentes kommunikációra terveztek. A standard célja, hogy egységesítse a különböző gyártók eszközeit, így biztosítva a könnyű integrációt és a felhasználói élményt.

A Matter standard története

A Matter standardot a Connectivity Standards Alliance (korábban Zigbee Alliance) indította útjára 2019-ben, a Project CHIP (Connected Home over IP) kezdeményezés részeként. A Matter-t olyan nagyvállalatok támogatják, mint az Amazon, Apple, Google és a Samsung. A standard célja, hogy egységesítse a különböző okosotthon eszközök kommunikációját és interoperabilitását, csökkentve a felhasználók számára a különböző rendszerek közötti kompatibilitási problémákat.

A Matter standard első verzióját 2021-ben mutatták be, és azóta is folyamatos fejlesztés alatt áll, hogy megfeleljen az egyre növekvő IoT igényeknek és elvárásoknak.

Mik azok a vezérlő, router és végponti eszközök?

A Matter hálózatban háromféle eszköz létezik:

• Vezérő eszközök (controller): Ezek az eszközök irányítják a hálózatot és kezelik az eszközök közötti kommunikációt.
• Router eszközök (router): Ezek az eszközök közvetítik az adatokat a hálózat különböző pontjai között, segítve a hálózat stabilitásának fenntartását.
• Végponti eszközök (end device): Alacsony fogyasztású, elemről vagy akkumulátorról működő eszközök, amelyek adatokat gyűjtenek és továbbítanak a routereken keresztül.

A Matter architektúrája

A Matter hálózatok az IPv6 vivő hálózat fölött két szerkezetben épülhetnek fel:

• Egy hálózatos topológia: Ebben a topológiában az azonos kommunikációs protokollon futó eszközök külön hálózaton vannak, a hálózatok nem kapcsolódnak egymáshoz.
• Csillag topológia: Ebben a topológiában az különböző protokollon üzemelő eszközök egy hub-on keresztül kapcsolódnak egymáshoz egy vagy több border router segítségével. EZ a gyakrabban használt topológia.

Mi az OSI modell, hogyan illeszkedik bele a Matter?

Az Open Systems Interconnection (OSI) modell egy olyan fogalmi keretrendszer, amely leírja, hogyan történik az adatkommunikáció a különböző rendszerek között. Az OSI modell hét rétegből áll, amelyek mindegyike egy adott funkcióért felelős. A Matter standard az alábbiak szerint illeszkedik az OSI modellbe:

• Fizikai réteg: Ez a réteg határozza meg a Matter által használt vezeték nélküli kommunikációs csatorna fizikai jellemzőit. A Matter különböző vezeték nélküli technológiákat használhat, mint például a Wi-Fi, Thread és Ethernet. Ezek nem részei a Matter standardnak, de kiegészítik azokat.
• Alkalmazási réteg: Az eszközökhöz társítható szerepek, vagy a felhasználók által irányítható funkciók meghatározása ezen a szinten megy végbe, ezen a szinten működik a Matter.

Hogyan építhetünk fel egy stabil Matter hálózatot?

A stabil Matter hálózat felépítése az IPv6 hálózattól függ, így a vezetékes és vezeték nélküli hálózatunk megfelelő kialakítása kritikus.

A Matter erősségei

• Interoperabilitás és egységesítés: A Matter legnagyobb előnye, hogy a gyártóktól és az ökoszisztémáktól (pl. Apple HomeKit, Google Home, Amazon Alexa) függetlenül biztosítja az eszközök zökkenőmentes együttműködését. Ha egy eszköz Matter-kompatibilis, biztosan működik a Matter ökoszisztémában.
• Nyílt forráskódú (Open-Source): A Matter nyílt szabvány, amelyet a Connectivity Standards Alliance (CSA) felügyel, ami ösztönzi az iparági részvételt és a gyors innovációt.
• IP-alapú (IPv6): A szabvány az IP protokollra épül, lehetővé téve a Matter eszközök számára, hogy Wi-Fi-n és Thread-en keresztül is kommunikáljanak, és közvetlenül integrálódjanak a modern otthoni hálózatokba.
• Rugalmas átviteli réteg: A Matter nem határozza meg a fizikai réteget, hanem támogatja a Wi-Fi-t (nagy sávszélességű eszközökhöz) és a Thread-et (alacsony fogyasztású, MESH hálózati eszközökhöz), rugalmasságot biztosítva a hálózati kialakításban.
• Egyszerű beállítás: A standard egyszerű és gyors beállítást tesz lehetővé a telefonos alkalmazásokkal, gyakran egyetlen QR-kód beolvasásával.

A Matter gyengeségei

• Függőség a vivő hálózattól: A Matter egy alkalmazási réteg szabvány. Működéséhez szüksége van egy megbízható Wi-Fi vagy Thread hálózatra és egy Border Routerre a Thread eszközök esetén. Ha a vivő hálózat instabil, a Matter is az lesz.
• Korlátozott eszközpaletta kezdetben: Bár a standard célja a széleskörű támogatás, a bevezetés korai szakaszában még mindig viszonylag kevés Matter-kompatibilis eszköz érhető el a piacon a korábbi, dedikált protokollokhoz (Zigbee, Z-Wave) képest.
• Visszafelé kompatibilitás hiánya: A korábbi, nem Matter-kompatibilis eszközök (pl. régi Zigbee érzékelők) nem válnak automatikusan Matter-kompatibilissé. Ezekhez külön Gateway vagy hub szükséges a Matter hálózatba való bevonáshoz.
• Kezdeti összetettség a telepítésben: Bár a cél az egyszerűsítés, a többféle hálózati technológia (Wi-Fi, Thread, Ethernet) és az IPv6 beállítási követelmények összetettebbé tehetik a hálózat alapvető kiépítését egy kezdő felhasználó számára.