Un articolo dell'EDN di Rob Alexander
Con l'avvento di Matter si aprono molteplici opportunità per migliorare la connettività dell'Internet of Things (IoT) e abilitare nuove applicazioni e soluzioni per gli anni a venire. Matter è un livello applicativo che consente a prodotti diversi di fornitori diversi che utilizzano altre tecnologie di funzionare insieme senza problemi.
Il protocollo mira a ridurre la frammentazione tra diversi produttori e a migliorare l'interoperabilità tra dispositivi per la casa intelligente e piattaforme IoT di diversi fornitori. Per raggiungere questo obiettivo, Matter utilizzerà il protocollo Internet (IP) che garantisce l'interoperabilità tra dispositivi per definire un livello applicativo standard, indipendentemente dal protocollo di rete sottostante.
Se le aziende IoT vogliono rimanere al passo con l'evoluzione del mercato odierno, avranno bisogno di una competenza approfondita nei protocolli wireless Matter IoT sottostanti, tra cui Bluetooth, Thread e Wi-Fi. Quindi, come è possibile ottenere esattamente l'interoperabilità di Matter indipendentemente dal protocollo? La risposta potrebbe risiedere nel bridging.
Cos'è il bridging e perché è necessario
Con un'ampia base di installazione esistente di protocolli Zigbee, Z-Wave e altri protocolli IoT wireless non basati su IP, la coesistenza wireless è necessaria ed estremamente complessa. Attualmente sono disponibili sul mercato oltre 2.100 prodotti certificati per la casa intelligente non basati su IP, che supportano un'ampia gamma di applicazioni. Con lo sviluppo dello standard Matter, questi dispositivi dovranno essere collegati tramite bridge per garantire la compatibilità con il nuovo protocollo.
I prodotti che utilizzano Zigbee o Z-Wave, come le lampadine Philips Hue, i sensori SmartThings, il sistema Ring Alarm e i termostati Ecobee, sono già sugli scaffali e nelle case di tutto il mondo, ma al momento non sono compatibili con Matter. In generale, per collegare i dispositivi Zigbee e Z-Wave a Matter sarà necessario aggiornare gli hub esistenti o aggiungere un nuovo bridge che supporti il nuovo protocollo.
Gli sviluppatori hanno bisogno di un modo per collegare Matter a questi dispositivi e portare gli attuali dispositivi di domotica nel futuro, in modo che i consumatori possano usufruire dei vantaggi di Matter con i prodotti esistenti. Anche se alcune aziende potrebbero scegliere di aggiornare i dispositivi finali sul campo se soddisfano i requisiti di flash e RAM, è preferibile che i fornitori IoT colleghino le reti di sensori esistenti con le reti Matter, per offrire agli utenti un'esperienza più intuitiva e semplice.
Per fortuna, un numero crescente di aziende IoT ha in programma l'introduzione di prodotti di bridging che consentiranno di supportare sia i prodotti Zigbee/Z-Wave già installati sia i più recenti prodotti Matter che utilizzano il Bluetooth Low Energy (LE) per la messa in funzione e utilizzano i protocolli Thread, Wi-Fi ed Ethernet. Diamo un'occhiata più da vicino al funzionamento di un bridge Matter.
Come funziona un bridge Matter
Un bridge Matter funziona estendendo la connettività ai dispositivi IoT non Matter in una struttura Matter e consente ai consumatori di continuare a utilizzare i dispositivi non Matter esistenti, come i dispositivi Zigbee e Z-Wave, insieme ai nuovi dispositivi Matter. Il bridge si connette a ciascun dispositivo utilizzando i rispettivi protocolli, come Zigbee, Z-Wave o Bluetooth, e poi traduce i messaggi scambiati in un protocollo Matter comprensibile per tutti.
Quindi, quando un dispositivo invia un messaggio all'altro, il bridge lo intercetta, lo traduce nel protocollo Matter e lo invia al dispositivo ricevente. Il dispositivo ricevente ritraduce quindi il messaggio nel proprio protocollo e agisce di conseguenza.
In sostanza, il ponte Matter funge da mediatore tra dispositivi per la casa intelligente che utilizzano protocolli di comunicazione diversi. Permette ai dispositivi di funzionare insieme senza problemi, indipendentemente dai protocolli utilizzati. Ciò è particolarmente importante per i consumatori, che potrebbero avere dispositivi per la casa intelligente di produttori diversi che utilizzano protocolli differenti.
Grazie al bridge Matter, possono connettere tutti i loro dispositivi a un'unica rete e controllarli da un'unica app o piattaforma. Il diagramma seguente mostra sia la connettività tra la rete Thread e la struttura Matter, sia tra reti Matter e non Matter, come Z-Wave/Zigbee, utilizzando un dispositivo bridge.
Ecco come funziona un ponte Matter, collegando tutti i dispositivi a un'unica rete.
Fonte: Silicon Labs
Matter over Thread
Per consentire la connessione a Matter tramite Thread, molti produttori di dispositivi per la casa intelligente stanno realizzando router di confine che supportano entrambi i protocolli Thread e Matter. Questi dispositivi sono progettati per fungere da router tra i dispositivi smart home basati su Thread e i dispositivi basati su Matter, consentendo loro di comunicare tra loro.
Ciò che rende Thread unico rispetto ad altri bridge e hub è la sua capacità di essere integrato in altri dispositivi perché è basato su IP. I fornitori di IoT stanno sviluppando una serie di dispositivi hardware che fungeranno da router di confine Thread compatibili con Matter, come hub per la casa intelligente, altoparlanti intelligenti, serrature intelligenti e illuminazione intelligente, per offrire agli utenti un'interoperabilità perfetta tra i dispositivi Matter e non Matter esistenti.
Nel complesso, qualsiasi dispositivo che supporti sia Thread sia Matter ha il potenziale per fungere da router di confine tra i due protocolli. Con la crescente popolarità di Matter, è probabile che vedremo un numero crescente di dispositivi che supportano sia Thread sia Matter.
Inoltre, è possibile combinare la funzionalità Thread Border Router con un Matter Bridge per abilitare il supporto per dispositivi Matter Thread e non Matter in un singolo hub. Alcune aziende, infatti, stanno già adottando misure per rendere tutto questo realtà. Ad esempio, Silicon Labs ha recentemente rilasciato un Unify Software Development Kit (SDK) completamente funzionale, che offre soluzioni bridge per Matter su Zigbee e Matter su Z-Wave, oltre alla connessione ai dispositivi Matter Thread.
L'SDK offre soluzioni bridge da Matter a Zigbee, da Matter a Z-Wave e da Matter a Thread.
Fonte: Silicon Labs
Unify SDK è una rete software che semplifica lo sviluppo dell'infrastruttura IoT, inclusi prodotti finali basati su processori applicativi, gateway, hub, bridge e punti di accesso. Ogni componente Unify SDK implementa un'interfaccia MQTT (Message Queuing Telemetry Transport), ovvero un semplice protocollo di messaggistica, per il linguaggio unificato basato su Dotdot. Di conseguenza, si tratta di un'interfaccia modulare, estensibile, leggera e ben definita per l'integrazione di sistema.
Sebbene Unify SDK venga eseguito nativamente su Linux, è progettato per essere portabile. L'applicazione bridge Unify-Matter fa parte di Unify SDK e si basa sul software Matter Bridge Application di CSA. L'applicazione riceve i comandi Zigbee Cluster Library (ZCL) sull'interfaccia del protocollo Matter, li traduce nel modello di dati Unify Controller Language e li pubblica su un'interfaccia MQTT.
Migliorare la connettività nelle future case intelligenti
Utilizzando Thread come protocollo wireless di base per i dispositivi IoT e aggiungendo il supporto Matter tramite router di confine, i provider IoT stanno semplificando la creazione di un ecosistema connesso di dispositivi che lavorano insieme. I dispositivi che non supportano Matter in modo nativo possono comunque interagire con Matter tramite un bridge Matter.
Questo approccio consente ai consumatori di scegliere tra una gamma più ampia di dispositivi e produttori, garantendo comunque compatibilità e facilità d'uso. Con la continua evoluzione del settore, possiamo aspettarci di vedere sempre più dispositivi che supportano sia Thread sia Matter, rendendo più semplice che mai la creazione di un'esperienza di smart home fluida e connessa.