di Sujata Neidig | Direttore Marketing Wireless Connectivity di NXP Semiconductors
Nel 2022, oltre 10 miliardi di dispositivi domestici intelligenti e connessi erano operanti tramite reti IoT. Tali dispositivi sono stati prodotti da migliaia di aziende, tutti con diversi gradi di compatibilità reciproca. Spetta ai produttori cercare di unificare la comunicazione tra i dispositivi attraverso la creazione di uno standard in grado di consentire a miliardi di dispositivi di interagire in modo fluido, semplice e funzionale. Lo standard Matter fa proprio questo: i produttori di dispositivi e i fornitori di ecosistemi lo hanno già adottato. Si tratta di un linguaggio comune con cui i dispositivi possono dialogare fra di loro. Ha fatto il suo esordio nel dicembre 2019 come Connected Home over Internet Protocol (CHIP) Project, sostenuto da aziende come Amazon, Apple, Comcast, Google e SmartThings.
I vantaggi di un linguaggio comune
La tecnologia è stata in seguito denominata Matter e la versione Matter 1.0 è stata introdotta nell’ottobre 2022. Non soggetto a licenze, è stato creato per il mercato Smart Home e detenuto e gestito dalla Connectivity Standards Alliance. Matter sfrutta tecnologie collaudate sul mercato come Wi-Fi, Thread ed Ethernet per connettere i dispositivi tra loro oltre al Bluetooth Low Energy limitatamente alla fase del cosiddetto provisioning dei dispositivi. Essendo un linguaggio comune, Matter offre una completa compatibilità e interoperabilità, e mette in grado i dispositivi domestici intelligenti, pur con marchi ed ecosistemi diversi, di interagire tra di loro. Pur essendo una tecnologia nuova, non rende obsoleti i milioni di dispositivi intelligenti presenti oggi nelle case. Molti di questi dispositivi possono essere adeguati con un aggiornamento del firmware in modalità Ota (Over the air) per supportare lo standard Matter a patto di utilizzare già Wi-Fi o Thread come tecnologia di trasporto dati in rete. I dispositivi che utilizzano altre tecnologie, come Zigbee o Z-Wave, si possono collegare alla rete Matter aggiungendo la funzionalità bridge prevista dallo standard Matter a una piattaforma corrispondente, sempre tramite un semplice aggiornamento del firmware over-the-air. I dispositivi Matter possono utilizzare interfacce Wi-Fi, Ethernet o Thread per con- nettersi alla rete. Essendo tecnologie IP, Wi-Fi ed Ethernet off rono opzioni di connettività flessibili che consentono ai dispositivi domestici intelligenti di comunicare direttamente tra loro sulla rete locale. Wi-Fi ed Ethernet consentono inoltre la comunicazione diretta con i servizi cloud tramite Internet, utilizzando l’infrastruttura di rete già presente nella maggior parte delle attuali abitazioni. Wi-Fi ed Ethernet supportano oggi svariate applicazioni per la casa intelligente, comprese le tradizionali categorie come illuminazione, interruttori, sensori e serrature. Queste tecnologie supportano applicazioni a larga banda e in tempo reale come lo streaming di contenuti multimediali da altoparlanti, fotocamere e campanelli. Thread è una tecnologia di rete mesh wireless basata sulla stessa tecnologia IP di Wi-Fi ed Ethernet. Tuttavia, essa è progettata per casi d’uso caratterizzati da velocità ridotta in applicazioni a lungo raggio, elevata resilienza e consumi contenuti. Thread è ideale per le applicazioni a banda ridotta, portando benefici quali la riduzione della latenza, il basso consumo energetico e assicurando un intervallo operativo esteso. Tali prestazioni prolungano notevolmente la durata della batteria in dispositivi come serrature e sensori, oltre a migliorare le prestazioni dei dispositivi con vincoli di potenza come i termostati e i controlli Hvac. Una funzionalità importante della tecnologia Thread è il Border Router. Come avviene con un access point per il Wi-Fi, un Border Router Thread di qualsiasi marca è in grado di connettere tutti i dispositivi Thread alla rete domestica, eliminando la necessità di hub o bridge proprietari. È possibile integrare i border router nei sistemi esistenti come ad esempio gli altoparlanti intelligenti, i router domestici e persino televisori e streaming box. La tecnologia Matter innalza anche il livello della sicurezza con requisiti integrati per la protezione dagli attacchi informatici. Essa richiede un processo chiamato attestazione del dispositivo, secondo il quale, prima di aggiungere un dispositivo a una rete Matter, è necessario dimostrare la sua identità e autenticità come dispositivo certificato Matter prima di effettuare l’accesso tramite una sessione sicura. Una volta aggiunto alla rete Matter, il dispositivo utilizza solo dati crittografati. Ancora una volta, Matter utilizza tecnologie collaudate per agevolare questo processo: l’attestazione dei dispositivi si basa sull’infrastruttura a chiave pubblica e utilizza certificati X.509 per autenticare i prodotti e i fornitori di dispositivi Matter. Una delle principali caratteristiche specifiche di Mat- ter è una funzione chiamata multi-admin. Grazie ad essa, i dispositivi permettono il funzionamento simultaneo in più sistemi per la casa intelligente. Questa caratteristica elimina le reti intranet che hanno fatto parte delle applicazioni per la casa intelligente, creando maggiori opportunità per i consumatori, i produttori di dispositivi e l’industria nel suo complesso.
Cosa offre al consumatore?
Lo standard Matter offre ai consumatori un livello di flessibilità, possibilità di scelta e affidabilità senza precedenti. Prima di Matter, i dispositivi di diversi produttori non sempre funzionavano insieme ed erano limitati nel modo in cui potevano essere controllati, ad esempio tramite app specifiche, telefoni cellulari, altoparlanti intelligenti, ecc. Per scegliere i dispositivi per la casa intelligente, i consumatori dovevano fare ricerche lunghe e minuziose per vedere quali avrebbero funzionato con i propri dispositivi intelligenti e gli schemi di controllo esistenti o in caso contrario avrebbero avuto esperienze frustranti durante la loro configurazione e l’utilizzo nelle proprie abitazioni. Aziende come Amazon, Apple, Google e SmartThings hanno già annunciato il loro supporto allo standard Matter tramite aggiornamenti alle proprie piattaforme, app e prodotti per la casa intelligente. Inoltre, i produttori di dispositivi hanno illustrato e annunciato il supporto alla tecnologia Matter per l’intera gamma di dispositivi compatibili con lo standard Matter 1.0. Per i consumatori, la tecnologia Matter consente di selezionare i dispositivi intelligenti in base alle loro caratteristiche, piuttosto che in base alla compatibilità o l’appartenenza a un ecosistema specifico. Lo standard Matter consente al consumatore di assumere un ruolo di primo piano nelle scelte che com- pie e di vivere in una casa più intelligente in grado di soddisfarne le proprie esigenze.
Cosa offre ai produttori e agli sviluppatori?
La tecnologia Matter risolve i problemi di interoperabilità che si sono verificati in ambito di progettazione e di commercializzazione. Ciò significa che i produttori di dispositivi non devono più produrre diversi articoli gestiti a magazzino per supportare più ecosistemi. Essi possono creare un solo Sku per supportarli tutti e avere a disposizione un mercato potenziale più ampio. Per questo motivo, le aziende possono ora offrire più dispositivi interoperabili con altri prodotti pronti all’uso e con le principali piattaforme per la casa intelligente con cui i consumatori hanno oggi familiarità. I progettisti dispongono di più opzioni per lo sviluppo di prodotti domestici intelligenti basati sulla tecnologia Matter e possono concentrare maggiormente le proprie risorse sull’innovazione dei dispositivi stessi. Le aziende di semiconduttori, come NXP Semiconductors, stanno inoltre semplificando l’esperienza degli sviluppatori con componenti e soluzioni certificati Matter. NXP fornisce un portafoglio di piattaforme di sviluppo certificate Matter che integrano hardware e software a supporto della gamma di dispositivi Matter, dai sensori ai gateway, dai Border router Thread ai controllori Matter.
Matter negli edifici commerciali
Sebbene Matter sia pensato per l’ambiente domestico, nel tempo potrebbe essere applicato anche in edifici commerciali. Gli ambienti degli edifici commerciali presentano molte analogie con la casa intelligente (controllo degli accessi, illuminazione, sensori, ecc.), oltre ad alcuni requisiti unici come la possibilità di installazione su larga scala. Gli sviluppatori che già operano nel settore dell’automazione degli edifici stanno intravedendo il potenziale offerto dalla tecnologia Matter. Frutto dell’impegno dell’intero settore, creato e sviluppato sotto l’egida del Csa da centinaia di aziende associate, Matter offre possibilità illimitate di servire nuovi casi d’uso, indirizzando nuovi mercati e introducendo, infine, nuovi tipi di dispositivi arricchiti da nuove funzionalità.
Una base di compatibilità
Lo standard Matter è partito con l’obiettivo comune di promuovere livelli significativi di innovazione e di crescita nel mercato, ottenendo la necessaria compatibilità alla base della connettività per la casa intelligente. Da quando è stato annunciato, il Matter Working Group all’interno del Csa è cresciuto fino a coinvolgere circa 280 aziende. Al CES 2023 di Las Vegas, il Csa ha comunicato che, dal lancio dello standard Matter 1.0 nell’ottobre 2022, erano presenti 550 prodotti e piattaforme certificati Matter con altri 150 in programma da certificare. Queste certificazioni includono dispositivi e app già presenti sul mercato tramite aggiornamenti firmware. Inoltre, i principali marchi dell’ecosistema di produttori di soluzioni per la casa intelligente hanno annunciato il loro supporto a Matter. Ne costituiscono un esempio le app iOS e Android di Google, FireOS di Ama- zon, HomePod Mini di Apple, AppleTV e iOS e l’app SmartThing di Samsung SmartThings. Ciò significa che, nei prossimi mesi, milioni di dispositivi già pre- senti ad oggi nelle case supporteranno la tecnolo- gia Matter.
Uno standard aperto
Lo standard Matter è stato lanciato con una specifica, un applicativo software open source e un programma di certificazione. Qualsiasi azienda può utilizzare e contribuire all’evoluzione dello standard Matter dopo essere entrata a far parte del Csa e del Matter Working Group. La specifica Matter 1.0 è disponibile pubblicamente all’indirizzo csa-iot. org/all-solutions/matter; il software open source è disponibile tramite un repository GitHub pubblico ed è supportato da una comunità di sviluppatori, infine, il programma di certificazione e i tool sono accessibili da parte dei membri del Csa. Matter è uno standard unificatore del settore, sviluppato e supportato secondo la struttura e i processi del Csa che consentono la collaborazione e la condivisione.
Cosa significa Matter per il settore IoT
Le analisi di mercato relative ai dispositivi per l’Internet of Things pubblicano stime diverse, ma tutte prevedono una crescita significativa. Il successo della tecnologia Matter darà vita a un ampio percorso per lo sviluppo e la realizzazione di più tipi di dispositivi, più mercati e più innovazione. Matter fornirà una base per la connettività compatibile e sicura, a partire dalla quale sarà possibile costruire esperienze utente sempre più ricche.
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