หัวข้อที่เราจะพูดถึงในวันนี้เกี่ยวข้องกับบ้านอัจฉริยะ
เมื่อพูดถึงบ้านอัจฉริยะแล้ว ไม่ควรมีใครไม่คุ้นเคยกับมัน ย้อนกลับไปในช่วงต้นศตวรรษนี้ ซึ่งเป็นยุคที่แนวคิด Internet of Things ถือกำเนิดขึ้น ขอบเขตการประยุกต์ใช้ที่สำคัญที่สุดก็คือบ้านอัจฉริยะ
ตลอดหลายปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีดิจิทัล ทำให้มีการคิดค้นฮาร์ดแวร์อัจฉริยะสำหรับบ้านมากขึ้นเรื่อยๆ ฮาร์ดแวร์เหล่านี้ช่วยเพิ่มความสะดวกสบายให้กับชีวิตครอบครัวและเพิ่มความสุขในการใช้ชีวิต
เมื่อเวลาผ่านไป คุณจะมีแอพต่างๆ มากมายบนโทรศัพท์ของคุณ
ใช่แล้ว นี่คือปัญหาอุปสรรคทางระบบนิเวศที่คอยรบกวนอุตสาหกรรมบ้านอัจฉริยะมายาวนาน
อันที่จริงแล้ว การพัฒนาเทคโนโลยี IoT มักมีลักษณะเฉพาะคือการกระจายตัวของข้อมูล สถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกันสอดคล้องกับคุณลักษณะเฉพาะของเทคโนโลยี IoT ที่แตกต่างกันไป บางอย่างต้องการแบนด์วิดท์สูง บางอย่างต้องการการใช้พลังงานต่ำ บางอย่างเน้นความเสถียร และบางอย่างก็ให้ความสำคัญกับต้นทุนอย่างมาก
ส่งผลให้เกิดการผสมผสานระหว่าง 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread และเทคโนโลยีการสื่อสารพื้นฐานอื่นๆ
บ้านอัจฉริยะนั้นเป็นสถานการณ์ LAN ทั่วไป โดยมีเทคโนโลยีการสื่อสารระยะสั้น เช่น Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread เป็นต้น ในหมวดหมู่ที่หลากหลายและการใช้งานข้ามกัน
ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากบ้านอัจฉริยะมุ่งเน้นไปที่ผู้ใช้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญ ผู้ผลิตจึงมักสร้างแพลตฟอร์มและอินเทอร์เฟซ UI ของตนเอง และใช้โปรโตคอลชั้นแอปพลิเคชันที่เป็นกรรมสิทธิ์เพื่อรับประกันประสบการณ์ของผู้ใช้ สิ่งนี้นำไปสู่ "สงครามระบบนิเวศ" ในปัจจุบัน
อุปสรรคระหว่างระบบนิเวศต่างๆ ไม่เพียงแต่ก่อให้เกิดปัญหาไม่รู้จบแก่ผู้ใช้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงผู้ขายและนักพัฒนาด้วย การเปิดตัวผลิตภัณฑ์เดียวกันจำเป็นต้องมีการพัฒนาสำหรับระบบนิเวศที่แตกต่างกัน ส่งผลให้ปริมาณงานและต้นทุนเพิ่มขึ้นอย่างมาก
เนื่องจากปัญหาอุปสรรคทางระบบนิเวศเป็นข้อจำกัดสำคัญต่อการพัฒนาบ้านอัจฉริยะในระยะยาว อุตสาหกรรมจึงได้เริ่มดำเนินการค้นหาวิธีแก้ไขปัญหานี้
กำเนิดของพิธีสารแมทเทอร์
ในเดือนธันวาคม 2019 Google และ Apple ได้เข้าร่วม Zigbee Alliance ร่วมกับ Amazon และบริษัทอื่นๆ กว่า 200 แห่ง รวมถึงผู้เชี่ยวชาญหลายพันคนทั่วโลก เพื่อส่งเสริมโปรโตคอลเลเยอร์แอปพลิเคชันใหม่ที่เรียกว่าโปรโตคอล Project CHIP (Connected Home over IP)
อย่างที่คุณเห็นจากชื่อ CHIP คือการเชื่อมต่อบ้านผ่านโปรโตคอล IP โปรโตคอลนี้เปิดตัวด้วยจุดมุ่งหมายเพื่อเพิ่มความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ ลดความซับซ้อนในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ปรับปรุงประสบการณ์ผู้ใช้ และขับเคลื่อนอุตสาหกรรมให้ก้าวไปข้างหน้า
หลังจากที่กลุ่มงาน CHIP ถือกำเนิดขึ้น แผนเดิมคือการเปิดตัวมาตรฐานในปี 2020 และเปิดตัวผลิตภัณฑ์ในปี 2021 อย่างไรก็ตาม ด้วยเหตุผลหลายประการ แผนนี้จึงไม่เกิดขึ้นจริง
ในเดือนพฤษภาคม 2564 Zigbee Alliance ได้เปลี่ยนชื่อเป็น CSA (Connectivity Standards Alliance) ขณะเดียวกัน โครงการ CHIP ก็เปลี่ยนชื่อเป็น Matter (ซึ่งแปลว่า "สถานการณ์ เหตุการณ์ เรื่องราว" ในภาษาจีน)
Alliance ได้รับการเปลี่ยนชื่อเนื่องจากสมาชิกจำนวนมากไม่เต็มใจที่จะเข้าร่วมกับ Zigbee และ CHIP ได้ถูกเปลี่ยนเป็น Matter อาจเป็นเพราะคำว่า CHIP เป็นที่รู้จักดีเกินไป (เดิมทีหมายถึง "ชิป") และเกิดการขัดข้องได้ง่ายมาก
ในเดือนตุลาคม 2565 CSA ได้เผยแพร่โปรโตคอลมาตรฐาน Matter เวอร์ชัน 1.0 ในที่สุด ก่อนหน้านั้นไม่นาน ในวันที่ 18 พฤษภาคม 2566 ก็มีการเผยแพร่ Matter เวอร์ชัน 1.1 เช่นกัน
สมาชิก CSA Consortium แบ่งออกเป็นสามระดับ ได้แก่ ผู้ริเริ่ม ผู้เข้าร่วม และผู้รับแนวคิด ผู้ริเริ่มจะอยู่ในระดับสูงสุด โดยเป็นผู้มีส่วนร่วมในการร่างพิธีสารเป็นคนแรก เป็นสมาชิกคณะกรรมการบริหารของ Alliance และมีส่วนร่วมในระดับหนึ่งของการเป็นผู้นำและการตัดสินใจของ Alliance
Google และ Apple ในฐานะตัวแทนของผู้ริเริ่ม มีส่วนสำคัญในการกำหนดรายละเอียดในช่วงแรกของ Matter
Google ได้มีส่วนสนับสนุนเลเยอร์เครือข่ายและโปรโตคอลแอปพลิเคชัน Weave ที่มีอยู่ของ Smart Home ของตนเอง (ชุดกลไกการตรวจสอบมาตรฐานและคำสั่งสำหรับการทำงานของอุปกรณ์) ในขณะที่ Apple ได้มีส่วนสนับสนุน HAP Security (สำหรับการสื่อสารแบบครบวงจรและการจัดการ LAN ในพื้นที่ เพื่อให้มั่นใจถึงความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยที่เข้มงวด)
ตามข้อมูลล่าสุดบนเว็บไซต์อย่างเป็นทางการ กลุ่ม CSA ได้รับการริเริ่มโดยบริษัททั้งหมด 29 แห่ง โดยมีผู้เข้าร่วม 282 ราย และผู้นำไปใช้ 238 ราย
ผู้ประกอบการในอุตสาหกรรมซึ่งนำโดยยักษ์ใหญ่ต่างดำเนินการส่งออกทรัพย์สินทางปัญญาของตนสำหรับ Matter อย่างแข็งขัน และมุ่งมั่นที่จะสร้างระบบนิเวศที่ยิ่งใหญ่ที่เชื่อมต่อกันอย่างราบรื่นและเป็นหนึ่งเดียว
สถาปัตยกรรมโปรโตคอลของ Matter
หลังจากพูดคุยกันมาทั้งหมดนี้ เราเข้าใจโปรโตคอล Matter กันอย่างไรกันแน่? โปรโตคอลนี้เกี่ยวข้องกับ Wi-Fi, Bluetooth, Thread และ Zigbee อย่างไร?
อย่ารอช้า มาดูแผนภาพกันดีกว่า:
นี่คือไดอะแกรมของสถาปัตยกรรมโปรโตคอล: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) และ Ethernet เป็นโปรโตคอลพื้นฐาน (เลเยอร์ทางกายภาพและลิงก์ข้อมูล); ขึ้นไปเป็นเลเยอร์เครือข่าย ซึ่งรวมถึงโปรโตคอล IP; ขึ้นไปเป็นเลเยอร์การขนส่ง ซึ่งรวมถึงโปรโตคอล TCP และ UDP; และโปรโตคอล Matter ตามที่เราได้กล่าวไปแล้ว เป็นโปรโตคอลของเลเยอร์แอปพลิเคชัน
นอกจากนี้ Bluetooth และ Zigbee ยังมีเลเยอร์เครือข่าย การขนส่ง และแอปพลิเคชันเฉพาะ นอกเหนือจากโปรโตคอลพื้นฐานอีกด้วย
ดังนั้น Matter จึงเป็นโปรโตคอลที่แยกจาก Zigbee และ Bluetooth โดยสิ้นเชิง ปัจจุบัน Matter รองรับโปรโตคอลพื้นฐานเพียง Wi-Fi, Thread และ Ethernet (อีเทอร์เน็ต) เท่านั้น
นอกเหนือจากสถาปัตยกรรมโปรโตคอลแล้ว เราต้องรู้ว่าโปรโตคอล Matter ได้รับการออกแบบด้วยปรัชญาแบบเปิด
เป็นโปรโตคอลโอเพ่นซอร์สที่ใครๆ ก็สามารถดู ใช้งาน และปรับเปลี่ยนได้เพื่อให้เหมาะกับสถานการณ์และความต้องการของแอปพลิเคชันที่แตกต่างกัน ซึ่งจะทำให้เกิดประโยชน์ทางเทคนิคในด้านความโปร่งใสและความน่าเชื่อถือ
ความปลอดภัยของโปรโตคอล Matter ก็เป็นจุดขายสำคัญเช่นกัน โปรโตคอลนี้ใช้เทคโนโลยีการเข้ารหัสล่าสุดและรองรับการเข้ารหัสแบบ end-to-end เพื่อให้มั่นใจว่าการสื่อสารของผู้ใช้จะไม่ถูกขโมยหรือถูกแทรกแซง
แบบจำลองเครือข่ายของแมทเทอร์
ต่อไป เราจะมาดูเครือข่ายจริงของ Matter อีกครั้ง ซึ่งแสดงด้วยแผนภาพ:
ตามที่แสดงในแผนภาพ Matter เป็นโปรโตคอลที่ใช้ TCP/IP ดังนั้น Matter ก็คือโปรโตคอลที่ TCP/IP ถูกจัดกลุ่มไว้
อุปกรณ์ Wi-Fi และอีเทอร์เน็ตที่รองรับโปรโตคอล Matter สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับเราเตอร์ไร้สายได้ นอกจากนี้ อุปกรณ์เธรดที่รองรับโปรโตคอล Matter ยังสามารถเชื่อมต่อกับเครือข่าย IP เช่น Wi-Fi ผ่านเราเตอร์ Border ได้อีกด้วย
อุปกรณ์ที่ไม่รองรับโปรโตคอล Matter เช่น อุปกรณ์ Zigbee หรือ Bluetooth สามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ประเภทบริดจ์ (Matter Bridge/Gateway) เพื่อแปลงโปรโตคอล จากนั้นจึงเชื่อมต่อกับเราเตอร์ไร้สาย
ความก้าวหน้าทางอุตสาหกรรมในสสาร
Matter ถือเป็นเทรนด์ใหม่ของเทคโนโลยีบ้านอัจฉริยะ จึงได้รับความสนใจและการสนับสนุนอย่างล้นหลามนับตั้งแต่เปิดตัว
อุตสาหกรรมมีมุมมองเชิงบวกอย่างมากต่อโอกาสการพัฒนาของ Matter รายงานล่าสุดจากบริษัทวิจัยตลาด ABI Research ระบุว่าจะมีการขายอุปกรณ์สมาร์ทโฮมที่เชื่อมต่อแบบไร้สายมากกว่า 2 หมื่นล้านชิ้นทั่วโลกตั้งแต่ปี 2565 ถึง 2573 และอุปกรณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่จะเป็นไปตามข้อกำหนดของ Matter
ปัจจุบัน Matter ใช้กลไกการรับรอง ผู้ผลิตพัฒนาฮาร์ดแวร์ที่ต้องผ่านกระบวนการรับรองของ CSA consortium จึงจะได้รับใบรับรอง Matter และได้รับอนุญาตให้ใช้โลโก้ Matter ได้
ตามที่ CSA ระบุ ข้อกำหนด Matter จะนำไปใช้กับอุปกรณ์ประเภทต่างๆ มากมาย เช่น แผงควบคุม ระบบล็อคประตู ไฟ เต้ารับ สวิตช์ เซ็นเซอร์ เครื่องปรับอุณหภูมิ พัดลม ตัวควบคุมสภาพอากาศ มู่ลี่ และอุปกรณ์สื่อ ครอบคลุมเกือบทุกสถานการณ์ในบ้านอัจฉริยะ
ในระดับอุตสาหกรรม อุตสาหกรรมนี้มีผู้ผลิตหลายรายที่ผลิตภัณฑ์ผ่านการรับรองมาตรฐาน Matter และกำลังทยอยเข้าสู่ตลาด ในส่วนของผู้ผลิตชิปและโมดูล Matter ก็ได้รับการสนับสนุนค่อนข้างมากเช่นกัน
บทสรุป
บทบาทสำคัญของ Matter ในฐานะโปรโตคอลเลเยอร์บน คือการทำลายกำแพงกั้นระหว่างอุปกรณ์และระบบนิเวศที่แตกต่างกัน ผู้คนต่างมีมุมมองที่แตกต่างกันเกี่ยวกับ Matter โดยบางคนมองว่าเป็นผู้ช่วยชีวิต ในขณะที่บางคนมองว่าเป็นกระดานชนวนที่สะอาดบริสุทธิ์
ในขณะนี้ โปรโตคอล Matter ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการวางจำหน่ายและกำลังเผชิญกับปัญหาและความท้าทายบางประการ เช่น ต้นทุนที่สูงขึ้น และวงจรการต่ออายุสต็อกอุปกรณ์ที่ยาวนานขึ้น
ไม่ว่าในกรณีใด เรื่องนี้ก็สร้างความตกตะลึงให้กับระบบเทคโนโลยีบ้านอัจฉริยะที่น่าเบื่อหน่ายในยุคสมัยนี้ หากระบบเดิมกำลังจำกัดการพัฒนาเทคโนโลยีและจำกัดประสบการณ์การใช้งานของผู้ใช้ เราจำเป็นต้องมีเทคโนโลยีอย่าง Matter เข้ามาช่วยและรับมือกับภารกิจสำคัญนี้
เราไม่สามารถยืนยันได้อย่างแน่ชัดว่า Matter จะประสบความสำเร็จหรือไม่ อย่างไรก็ตาม วิสัยทัศน์ของอุตสาหกรรมบ้านอัจฉริยะโดยรวมเป็นความรับผิดชอบของบริษัทและผู้ปฏิบัติงานทุกรายในอุตสาหกรรมที่จะส่งเสริมเทคโนโลยีดิจิทัลให้เข้ามามีบทบาทในชีวิตภายในบ้าน และพัฒนาประสบการณ์การใช้ชีวิตดิจิทัลของผู้ใช้งานอย่างต่อเนื่อง
หวังว่าบ้านอัจฉริยะจะทำลายข้อจำกัดทางเทคนิคทั้งหมดและเข้ามาอยู่ในบ้านทุกหลังได้อย่างแท้จริงในเร็วๆ นี้
เวลาโพสต์: 29 มิ.ย. 2566