หัวข้อที่เราจะพูดคุยกันในวันนี้เกี่ยวข้องกับบ้านอัจฉริยะ
เมื่อพูดถึงบ้านอัจฉริยะ ทุกคนคงคุ้นเคยกับมันดี ย้อนกลับไปในช่วงต้นศตวรรษนี้ เมื่อแนวคิดเรื่องอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) ถือกำเนิดขึ้น พื้นที่การใช้งานที่สำคัญที่สุดก็คือบ้านอัจฉริยะนั่นเอง
ตลอดหลายปีที่ผ่านมา ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีดิจิทัล ทำให้มีการคิดค้นอุปกรณ์อัจฉริยะสำหรับบ้านมากขึ้นเรื่อยๆ อุปกรณ์เหล่านี้ได้นำความสะดวกสบายอย่างมากมาสู่ชีวิตครอบครัวและเพิ่มความสุขในการใช้ชีวิต
เมื่อเวลาผ่านไป คุณจะมีแอปพลิเคชันมากมายบนโทรศัพท์ของคุณ
ใช่ นี่คือปัญหาอุปสรรคทางนิเวศวิทยาที่รบกวนอุตสาหกรรมบ้านอัจฉริยะมานานแล้ว
ในความเป็นจริง การพัฒนาเทคโนโลยี IoT นั้นมีลักษณะที่กระจัดกระจายมาโดยตลอด สถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกันนั้นเหมาะสมกับคุณลักษณะที่แตกต่างกันของเทคโนโลยี IoT บางสถานการณ์ต้องการแบนด์วิดท์สูง บางสถานการณ์ต้องการการใช้พลังงานต่ำ บางสถานการณ์เน้นความเสถียร และบางสถานการณ์ให้ความสำคัญกับต้นทุนเป็นอย่างมาก
สิ่งนี้ทำให้เกิดการผสมผสานของเทคโนโลยีการสื่อสารต่างๆ เช่น 2/3/4/5G, NB-IoT, eMTC, LoRa, SigFox, Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread และเทคโนโลยีการสื่อสารพื้นฐานอื่นๆ
ในทางกลับกัน บ้านอัจฉริยะก็เป็นสถานการณ์ LAN ทั่วไป โดยใช้เทคโนโลยีการสื่อสารระยะสั้น เช่น Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, Thread เป็นต้น ในหลากหลายประเภทและการใช้งานข้ามระบบ
นอกจากนี้ เนื่องจากบ้านอัจฉริยะถูกออกแบบมาสำหรับผู้ใช้ทั่วไปที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญ ผู้ผลิตจึงมักสร้างแพลตฟอร์มและส่วนติดต่อผู้ใช้ (UI) ของตนเอง และใช้โปรโตคอลเลเยอร์แอปพลิเคชันที่เป็นกรรมสิทธิ์เพื่อให้มั่นใจในประสบการณ์การใช้งาน ซึ่งนำไปสู่ "สงครามระบบนิเวศ" ในปัจจุบัน
อุปสรรคระหว่างระบบนิเวศไม่เพียงแต่ก่อให้เกิดปัญหามากมายแก่ผู้ใช้เท่านั้น แต่ยังรวมถึงผู้ขายและนักพัฒนาด้วย การเปิดตัวผลิตภัณฑ์เดียวกันจำเป็นต้องพัฒนาสำหรับระบบนิเวศที่แตกต่างกัน ซึ่งเพิ่มภาระงานและต้นทุนอย่างมาก
เนื่องจากปัญหาอุปสรรคทางนิเวศวิทยาเป็นข้อจำกัดที่สำคัญต่อการพัฒนาบ้านอัจฉริยะในระยะยาว อุตสาหกรรมจึงเริ่มทำงานเพื่อหาทางแก้ไขปัญหานี้
การกำเนิดของโปรโตคอลสสาร
ในเดือนธันวาคม 2019 Google และ Apple ได้เข้าร่วม Zigbee Alliance โดยเข้าร่วมกับ Amazon และบริษัทกว่า 200 แห่ง รวมถึงผู้เชี่ยวชาญอีกหลายพันคนทั่วโลก เพื่อส่งเสริมโปรโตคอลระดับแอปพลิเคชันใหม่ ซึ่งรู้จักกันในชื่อโปรโตคอล Project CHIP (Connected Home over IP)
ดังที่คุณเห็นจากชื่อ CHIP คือระบบที่เชื่อมต่อบ้านเข้าด้วยกันโดยใช้โปรโตคอล IP โปรโตคอลนี้เปิดตัวโดยมีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ ลดความซับซ้อนในการพัฒนาผลิตภัณฑ์ ปรับปรุงประสบการณ์ผู้ใช้ และขับเคลื่อนอุตสาหกรรมไปข้างหน้า
หลังจากที่กลุ่มทำงาน CHIP ก่อตั้งขึ้น แผนเดิมคือจะออกมาตรฐานในปี 2020 และเปิดตัวผลิตภัณฑ์ในปี 2021 อย่างไรก็ตาม ด้วยเหตุผลหลายประการ แผนนี้จึงไม่เกิดขึ้นจริง
ในเดือนพฤษภาคม 2021 กลุ่มพันธมิตร Zigbee ได้เปลี่ยนชื่อเป็น CSA (Connectivity Standards Alliance) ในเวลาเดียวกัน โครงการ CHIP ก็เปลี่ยนชื่อเป็น Matter (ซึ่งหมายถึง "สถานการณ์ เหตุการณ์ เรื่อง" ในภาษาจีน)
กลุ่มพันธมิตรถูกเปลี่ยนชื่อเนื่องจากสมาชิกหลายคนไม่เต็มใจที่จะเข้าร่วม Zigbee และ CHIP ก็ถูกเปลี่ยนเป็น Matter ซึ่งอาจเป็นเพราะคำว่า CHIP เป็นที่รู้จักกันดีเกินไป (เดิมทีหมายถึง "ชิป") และง่ายต่อการทำให้ระบบล่ม
ในเดือนตุลาคม 2022 CSA ได้เปิดตัวโปรโตคอลมาตรฐาน Matter เวอร์ชัน 1.0 ในที่สุด ก่อนหน้านั้นไม่นาน ในวันที่ 18 พฤษภาคม 2023 ก็ได้มีการเปิดตัว Matter เวอร์ชัน 1.1 เช่นกัน
สมาชิกของกลุ่มพันธมิตร CSA แบ่งออกเป็นสามระดับ ได้แก่ ผู้ริเริ่ม ผู้เข้าร่วม และผู้นำไปใช้ ผู้ริเริ่มอยู่ในระดับสูงสุด เป็นผู้แรกที่เข้าร่วมในการร่างพิธีสาร เป็นสมาชิกของคณะกรรมการบริหารของกลุ่มพันธมิตร และมีส่วนร่วมในระดับหนึ่งในการเป็นผู้นำและการตัดสินใจของกลุ่มพันธมิตร
Google และ Apple ในฐานะตัวแทนของผู้ริเริ่ม ได้มีส่วนร่วมอย่างมากในการกำหนดรายละเอียดเบื้องต้นของ Matter
Google ได้นำเสนอเลเยอร์เครือข่ายและโปรโตคอลแอปพลิเคชัน Weave ที่มีอยู่แล้วสำหรับ Smart Home (ซึ่งเป็นชุดกลไกการตรวจสอบสิทธิ์มาตรฐานและคำสั่งสำหรับการทำงานของอุปกรณ์) ในขณะที่ Apple ได้นำเสนอ HAP Security (สำหรับการสื่อสารแบบ end-to-end และการจัดการ LAN ในพื้นที่ เพื่อให้มั่นใจในความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยที่แข็งแกร่ง)
จากข้อมูลล่าสุดบนเว็บไซต์อย่างเป็นทางการ กลุ่มพันธมิตร CSA ก่อตั้งขึ้นโดยบริษัททั้งหมด 29 แห่ง มีผู้เข้าร่วม 282 ราย และผู้นำไปใช้งาน 238 ราย
ภายใต้การนำของบริษัทยักษ์ใหญ่ ผู้เล่นในอุตสาหกรรมต่างส่งออกทรัพย์สินทางปัญญาของตนให้กับ Matter อย่างแข็งขัน และมุ่งมั่นที่จะสร้างระบบนิเวศที่เชื่อมโยงกันอย่างราบรื่นและเป็นหนึ่งเดียว
สถาปัตยกรรมโปรโตคอลของสสาร
หลังจากพูดคุยกันมามากมายแล้ว เราจะเข้าใจโปรโตคอล Matter ได้อย่างไรกันแน่? มันมีความสัมพันธ์อย่างไรกับ Wi-Fi, Bluetooth, Thread และ Zigbee?
อย่าเพิ่งรีบ มาดูแผนภาพกันก่อน:
นี่คือแผนภาพสถาปัตยกรรมของโปรโตคอล: Wi-Fi, Thread, Bluetooth (BLE) และ Ethernet เป็นโปรโตคอลพื้นฐาน (ชั้นกายภาพและชั้นเชื่อมโยงข้อมูล); ด้านบนคือชั้นเครือข่าย ซึ่งรวมถึงโปรโตคอล IP; ด้านบนสุดคือชั้นการขนส่ง ซึ่งรวมถึงโปรโตคอล TCP และ UDP; และโปรโตคอล Matter ดังที่เราได้กล่าวไปแล้ว เป็นโปรโตคอลชั้นแอปพลิเคชัน
นอกจากโปรโตคอลพื้นฐานแล้ว Bluetooth และ Zigbee ยังมีเลเยอร์เฉพาะสำหรับเครือข่าย การขนส่ง และแอปพลิเคชันอีกด้วย
ดังนั้น Matter จึงเป็นโปรโตคอลที่ไม่สามารถใช้งานร่วมกับ Zigbee และ Bluetooth ได้ ปัจจุบัน โปรโตคอลพื้นฐานที่ Matter รองรับมีเพียง Wi-Fi, Thread และ Ethernet เท่านั้น
นอกเหนือจากสถาปัตยกรรมของโปรโตคอลแล้ว เรายังต้องรู้ด้วยว่าโปรโตคอล Matter ได้รับการออกแบบโดยยึดหลักปรัชญาแบบเปิด
เป็นโปรโตคอลโอเพนซอร์สที่ทุกคนสามารถดู ใช้ และแก้ไขได้ เพื่อให้เหมาะกับสถานการณ์และการใช้งานที่หลากหลาย ซึ่งจะช่วยให้ได้รับประโยชน์ทางเทคนิคในด้านความโปร่งใสและความน่าเชื่อถือ
ความปลอดภัยของโปรโตคอล Matter ก็เป็นจุดขายสำคัญเช่นกัน โปรโตคอลนี้ใช้เทคโนโลยีการเข้ารหัสล่าสุดและรองรับการเข้ารหัสแบบ end-to-end เพื่อให้มั่นใจว่าการสื่อสารของผู้ใช้จะไม่ถูกขโมยหรือถูกดัดแปลงแก้ไข
แบบจำลองเครือข่ายของ Matter
ต่อไป เราจะมาดูการเชื่อมโยงเครือข่ายของสสารกัน ซึ่งจะแสดงให้เห็นด้วยแผนภาพอีกครั้ง:
ดังที่แผนภาพแสดงไว้ Matter เป็นโปรโตคอลที่ใช้ TCP/IP ดังนั้น Matter จึงเป็นสิ่งใดก็ตามที่ถูกจัดกลุ่มอยู่ใน TCP/IP
อุปกรณ์ Wi-Fi และ Ethernet ที่รองรับโปรโตคอล Matter สามารถเชื่อมต่อโดยตรงกับเราเตอร์ไร้สายได้ นอกจากนี้ อุปกรณ์ Thread ที่รองรับโปรโตคอล Matter ยังสามารถเชื่อมต่อกับเครือข่าย IP เช่น Wi-Fi ผ่านเราเตอร์ขอบเขต (Border Router) ได้อีกด้วย
อุปกรณ์ที่ไม่รองรับโปรโตคอล Matter เช่น อุปกรณ์ Zigbee หรือ Bluetooth สามารถเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ประเภทบริดจ์ (Matter Bridge/Gateway) เพื่อแปลงโปรโตคอล จากนั้นจึงเชื่อมต่อกับเราเตอร์ไร้สายได้
ความก้าวหน้าทางอุตสาหกรรมด้านสสาร
Matter เป็นตัวแทนของเทรนด์ในเทคโนโลยีบ้านอัจฉริยะ ด้วยเหตุนี้จึงได้รับความสนใจและการสนับสนุนอย่างกว้างขวางนับตั้งแต่เปิดตัว
อุตสาหกรรมมีความมองโลกในแง่ดีอย่างมากเกี่ยวกับโอกาสในการพัฒนาของ Matter จากรายงานล่าสุดของบริษัทวิจัยตลาด ABI Research ระบุว่า จะมีการจำหน่ายอุปกรณ์สมาร์ทโฮมที่เชื่อมต่อแบบไร้สายมากกว่า 20,000 ล้านชิ้นทั่วโลกในช่วงปี 2022 ถึง 2030 และอุปกรณ์ประเภทนี้ส่วนใหญ่จะตรงตามข้อกำหนดของ Matter
ปัจจุบัน Matter ใช้กลไกการรับรอง ผู้ผลิตพัฒนาฮาร์ดแวร์ที่ต้องผ่านกระบวนการรับรองของกลุ่มพันธมิตร CSA เพื่อให้ได้รับใบรับรอง Matter และได้รับอนุญาตให้ใช้โลโก้ Matter
ตามข้อมูลของ CSA ข้อกำหนด Matter จะครอบคลุมอุปกรณ์หลากหลายประเภท เช่น แผงควบคุม ล็อกประตู ไฟ ปลั๊กไฟ สวิตช์ เซ็นเซอร์ เทอร์โมสตัท พัดลม ตัวควบคุมสภาพอากาศ มู่ลี่ และอุปกรณ์สื่อต่างๆ ซึ่งครอบคลุมเกือบทุกสถานการณ์ในบ้านอัจฉริยะ
ในแง่ของอุตสาหกรรม ปัจจุบันมีผู้ผลิตหลายรายที่ผลิตภัณฑ์ผ่านการรับรอง Matter และกำลังทยอยเข้าสู่ตลาด นอกจากนี้ ผู้ผลิตชิปและโมดูลก็ให้การสนับสนุน Matter ค่อนข้างแข็งแกร่งเช่นกัน
บทสรุป
บทบาทที่สำคัญที่สุดของ Matter ในฐานะโปรโตคอลระดับบนสุด คือการทำลายกำแพงระหว่างอุปกรณ์และระบบนิเวศที่แตกต่างกัน ผู้คนต่างมีมุมมองที่แตกต่างกันเกี่ยวกับ Matter บางคนมองว่ามันเป็นผู้ช่วยชีวิต ในขณะที่บางคนมองว่ามันเป็นจุดเริ่มต้นใหม่
ในขณะนี้ โปรโตคอล Matter ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้นของการนำออกสู่ตลาด และยังเผชิญกับปัญหาและความท้าทายอยู่บ้าง เช่น ต้นทุนที่สูงขึ้น และวงจรการต่ออายุสต็อกอุปกรณ์ที่ยาวนานขึ้น
ไม่ว่าในกรณีใดก็ตาม นี่เป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ที่จะพลิกโฉมวงการเทคโนโลยีบ้านอัจฉริยะที่ซบเซามานานหลายปี หากระบบเก่าเป็นอุปสรรคต่อการพัฒนาเทคโนโลยีและจำกัดประสบการณ์ของผู้ใช้ เราก็ต้องการเทคโนโลยีอย่าง Matter เข้ามาช่วยแก้ไขปัญหาใหญ่ครั้งนี้
เราไม่สามารถบอกได้อย่างแน่ชัดว่า Matter จะประสบความสำเร็จหรือไม่ อย่างไรก็ตาม นี่คือวิสัยทัศน์ของอุตสาหกรรมบ้านอัจฉริยะทั้งหมด และเป็นความรับผิดชอบของทุกบริษัทและผู้ปฏิบัติงานในอุตสาหกรรมนี้ที่จะผลักดันเทคโนโลยีดิจิทัลให้เข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวันภายในบ้าน และปรับปรุงประสบการณ์การใช้ชีวิตดิจิทัลของผู้ใช้ให้ดียิ่งขึ้นอย่างต่อเนื่อง
หวังว่าบ้านอัจฉริยะจะสามารถก้าวข้ามข้อจำกัดทางเทคนิคทั้งหมดและเข้ามาสู่ทุกบ้านได้อย่างแท้จริงในเร็ววัน
วันที่โพสต์: 29 มิถุนายน 2023