Eine Frage der Standardisierung: Neues Wireless-Protokoll Matter bietet eine Grundlage für die Vernetzung intelligenter Geräte

Es sollte nicht schwierig sein, Ihre Smart Home-Geräte – von Glühbirnen und Türklingeln bis hin zu Thermostaten und Türschlössern – zusammenarbeiten zu lassen.

Doch kann sich bei dem Versuch, Smart Home-Geräte unterschiedlicher Hersteller zur Zusammenarbeit zu bewegen, mitunter das Gefühl einstellen, man arbeite als Übersetzer bei den Vereinten Nationen.

„Hersteller von Smart Home-Geräten pflegen ihr eigenes, einzigartiges Ökosystem, und die Produkte eines Hersteller arbeiten in der Regel nicht mit Produkten anderer Hersteller zusammen“, sagt Johnsy Varghese, Leiter des Produktmarketings für unsere Produktfamilie SimpleLink™ Wi-Fi®. „Die Herausforderung für Hersteller bestand seit jeher darin, zwei oder mehr SKUs oder Softwareprofile zu erstellen, um alle diese verschiedenen Ökosysteme zu unterstützen.“

Um sich dieser Herausforderung zu stellen, haben sich viele branchenführende Technologieunternehmen – darunter Apple, Google, Amazon und Samsung – 2019 mit TI und anderen Halbleiterherstellern zur Connectivity Standards Alliance (CSA) zusammengeschlossen, um eine gemeinsame Sprache für das Smart Home zu entwickeln. Das am 3. November vorgestellte Matter ist ein Kommunikationsstandard, der es Smart Home-Entwicklern erleichtern wird, Produkte zu entwickeln, die nahtlos mit den meisten Smart Home-Plattformen der Wahl ihrer Kunden zusammenarbeiten. Dies wird es nicht nur Verbrauchern erleichtern, Produkte in ihr Smart Home-Ökosystem zu integrieren. Es wird auch Technologieunternehmen die Möglichkeit geben, intelligentere Produkte mit geringerem Energieverbrauch, gesteigertem Komfort und höherer Sicherheit zu entwickeln.

Als Mitglied des Vorstands der CSA seit den allerersten Entwürfen für Matter hat unser Unternehmen mehr als 20 Jahre Erfahrung in den Bereichen Kommunikation und Low-Power-Elektronik in die Entwicklung von Matter eingebracht, dazu unser SimpleLink Wireless MCU-Portfolio an Bausteinen, die sowohl über Thread wie über WLAN kommunizieren können.

„Dies ist das erste Mal, dass sich große Technologieunternehmen zusammengetan haben, um gemeinsam an der Lösung des Problems der Interoperabilität von Smart Home-Geräten zu arbeiten“, sagt Marian Kost, Leiter unseres Geschäftsbereich Connectivity. „Und es waren nicht nur die großen Technologieunternehmen, sondern auch Halbleiterhersteller und Entwickler von Smart Home-Produkten, die allesamt zusammengearbeitet haben, um den Nutzern das Schaffen einer intelligenten Umgebung zu erleichtern.“

Nahtlose Interkonnektivität

Zusätzlich zu der Herausforderung, mit den Geräte-Ökosystemen verschiedener Unternehmen zusammenzuarbeiten, mussten sich Softwareentwickler auch mit einer Reihe von Verbindungsprotokollen auseinandersetzen, von Bluetooth® und WLAN bis zu Zigbee® und Thread.

„Wir beobachten, dass immer mehr Unternehmen dazu übergehen, drahtlose Kommunikation in ihre Produkte zu integrieren“, sagt Nick Smith, Marketing Manager Connectivity. „Vor zehn Jahren mussten sich Kühlschrankhersteller keine Gedanken über Kommunikationsprotokolle machen. Jetzt aber stehen sie vor all diesen neuen Herausforderungen rund um Sicherheit und Hardware-Design, für die sie in der Vergangenheit nicht die erforderliche Expertise besaßen.“  

Unser Unternehmen hilft OEM-Herstellern und Ingenieuren, die Kommunikations-Lernkurve zu durchlaufen, und ermöglicht ihnen mit unseren neuen Matter-fähigen Software-Entwicklungskits für WLAN und Thread SimpleLink Wireless-MCUs die schnelle Integration von Matter. Entwickler können die neue Software und drahtlose MCUs wie den CC3235SF und den CC2652R7 nutzen, um extrem stromsparende und sichere, batteriebetriebene IoT-Anwendungen für Smart Home und Industrie-Automation zu entwickeln, die nahtlos mit Geräten in proprietären Ökosystemen interagieren.

Durch Standardisierung von Netzwerken auf Grundlage des Internet Protocol kombiniert Matter die Vorteile der Technologien WLAN und Thread und sorgt für deren reibungslose Interaktion, um Entwicklern und Kunden eine vereinfachte Kommunikationsschnittstelle zu bieten.

„Matter bietet die Flexibilität, das Protokoll zu wählen, das für den Entwickler am besten funktioniert. Beispielsweise ist WLAN heute in Haushalten weit verbreitet, bietet einen hohen Durchsatz für Streaming und stellt eine natürliche Verbindung zur Cloud dar“, so Johnsy Varghese. „Thread ermöglicht ein Mesh-Netzwerk und verbraucht viel weniger Strom, wovon insbesondere batteriebetriebene Geräte profitieren.“

Besserer Wirkungsgrad 

Was hat der Hausbesitzer, der sein Smart Home einrichten möchte, wirklich von einer geringeren Fragmentierung?
Zunächst einmal kann er unter einer größeren Zahl von Ökosystemen und Produkten wählen, die Einrichtung gestaltet sich deutlich weniger aufwändig, und die Benutzererfahrung hinsichtlich Sicherheit, Komfort usw. fällt sehr viel positiver aus. Die niedrigere Einstiegsschwelle für die Einrichtung eines Smart Home wird das ihre tun, dass mehr Hausbesitzer den Sprung in vernetzte, automatisierte Systeme wagen, die ihnen das Leben erleichtern und dazu beitragen, dass unsere Welt energieeffizienter wird. 

Mit Matter ist beispielsweise die Kommunikation eines HLK-Systems mit einem Sicherheitssystem die natürlichste Sache der Welt, was es Hausbesitzern ermöglicht, ihre Smart Home-Geräte über eine einzige Schnittstelle zu verwalten. Dies ermöglicht es dem System, das HLK-System auf der Grundlage von Informationen des Sicherheitssystems (Nutzer daheim, Nutzer abwesend) zu steuern.

Grundfos, ein weltweit aufgestellter Pumpenhersteller, hat eine Reihe von HLK-Pumpen mit Matter-fähiger TI-Technologie auf den Markt gebracht, die Daten mit anderen Smart Home-Geräten austauschen können, um den Energieverbrauch zu optimieren. Wenn beispielsweise die Türen abgeschlossen oder Geräte ausgeschaltet werden und daher anzunehmen ist, dass niemand zu Hause ist, kann die Pumpe in einen Standby-Zustand versetzt werden, um Energie zu sparen.
„Als weltweit führendes Unternehmen für fortschrittliche Pumpenlösungen und Wassertechnologie freuen wir uns, Teil der Allianz zu sein, die Matter im HLK-Geschäft voranbringt. Wir bei Grundfos sind der festen Überzeugung, dass Zusammenarbeit für das Erreichen unserer Innovations- und Nachhaltigkeitsziele unverzichtbar ist“, so Anders Johansson, SVP und Head of Group Technology & Innovation, Grundfos Holding A/S. „Unsere Zusammenarbeit mit TI bei der Entwicklung von stromsparenden, Matter-fähigen Funklösungen zur Marktreife wird eine wichtige Rolle dabei spielen, unseren Endkunden Komfort zu bieten und den Energieverbrauch in HLK-Systemen zu senken.“

Mehr Sicherheit für Smart Homes

Über die Verbesserung der Interkonnektivität zwischen IoT-Ökosystemen und Protokollen hinaus bietet Matter dank verbesserter Verifizierung und Sicherheit eine sicherere Verbindung zwischen Matter-zertifizierten Geräten.

„Matter gibt eine Reihe von Sicherheitsschichten vor und erleichtert dem Hersteller damit die Entwicklung erheblich“, so Marian Kost. Die Connectivity Standards Alliance verfügt über eine enorme Sicherheits-Expertise, und wer sich für Matter entscheidet, wird davon profitieren, wie dieses Wissen bei der Entwicklung dieses Protokolls eingesetzt wurde.

Entwickler von Matter-fähigen WLAN-Anwendungen können unseren Ansatz für die Dualband-Multilayer-Sicherheit, um Gerätedaten zu schützen, ohne dass es hierfür zusätzlicher externer Komponenten bedarf.

Matter ist auf dem Vormarsch

Im Mai letzten Jahres hat unser Unternehmen die erste funktionierende Demo der Matter-Kommunikation mit unseren SimpleLink Wireless MCUs für WLAN und Thread vorgestellt.

Hinsichtlich der Zukunft von Matter und IoT erwarten unsere technischen Experten, dass eine geringere Fragmentierung das Wachstum intelligenter Ökosysteme weit über individuelle Wohneinheiten hinaus unterstützen wird.

„Wir sind wirklich begeistert, Teil dieser Initiative zu sein“, so Nick Smith. „Unser Bestreben ist es, unseren Kunden die richtigen Werkzeuge an die Hand zu geben, damit sie von der Entwicklung dieses neuen Protokolls profitieren und wirklich faszinierende Produkte entwickeln.“