การใช้ 'Matter' เพื่อมาตรฐานการเชื่อมโยงของบ้านฉลาด

อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ยังคงนําเสนอผลิตภัณฑ์บ้านฉลาดที่นวัตกรรมต่าง ๆ แต่ผู้ผลิตช้าที่จะบรรลุความร่วมมือที่เรียบร้อยสําหรับผลิตภัณฑ์เหล่านี้

ผู้ให้บริการแพลตฟอร์มที่รู้จักกันหลายราย ผู้ผลิตอุปกรณ์ และบริษัทครึ่งตัวนํากําลังร่วมมือกันเกี่ยวกับมาตรฐานการเชื่อมต่อ Matterหวังว่ามาตรฐานนี้จะสามารถสร้างสะพานให้กับช่องว่างมากมาย ที่ทําให้นักออกแบบสินค้า.

มาตรฐาน Matter มีเป้าหมายที่จะทําลายอุปสรรคต่อการเชื่อมต่อบ้านที่สมาร์ท ที่รบกวนมาตรฐานก่อนหน้านี้ โดยการอนุญาตให้อุปกรณ์สามารถควบคุมโดยระบบนิเวศที่สมาร์ทหลายระบบซิลิคอนแล็บส์กําลังขับเคลื่อนการพัฒนา, การผลิต, การรับรองและการใช้สินค้ามาตรฐานที่สอดคล้องกับ Matter ในอุตสาหกรรมโดยให้บริการคําตอบหลักของซิลิคอน เครื่องมือการพัฒนาและบริการสนับสนุน

รูปแบบของบ้านฉลาด, คือขอบเขตที่กว้างกว่าของอินเตอร์เน็ตของสิ่งของ, ได้ถูกสร้างขึ้นโดยมาตรฐานการเชื่อมต่อต่าง ๆ แต่มาตรฐานแต่ละอย่างมีข้อดีและข้อเสียของตัวเองโดยเฉพาะ, Zigbee มิตรภักดีกับเกตเวย์หรือตัวควบคุมที่ฝังไว้; ความต้องการการใช้พลังงานของ Wi-Fi ไม่เป็นจริงสําหรับอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่; อย่างไรก็ตามเทคโนโลยีบลูทูธพลังงานต่ํา (BLE) มีข้อจํากัดในระยะทางการส่งและความเร็วในการตอบสนองในฉากออนไลน์แบบคงที่ขนาดใหญ่. Thread เป็นโปรโตคอล mesh ที่ใช้ IP ที่ถูกปรับปรุงให้มีพลังงานบริโภคที่ต่ํา และมีความน่าเชื่อถือ เหมาะสําหรับอุปกรณ์ขนาดเล็กที่มีการเชื่อมต่อออนไลน์อย่างต่อเนื่องแต่มีความกว้างแบนด์เบดที่ต่ํา และจําเป็นต้องมีแอปพลิเคชันเลเยอร์สเต็กสําหรับการทํางานร่วมกันระหว่างผู้ขาย.

ระบบนิเวศเฉพาะแพลตฟอร์ม เช่น Apple HomeKit, Google Home, Amazon Alexa และ Samsung SmartThings ส่งผลให้มีสภาพแวดล้อมผู้พัฒนาที่แตกแยกโปรต็อกอล Matter เปิดตัวในปี 2022 เพื่อส่งเสริมการทํางานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์, การควบคุมท้องถิ่น และทําให้อุปกรณ์สามารถเข้าถึงและควบคุมได้โดยระบบนิเวศและแพลตฟอร์มหลายอย่างพร้อมกัน

Matter เป็นโปรโตคอลระดับแอปพลิเคชั่นที่สามารถทํางานบน Wi-Fi, Ethernet และ Thread และใช้ BLE สําหรับการแก้ไขความผิดพลาดและการตั้งค่าอุปกรณ์โปรต็อกอล Matter รวมองค์ประกอบทางเทคโนโลยีจาก Google Weave, Apple HomeKit และ Zigbee ที่พัฒนาภายใต้การสนับสนุนของพันธมิตรมาตรฐานการเชื่อมต่อ (CSA) - เป็นรูปแบบใหม่ของพันธมิตร Zigbee ที่ได้รับการเปลี่ยนชื่อและขยายตัว

CSA มีสมาชิกกว่า 700 คน รวมถึงผู้จําหน่ายแพลตฟอร์มและอุปกรณ์ Apple, Google, Amazon และ Samsung, ผู้ขายปลีก เช่น Home Depot และ IKEA, ผู้ผลิตอุปกรณ์จํานวนมาก,รวมถึงผู้จําหน่ายชิปและซอฟต์แวร์ เช่น Silicon Labs.

CSA สามารถให้ผู้พัฒนาความสามารถในการเชื่อมโยงหลักที่พร้อมใช้งานได้ ทั้งชุดการพัฒนาซอฟต์แวร์ที่เปิดตัวของ Matterและระบบป้องกันความปลอดภัยที่สร้างขึ้นที่รวมการสื่อสารที่เข้ารหัสและฟังก์ชันการเข้าถึงเครือข่ายที่ปลอดภัยซึ่งทําให้ผู้พัฒนาสามารถสร้างรุ่นสินค้าเดียวที่สามารถครอบคลุมระบบนิเวศหลายระบบ ช่วยประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการสร้างต้นแบบ และยังเป็นการออกมาจากกล่องและพล็อกและเล่น

ผ่านโปรโตคอล Matter รูเตอร์ขอบเขตสามารถเชื่อมต่อเครือข่าย Thread Mesh ที่ใช้พลังงานต่ํา กับเครือข่าย IP เช่น Wi-Fi หรือ Ethernetการกําจัดกระบวนการแปลงข้อความระหว่างโปรโตคอลที่ไม่เข้ากันได้ในเกตเวย์ IoT แบบดั้งเดิม.

ซิลิคอนแล็บส์ จะดําเนินการต่อไป
Silicon Labs เป็นสมาชิกหลักของ CSA และเป็นหนึ่งในผู้พัฒนาหลักของ GitHub ของพันธมิตรบริษัทมีพื้นฐานที่ลึกซึ้งในการพัฒนาชิปและการสนับสนุนเครื่องมือการพัฒนาในสาขาของโปรโตคอลการสื่อสารไร้สาย, ครอบคลุมเทคโนโลยีไร้สาย เช่น Thread, Wi-Fi และ Bluetooth

เพื่อนําลักษณะเหล่านี้เข้าสู่ Matter Silicon Labs ได้เปิดตัวเครื่องมือ xG26 (รูป 1)ซึ่งเป็นระบบไร้สายบนชิป (SoC) และไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU) ซึ่งใช้บนแพลตฟอร์มทั่วไป.

รูปที่ 1: ผลิตภัณฑ์ชุด xG26 ประกอบด้วยสามชุดของอุปกรณ์, นําโดยโปรโตคอลหลายคู่ MG26 (แหล่งภาพ: Silicon Labs)

พื้นฐานจาก ARM Cortex-M33 คอร์เนอร์ มันสร้างและรองรับความจําแฟลชสูงถึง 3 MB และ RAM 512 kB ชิป xG26 สามารถจัดการกับแอพลิเคชั่นที่ซับซ้อนและบูรณาการฟังก์ชันเร่งฮาร์ดแวร์ AI/MLซึ่งสามารถทําให้การคิดเลขขอบได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ

ผ่านโปรโตคอล Matter, OpenThread, และ Zigbee, SoC EFR32MG26 (MG26) สามารถบรรลุความเชื่อมต่อแบบไร้สายสําหรับ IoT Mesh. อุปกรณ์นี้มีความจําแฟลชสูงถึง 2300 KB และ RAM 512 KBซึ่งเป็นสองเท่าของสินค้ารุ่นก่อนอุปกรณ์นี้ให้ผลงานที่น่าเชื่อถือและความปลอดภัยระดับฮาร์ดแวร์สําหรับสินค้าบ้านฉลาด, ไฟฟ้า และอาคารอัตโนมัติ และสามารถทํางานในระบบนิเวศ เช่น Google Home หรือ Apple HomeKitการปรับตัวให้กับกรณีการใช้ที่เกิดใหม่.

ซีรีย์ xG26 ยังรวม SoC EFR32BG26 (BG26) ที่อุดมสมบูรณ์สําหรับเครือข่าย Bluetooth และ Mesh ที่ใช้พลังงานต่ํา รวมถึงซีรีย์ MCU EFM32PG26 (PG26) ที่มีวัตถุประสงค์ทั่วไปตัวแรกเหมาะสําหรับการใช้งาน เช่น ไฟฉลาด และอุปกรณ์การแพทย์พกพา, ขณะที่ครั้งสุดท้ายถูกออกแบบมาสําหรับการใช้งานที่ต้องการพลังงานการประมวลผลที่แข็งแกร่งโดยไม่ต้องเชื่อมต่อแบบไร้สาย นอกจากนี้ยังมีหลายคณะกรรมการการประเมินรวมทั้งชุด XG26-EK2709A Explorer (รูป 2)นี่คือแพลตฟอร์มการพัฒนาและการประเมินขนาดเล็กสําหรับการพัฒนาต้นแบบการใช้งาน IoT อย่างรวดเร็วสําหรับโปรโตคอลไร้สาย 2.4 GHz รวมถึง Bluetooth ที่ใช้พลังงานต่ํา เครือข่าย Mesh Bluetooth Zigbeeสาย, และสาระ