Matterの出現により、モノのインターネット (IoT) の接続性を改善し、今後何年にもわたって新しいアプリケーションやソリューションを実現する幅広い機会が生まれます。Matter は、他のテクノロジーを使用するさまざまなベンダーのさまざまな製品がシームレスに連携できるようにするアプリケーション レイヤーです。
このプロトコルは、異なるメーカー間の断片化を減らし、異なるベンダーのスマートホームデバイスとIoTプラットフォーム間の相互運用性を高めることを目的としています。この目標を達成するために、Matterは、基盤となるネットワーク プロトコルに関係なく、デバイス間の相互運用性を提供するインターネット プロトコル (IP) を使用して標準アプリケーション層を定義します。
IoT企業が今日の進化する市場で先頭に立つためには、Bluetooth、Thread、Wi-Fiなどの基盤となるMatter IoTワイヤレス プロトコルに関する深い専門知識が必要です。では、プロトコルに関係なくMatterの相互運用性をどのように実現できるのでしょうか?答えは橋渡しにあるかもしれない。
ブリッジングとは何か、なぜ必要なのか
非IPベースのZigbee、Z-Wave、その他のワイヤレスIoTプロトコルの大規模な既存インストール ベースでは、ワイヤレスの共存が必要であり、非常に複雑です。現在、市場には幅広いアプリケーションをサポートする、認定された非IPベースのスマート ホーム製品が2,100種類以上あります。Matter標準の開発に伴い、新しいプロトコルとの互換性を確保するためにこれらのデバイスをブリッジする必要があります。
Philips Hue電球、SmartThingsセンサー、Ring Alarmシステム、Ecobeeサーモスタットなど、ZigbeeまたはZ-Waveを使用する製品はすでに世界中の店頭や家庭に並んでいますが、現時点ではMatterと互換性がありません。一般的に、ZigbeeおよびZ-WaveデバイスをMatterに接続するには、既存のハブを更新するか、新しいプロトコルをサポートする新しいブリッジを追加する必要があります。
開発者は、Matterをこれらのデバイスに接続し、既存のスマート ホーム デバイスを将来に適応させ、消費者が既存の製品でMatterのメリットを享受できるようにする方法が必要です。一部の企業は、フラッシュとRAMの要件を満たしていれば現場でエンド デバイスをアップグレードすることを選択するかもしれませんが、IoTプロバイダーにとっては、既存のセンサー ネットワークをMatterネットワークにブリッジする方が賢明です。これにより、より直感的で簡単なエクスペリエンスをユーザーに提供できるからです。
ありがたいことに、導入済みのZigbee/Z-Wave製品と、Bluetooth Low Energy (LE) を使用してコミッショニングし、Thread、Wi-Fi、およびEthernetプロトコルで実行される新しいMatter製品の両方をサポートするブリッジ製品の導入を計画しているIoT企業が増えています。Matterブリッジがどのように機能するかを詳しく見てみましょう。
マターブリッジの仕組み
Matterブリッジは、Matterファブリック内の非Matter IoTデバイスへの接続を拡張することで機能し、消費者がZigbeeやZ-Waveデバイスなどの既存の非Matterデバイスを新しいMatterデバイスと一緒に使い続けることを可能にします。ブリッジは、Zigbee、Z-Wave、Bluetoothなどのそれぞれのプロトコルを使用して各デバイスに接続し、それらの間のメッセージをすべてのデバイスが理解できるMatterプロトコルに変換します。
したがって、あるデバイスが別のデバイスにメッセージを送信すると、ブリッジがそれを傍受し、Matterプロトコルに変換してから、受信デバイスに送信します。受信デバイスはメッセージを独自のプロトコルに再変換し、それに応じて動作します。
基本的に、Matterブリッジは、異なる通信プロトコルを使用するスマート ホーム デバイス間の仲介役として機能します。使用するプロトコルに関係なく、デバイスがシームレスに連携できるようになります。これは、異なるプロトコルを使用するさまざまなメーカーのスマートホーム デバイスを所有している可能性のある消費者にとって特に重要です。
Matterブリッジを使用すると、すべてのデバイスを単一のネットワークに接続し、単一のアプリまたはプラットフォームから制御できます。下の図は、ThreadネットワークとMatterファブリック間の接続と、ブリッジ デバイスを使用したMatterとZ-Wave/Zigbeeなどの非Matterネットワーク間の接続の両方を示しています。
Matterブリッジは、すべてのデバイスを単一のネットワークに接続することで機能します。
出典: シリコンラボ
スレッドよりも物質
Matter over Threadへの接続を可能にするために、多くのスマートホーム デバイス メーカーは、ThreadプロトコルとMatterプロトコルの両方をサポートする境界ルーターを構築しています。これらのデバイスは、Threadベースのスマート ホーム デバイスとMatterベースのデバイス間のルーターとして機能するように設計されており、デバイス間の通信を可能にします。
Threadが他のブリッジやハブと異なる点は、IPベースであるため他のデバイスに組み込むことができることです。IoTプロバイダーは、スマート ホーム ハブ、スマート スピーカー、スマート ロック、スマート照明など、Matter互換のThread境界ルーターとして機能するさまざまなハードウェア デバイスを構築しており、ユーザーに既存のMatterデバイスと非Matterデバイス間でシームレスな相互運用性を提供します。
全体として、ThreadとMatterの両方をサポートするデバイスは、2つのプロトコル間の境界ルーターとして機能する可能性があります。Matterの人気が高まるにつれて、ThreadとMatterの両方をサポートするデバイスの数が増えることが予想されます。
さらに、Thread Border Router機能とMatter Bridgeを組み合わせて、単一のハブでMatter Threadと非Matterデバイスをサポートすることも可能です。実際、一部の企業はすでにこれを実現するための措置を講じています。たとえば、Silicon Labsは最近、完全に機能するUnifyソフトウェア開発キット (SDK) をリリースし、MatterからZigbeeおよびMatterからZ-Waveへのブリッジ ソリューションや、Matter Threadデバイスへの接続を提供しています。
SDKは、MatterからZigbee、MatterからZ-Wave、MatterからThreadデバイスへのブリッジ ソリューションを提供します。
出典: シリコンラボ
Unify SDK は、アプリケーション プロセッサ ベースの最終製品、ゲートウェイ、ハブ、ブリッジ、アクセス ポイントなどのIoTインフラストラクチャ開発を簡素化するソフトウェア ネットワークです。各Unify SDKコンポーネントは、Dotdotに基づく統合言語へのシンプルなメッセージング プロトコルであるMessage Queuing Telemetry Transport (MQTT) インターフェイスを実装します。その結果、システム統合のためのモジュール式で拡張可能、軽量で明確に定義されたインターフェースが実現します。
Unify SDKはLinux上でネイティブに実行されますが、移植性を考慮して設計されています。Unify-Matterブリッジ アプリケーションはUnify SDKの一部であり、CSAのMatter Bridgeアプリケーション ソフトウェアに基づいています。アプリケーションは、Matterプロトコル インターフェイスでZigbee Cluster Library (ZCL) コマンドを受信し、Unify Controller Languageデータ モデルに変換して、MQTTインターフェイスに公開します。
将来のスマートホームの接続性の向上
IoTデバイスの基盤となるワイヤレス プロトコルとしてThreadを使用し、境界ルーターを介してMatterサポートを追加することで、IoTプロバイダーは連携して動作するデバイスの接続されたエコシステムを簡単に作成できるようになります。ネイティブMatterサポートがないデバイスでも、Matterブリッジを介してMatterと相互運用できます。
このアプローチにより、互換性と使いやすさを確保しながら、消費者はより幅広いデバイスとメーカーから選択できるようになります。業界が進化し続けるにつれて、ThreadとMatterの両方をサポートするデバイスがさらに増え、シームレスで接続されたスマートホーム エクスペリエンスをこれまで以上に簡単に作成できるようになると予想されます。
