لفترة طويلة، واجهت صناعة المنازل الذكية دائمًا تناقضًا أساسيًا: أصبحت الأجهزة أكثر ذكاءً، لكن تجربة المنزل لم تصبح “بسيطة”.
على الرغم من أن أجهزة التلفاز والثلاجات والغسالات ومكيفات الهواء والروبوتات الكنس وأقفال الأبواب وأجهزة الاستشعار المختلفة جميعها تتمتع بقدرات التواصل، إلا أنه بسبب فصل بروتوكولات الاتصال والأنظمة البيئية ومعايير النظام الأساسي، فإن تجربة المستخدم الفعلية لا تزال عالقة في مرحلة “ذكاء المنتج الفردي”، ومن الصعب تحقيق تعاون حقيقي بين الأجهزة.
أدى ظهور بروتوكول Matter إلى إعادة تعريف منطق الاتصال في صناعة المنزل الذكي. القيمة الأكبر لبروتوكول Matter هي أنه يبني إطار عمل موحد لطبقة التطبيق يعتمد على IP ويعمل بشكل موحد على طبقة شبكة IPv6. وفي الوقت نفسه، تتوافق شبكات IPv6 مع تقنيات الاتصال الأساسية المختلفة مثل Wi-Fi وEthernet وThread.
وهذا يعني أنه بغض النظر عن طريقة الاتصال الأساسية التي يعتمدها الجهاز، طالما أنه يتوافق مع معايير Matter، يمكن تحقيق الاتصال البيني وقابلية التشغيل البيني ضمن إطار عمل موحد.
في نظام Matter، يمكن توصيل الأجهزة ذات النطاق الترددي العالي مثل أجهزة التلفاز وأجراس الأبواب بالفيديو والكاميرات بالشبكة المنزلية من خلال شبكة Wi-Fi؛
بينما يمكن للأجهزة منخفضة الطاقة مثل أقفال الأبواب وأجهزة الاستشعار وأجهزة تنظيم الحرارة تحقيق تشغيل مستقر على المدى الطويل من خلال شبكة Thread. الشبكتان متكاملتان إلى حد كبير وتشكلان بنية تعاون شبكية فعالة ومتوازية.
تعد شبكة Wi-Fi واحدة من أكثر طرق الاتصال اللاسلكي نضجًا وشعبية في المنازل الذكية الحالية.
بالنسبة للأجهزة مثل أجهزة التلفاز وأجراس الباب التي تحتوي على فيديو والكاميرات التي تحتاج إلى الاتصال بالإنترنت بشكل مستمر ونقل كميات كبيرة من البيانات، تتمتع شبكة Wi-Fi بمزايا النطاق الترددي العالي والبنية التحتية للشبكة الناضجة والتوافق القوي، ويمكنها تلبية احتياجات اتصالات البيانات في السيناريوهات المعقدة.
ضمن إطار عمل Matter، يمكن لأجهزة Wi-Fi الوصول مباشرة إلى شبكة IP المنزلية وتحقيق تحكم موحد وربط المشهد مع أجهزة Matter الأخرى.
على سبيل المثال، عندما تكتشف كاميرا ذكية تعمل بتقنية Wi-Fi حركة غير طبيعية، يمكنها في نفس الوقت إرسال تذكير إلى الهاتف المحمول الخاص بمالك المنزل وربط الأجهزة الذكية الأخرى لمتابعة المراقبة.
Thread هو معيار شبكة شبكية لاسلكية مصمم خصيصًا لسيناريوهات إنترنت الأشياء وهو مناسب لبناء شبكات الأجهزة منخفضة الطاقة.
بالنسبة للأجهزة مثل أقفال الأبواب الذكية وأجهزة الاستشعار وأجهزة تنظيم الحرارة، يتمتع Thread بمزايا استهلاك الطاقة المنخفض للغاية، وقدرات الشبكة القوية ذاتية التنظيم، واستقرار الاتصال العالي، ويمكنه تلبية احتياجات الاتصال للأجهزة طويلة المدى عبر الإنترنت، والاستجابة منخفضة الكمون، والسيناريوهات التي تعمل بالبطارية.
ضمن إطار عمل Matter، يمكن لأجهزة Thread تحقيق ارتباط محلي وسريع من خلال شبكة Mesh والعمل مع أجهزة Matter الأخرى.
على سبيل المثال، عندما يكتشف مستشعر الخيط عودة المستخدم إلى المنزل، يمكنه ربط نظام الإضاءة الذكي لتشغيله تلقائيًا، وفي الوقت نفسه تشغيل مكيف الهواء للدخول إلى الوضع المحدد مسبقًا، وبالتالي تحقيق تجربة ذكية أكثر طبيعية وكفاءة للمنزل بأكمله.
مع التطور المتسارع للنظام البيئي Matter، أدركت الصناعة بشكل عام قيمته المهمة كبنية تحتية موحدة للربط البيني للمنازل الذكية.
ومع ذلك، بالنسبة للمصنعين، لا يزال تطوير معدات Matter من الصفر بحاجة إلى مواجهة تحديات مثل تصميم الترددات الراديوية وتطوير البروتوكولات المتعددة وعمليات إصدار الشهادات المعقدة.
كما أنه سيؤدي أيضًا إلى رفع تكاليف البحث والتطوير وإطالة دورة إطلاق المنتج.
ولذلك، أصبح حل Matter المتكامل والمعياري خيارًا فعالاً للمؤسسات لنشر نظام Matter البيئي بسرعة.
خذ حل وحدة Matter الذي أطلقته شركة Huapu Micro كمثال. لقد غطت طريقين رئيسيين، Matter over Thread وMatter over Wi-Fi، ويمكنها توفير حلول البرامج والأجهزة الشاملة لمساعدة العملاء حقًا على تنفيذ منتجات Matter.
من بينها، HM-MT2401 عبارة عن وحدة اتصالات لاسلكية Matter over Thread تعتمد على نطاق التردد 2.4 جيجا هرتز.
يستخدم شريحة معالجة الترددات الراديوية عالية الأداء والمتكاملة للغاية EFR32MG24، المدمجة مع نواة ARM® Cortex®-M33 32 بت، وتدعم تقنيات الاتصال اللاسلكية مثل Matter وThread وBLE. ويمكن استخدامه للمعدات الطرفية منخفضة الطاقة مثل أقفال الأبواب وأجهزة الاستشعار والمفاتيح الذكية وأجهزة تنظيم الحرارة، مما يساعد على ترقية المنتجات التقليدية بسرعة إلى أجهزة منزلية ذكية تلبي معايير Matter.
HM-MT7201 عبارة عن وحدة اتصالات لاسلكية تعتمد على تقنية Wi-Fi تعتمد على نطاق التردد 2.4 جيجا هرتز.
إنه حل متكامل للغاية لشبكة Wi-Fi 802.11b/g/n وBluetooth منخفض الطاقة (BLE) ذو شريحة واحدة مصمم لتطبيقات الحجم الصغير.
فهو يدمج وحدة MCU قوية 32 بت ومجموعة شاملة من الواجهات الطرفية، كما يوفر تكاملًا عاليًا واستهلاكًا منخفضًا للطاقة في حزمة صغيرة جدًا.
بالنسبة للأجهزة المنزلية مثل أجهزة التلفاز والكاميرات التي تتطلب إمكانات اتصال ذات نطاق ترددي عالٍ، يمكن لهذا النوع من حلول Matter عبر Wi-Fi تحقيق شبكة الجهاز وربط المشهد بشكل أكثر كفاءة.
لا يستطيع حل Matter المعياري خفض عتبة تطوير Matter فحسب، بل يساعد الشركات المصنعة أيضًا على إكمال الترقيات الذكية بتكاليف أقل ودورات أقصر (زيادة سرعة البحث والتطوير بنسبة تصل إلى 70%).
يحتاج المطورون فقط إلى توصيل وحدة Matter بوحدة التحكم الرئيسية الأصلية من خلال واجهات بسيطة مثل المنافذ التسلسلية، دون الحاجة إلى إعادة بناء منطق المنتج.
