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Cos’è e come funziona il sovra-standard “Matter” (over-Thread e over-Wi-Fi)
Componenti, Formazione, Matter, Standard

Cos’è e come funziona il sovra-standard “Matter” (over-Thread e over-Wi-Fi)

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Produttore: Connectivity Standard Alliance
Disponibilità: attuale
Categoria: sovra-standard
Tipologia: interconnessione, integrazione e interfacciamento

Matter logo

Matter (inizialmente conosciuto come “Project CHIP”) è un (sovra)standard di integrazione concepito per domotica personale basato sostanzialmente sull’uso combinato di Bluetooth, Wi-Fi (o Ethernet) e sopratutto Thread.

Sostanzialmente, Matter serve per il “commissionamento” (l’associazione, l’integrazione) facile e standardizzata dei propri accessori smart (attuatori, sensori, dispositivi vari eccetera) presso la propra domotica personale. Inoltre, Matter garantisce l’interoperabilità: mentre standard come per esempio ZigBee vincolano gli accessori all’appartenimento a una e una sola rete wireless ZigBee, i componenti basati su Matter possono parlare tra loro anche se associati di diversi router di frontiera Thread/Wi-Fi (elemento di cui parleremo a breve che, se si è già letta la scheda dedicata a Thread, già si conoscono).

In pratica, un componente compatibile Matter può essere integrato con più ecosistemi presenti in casa (Amazon Alexa, Google NEST eccetera), uno dei quali più essere, fatalmente, un qualsiasi HUB personale che lo supporti.

Soggiacenti allo standard Matter (motivo per cui si tratta in realtà di un sovra-standard) stanno sostanzialmente due ulteriori standard, LAN (Ethernet/Wi-Fi) e Thread, i quali vengono utilizzati come strato di trasporto hardware. Un terzo standard hardware, Bluetooth, è incluso ma utilizzato non per l’uso ordinario ma per la sola fase di commissioning; i protocolli di rete tra Matter e questi due standard sono TCP/UDP via IPv6.

Matter - Stack

N.b. Ad oggi Matter dal punto di vista wardware supporta “solo” Wi-Fi, Thread e Bluetooth, ma in campo puramente teorico nulla vieterebbe alla Connectivity Standard Alliance, in futuro, di mettere sotto il suo cappello anche altri standard come ZigBee, Z-Wave e altro. Comunque sia, Matter è un oggetto open che, nel tempo, dovrebbe subire una serie di evoluzioni.

Matter over-Thread

Thread è uno standard wireless per smart device a se stante, inizialmente di scarso successo malgrado il suo valore e le sue evoluzioni, che vive però una nuova primavera grazie all’adozione sotto il cappello di Matter, che ne fa uno dei due standard trasmissivi. Sin dagli esordi Thread si basa su protocollo 802.15.4, analogamente allo standard ZigBee. Come quest’ultimo, Thread è un protocollo di rete mesh, il che significa (semplificando) che tutti i dispositivi di una rete di questo tipo possono parlare tra loro e più elementi fungono da repeater, consentendo così ampliare automaticamente la rete in termini di copertura radio. I componenti Thread possono essere alimentati a lungo via batteria, in quanto minimamente energivori.

Una rete Thread prevede almeno un BRIDGE (chiamato “router di frontiera” o “di confine“) che funga da ponte tra i dati IP dai dispositivi Thread e la rete Intranet e la Internet stessa, oltre a definire la rete stessa. Questo grazie al supporto IP di cui sopra: i dispositivi Thread parlano la stessa lingua che i dispositivi tradizionali usano per parlare su Internet.

Come si nota dallo schema a seguire, sono presenti in questo esempio due BRIDGE, così da non avere single-point-of-failure nella comunicazione Thread-IP (se non quello rappresentato dal router Wi-Fi in sé).

Thread Matter - schema

Matter over-Wi-Fi

Matter prevede, oltre alle comunicazione over-Thread, anche comunicazioni over-Wi-Fi. Questo significa che, con semplici aggiornamenti dei firmware di larga parte dei componenti Wi-FI presenti e futuri, praticamente qualsiasi produttore può aderire allo standard Matter e far sì che i vari router di frontiera dell’utenza, attestati sulla stessa LAN di un componenet Matter over-Wi-Fi, possano controllarli.

Questa pratica è talmente elementare che anche singoli utenti finali possono sperimentare in proprio la creazione di un componente Matter over-Wi-Fi: in occasione di questo workshop, per esempio, si è visto come realizzare in proprio una configurazione di questo tipo tramite semplici board ESP32-C3-DevKitM-1.

Project CHIP - Topologia di rete

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