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Cos’è e come funziona lo standard Matter
Componenti, Standard

Cos’è e come funziona lo standard Matter

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Produttore: Connectivity Standard Alliance
Disponibilità: n.a.
Categoria: standard
Tipologia: protocollo di trasmissione
Difficoltà di implementazione: media

Matter logo

Matter è un multi-standard wireless per domotica personale basato sostanzialmente sull’uso combinato di Bluetooth 5.0, Wi-Fi e sopratutto Thread.

Matter Over-Thread

Thread è a sua volta uno standard wireless per smart device datato 2011, mai di vero successo malgrado il suo valore e le sue evoluzioni, che vive però una nuova primavera grazie all’adozione nel sovra-standard Project CHIP, meglio conosciuto, appunto, come Matter. 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. Come ZigBee (e altri standard), i componenti Thread possono essere alimentati a lungo via batteria, in quanto minimamente energivori.

Le similitudini con ZigBee finiscono però qui. I dispositivi compatibili Thread sono indirizzabili IPv6, possono parlare tra loro e con Internet tramite IP nativo o protocollo Internet. Inoltre, si tratta una tecnologia 6LoWPAN il che significa che tutti i dispositivi Thread saranno in grado di comunicare con altri dispositivi Thread, indipendentemente da chi li produce. Una rete Thread può supportare molti dispositivi, fino a 250.

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

Topografia reti Thread

 

Come si nota dallo schema sopra (e sotto), 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

Esistono componenti Matter over-thread?

Si, per quanto siano per ora ancora pochi. L’avvento di Project CHIP, con i suoi oltre 150 produttori coinvolti, lascia immaginare un futuro prossimo nel quale tantissimi componenti (un po’ come successo con ZigBee negli ultimi anni) adotteranno questo standard.

Thread - Badge
i badge di compatibilità Thread.

Uno dei componenti più noti è un router che funge contemporaneamente da router e da BRIDGE Thread, il noto Eero 6 Pro; un altro componente in grado di fungere da BRIDGE Thread è l’Apple HomePod mini, componente in grado di offrire ai componenti Thread ad esso connessi un routing verso Internet, dato che esso stesso si collega alla rete Wi-Fi e quindi ad Internet.  Altri BRIDGE sono per esempio i componenti di nuova generazione della Nanoleaf.

QUALI BENEFICI IN DOMOTICA?

Ovviamente questo standard si pone in netta contrapposizione con standard ben noti come ZigBee, Z-Wave, Bluetooth e altri.

Thread è, in senso pratico, superiore a tutti questi standard. Ovviamente presenta delle caratteristiche analoghe: è wireless, è a basso consumo energetico, necessita di BRIDGE, offre tecnologia mesh e di self-healing: la caratteristica che forse però gli consente di affrancarsi dai rivali è il bassissimo tempo di risposta dei device, affiancata da altri plus.

Tale latenza (nel percorso device – bridge – device) è pressoché istantaneo. Non lo affermiamo noi: lo affermano test comparativi di Silicon Labs come Bluetooth e Zigbee non tengano testa, neanche lontanamente, a questo standard. Non solo: dai test si apprende come sia maggiore anche la percentuale di comunicazioni andate a buon fine, sempre quando paragonate agli altri standard. Inoltre, la banda (la quantità di dati per secondo) garantita su Thread è ben più ampia, addirittura più del doppio rispetto a ZigBee nelle comunicazioni punto-punto.

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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