Cloud-Konnektivität mit Matter

Matter ermöglicht zwar die grundlegende Interoperabilität lokaler Geräte, aber zusätzliche Cloud-Konnektivität ist erforderlich, um robuste over-the-air Updates, Telemetriedaten, Fernverwaltung und Integration mit proprietären Herstellerdiensten bereitzustellen. Geräteherstellern stehen Optionen wie der Versand eines Matter Gateway-Hubs, die Nutzung des von Matter zertifizierten Hubs eines Haushalts oder die Integration direkter Cloud-Konnektivität in Endgeräte zur Verfügung. Standards für atter-to-cloud M-Konnektivität sind im Entstehen begriffen, aber die Hersteller müssen noch zusätzliche Konnektivitäts-Softwarestacks in Matter-Geräte integrieren. Um das volle Potenzial von Smart-Home-Geräten in Bereichen wie Diagnosen und Updates neuer Funktionen auszuschöpfen, müssen die Hersteller von Matter die Cloud-Integration in Betracht ziehen, die über den einfachen lokalen Betrieb hinausgeht.

Bereitstellung erweiterter Gerätefunktionen mit Cloud-Konnektivität für Matter-Endgeräte

Der Matter-Standard verspricht, IoT-Geräte verschiedener Anbieter über ein gemeinsames Protokoll zu vereinheitlichen. Er legt fest, wie Smart-Home-Geräte mithilfe von IP-basierten Netzwerktechnologien wie Ethernet, Wi-Fi und Thread einander im lokalen Netzwerk erkennen, kommunizieren und miteinander interagieren. Diese lokale Interoperabilität ermöglicht es Matter-zertifizierten Geräten verschiedener Anbieter, bei Aktivitäten wie automatisierten Szenen und Sprachsteuerung nahtlos zusammenzuarbeiten. Matter definiert jedoch keine Cloud-Schnittstellen und erfordert auch keine Internetverbindung für die Geräteendpunkte.

Viele intelligente Geräte verlassen sich heute auf zusätzliche Cloud-Konnektivität für wichtige Funktionen wie over-the-air (OTA-) Updates, Fernzugriff und Integrationen mit Herstellerplattformen. Gerätehersteller, die Matter-konforme Produkte entwickeln und gleichzeitig erweiterte Funktionen beibehalten möchten, stehen vor einigen Designüberlegungen, wenn es darum geht, Matter durch Cloud-Konnektivität zu ergänzen. Die grundlegende lokale Steuerung und die Integration des Sprachassistenten funktionieren zwar für einfache Matter-Geräte, jedoch ist zusätzliche Cloud-Konnektivität erforderlich, um erweiterte Funktionen zu ermöglichen.

Anwendungsfälle, die Cloud-Konnektivität erfordern

Matter kümmert sich zwar um die Interoperabilität lokaler Geräte, zusätzliche Cloud-Konnektivität ermöglicht jedoch mehrere wichtige Funktionen für Smart-Home-Geräte:

• O ver-the-air (OTA) -Updates — Durch die Bereitstellung von Firmware- und Softwareupdates über das Internet können Anbieter bereits installierte Geräte auf einfache Weise erweitern. Ohne OTA würden Updates manuell abgewickelt. Der Matter-Standard beschreibt zwar, wie die OTA-Updates verarbeitet und an Matter-zertifizierte Endpunkte geliefert werden, dies hängt jedoch von der Funktionalität ab, die vom Matter-Hub unterstützt wird, mit dem der Endpunkt verbunden ist. Darüber hinaus gibt es Einschränkungen in Bezug darauf, welche Updates für den Endpunkt bereitgestellt werden. Wenn der Endpunkt beispielsweise ein Update anfordert, wird nur das neueste verfügbare Update bereitgestellt. Alle Geräte desselben Typs erhalten dieses einzige Update. Es gibt keine Möglichkeit, ein sequentielles Update oder sogar ein OTA-Rollback oder Löschen eines Updates durchzuführen. Durch die Aktivierung der Cloud-Konnektivität auf dem Endpunkt kann dieser Mangel an detaillierter Verwaltung von OTA-Updates behoben werden.

• Fernzugriff und Fernsteuerung — Für den Fernzugriff auf und die Fernsteuerung von Geräten von außerhalb des Heimnetzwerks ist ein Cloud-Endpunkt erforderlich. Materie unterstützt, wie derzeit definiert, nur lokalen Zugriff. Ein Matter-Endpunkt kann zwar mit einer Benutzer-App im lokalen Netzwerk gesteuert werden, die Fernsteuerung ist jedoch nur verfügbar, wenn sie vom Matter-Hub unterstützt wird. Selbst dann sind in der Regel nur grundlegende Fernbedienungen verfügbar.

• Telemetrie und Diagnose — Durch die Aggregation von Felddaten wie Fehlerprotokollen und Sensorströmen in der Cloud können Anbieter den Gerätezustand überwachen und Probleme identifizieren. Matter unterstützt zwar Funk- und protokollbezogene Diagnosen über den allgemeinen Diagnosecluster, aber für jede detaillierte, gerätespezifische Diagnose ist eine Cloud-Konnektivität erforderlich, damit der Hersteller Daten vom Gerät abrufen kann.

• Herstellerspezifische Integrationen — Alle benutzerdefinierten Funktionen und Datentypen, die nicht in der Matter-Spezifikation definiert sind, erfordern Konnektivität zu Cloud-Plattformen von Anbietern.

• Externe Integrationen — Für die Verknüpfung mit Diensten von Drittanbietern wie Sprachassistenten, die sich nicht im Matter-Ökosystem befinden, oder Zahlungsgateways von Drittanbietern (je nach Anwendungsfall) ist eine Internetverbindung erforderlich, die über den Matter-Administrator hinausgeht.

Da diese wichtigen Funktionen auf Cloud-Konnektivität angewiesen sind, benötigen Matter-Endgeräte häufig zusätzliche Optionen für den Internetzugang.

Architekturen zur Aktivierung von Cloud-Konnektivität

Für Matter-Geräte gibt es drei allgemeine Ansätze, um die erforderliche Cloud-Konnektivität bereitzustellen und gleichzeitig die lokalen Betriebsspezifikationen zu erfüllen.

Smart-Home-Hub mit integriertem Gateway

Einige Gerätehersteller entscheiden sich möglicherweise dafür, einen proprietären Home-Hub zu liefern, der sowohl den Matter-Administrator als auch ein Gateway zu ihren Cloud-Diensten enthält. Dieser Home-Hub würde die angeschlossenen Matter-Endpunkte standardmäßig lokal verwalten und gleichzeitig Cloud-Verbindungen für erweiterte Funktionen ermöglichen. Der Hub könnte OTA-Updates, Fernzugriff und Telemetrieerfassung für Endgeräte unterstützen.

Verlagern Sie die Cloud-Konnektivität auf einen vorhandenen Matter-Hub

Anstatt einen benutzerdefinierten Hub zu bündeln, könnten Geräte so konzipiert werden, dass sie sich mit Matter-Hubs wie Amazon Echo oder Google Home verbinden, um eine Internetverbindung herzustellen. In diesem Fall wickelt der bestehende Matter-Hub die lokale Gerätekommunikation gemäß dem Standard ab und bietet auch ein Gateway zur Cloud für Endgeräte, die dies benötigen. Dabei wird die Infrastruktur genutzt, über die Verbraucher möglicherweise bereits verfügen. Dieser Ansatz hängt jedoch vom Umfang der Unterstützung ab, die der Matter Hub für Funktionen bietet, die im Standard nicht als normativ für Matter Hubs spezifiziert sind.

Direkte Cloud-Konnektivität an Endpunkten

Geräte mit direkter Internetverbindung, wie z. B. WLAN, könnten separate Konnektivität für das lokale Netzwerk von Matter und für Cloud-Dienste von Anbietern integrieren. Dadurch kann das Gerät als eigenes Gateway zur Cloud fungieren. Für Nicht-Wi-Fi-Endpunkte, die auf Protokollen wie Thread basieren, sind jedoch Lösungen erforderlich. Dadurch können Geräte unabhängig voneinander eine Verbindung zur Cloud herstellen, was jedoch für einfache, kostengünstige, batteriebetriebene Geräte möglicherweise nicht möglich ist.

Bridging Matter und Hersteller von Cloud-Plattformen

Matter vereinfacht zwar die lokale Interoperabilität, es sind jedoch zusätzliche Anstrengungen erforderlich, um die Verwaltungssysteme von Matter und die Cloud-Plattformen der Hersteller reibungslos zu verbinden. Organizations wie die Connectivity Standards Alliance (CSA) arbeiten daran, die Schnittstelle von Matter-Geräten mit der Cloud für Funktionen wie OTA-Updates zu standardisieren. Eine breite Einführung von Standards für diese Cloud-Konnektivität würde Geräteherstellern die Entwicklung erleichtern.

Der optimale Weg hängt von den Anwendungsfällen, Preisen und Geschäftsmodellen bestimmter Produkte ab. Es liegt auf der Hand, dass ein robuster Zugang zu Cloud-Diensten erforderlich ist, um die volle Funktionalität zu nutzen, die Smart-Home-Nutzer erwarten — auch für Matter-konforme Geräte, die auf lokale Interoperabilität ausgerichtet sind. Gerätehersteller haben die Möglichkeit, Matter für die Interoperabilität zu nutzen und gleichzeitig die fortschrittlichen Funktionen durch durchdachte Cloud-Konnektivität bereitzustellen.