Matter – Universeller Smart-Home-Standard
Matter ist ein offener, lizenzfreier Konnektivitätsstandard für Smart Homes, der von der Connectivity Standards Alliance (CSA) entwickelt wurde – derselben Organisation, die auch für Zigbee und Dotdot verantwortlich ist. Er ermöglicht es Smart-Home-Geräten, ökosystemübergreifend – Apple HomeKit, Google Home, Amazon Alexa und Samsung SmartThings – mit einer einzigen Firmware und einer einzigen Zertifizierung zu funktionieren.
Warum Matter existiert
Vor Matter benötigte eine intelligente Glühbirne für jedes Ökosystem separate Firmware und Zertifizierungen. Ein „Works with Alexa“-Gerät funktionierte ohne separaten Entwicklungsaufwand nicht mit HomeKit. Matter löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer einheitlichen Anwendungsschicht, die auf mehreren Transportprotokollen läuft.
Architektur
Matter arbeitet über drei Netzwerk-Transportprotokolle:
| Transportprotokoll | Protokoll | Optimal für |
|---|---|---|
| Wi-Fi (IEEE 802.11) | IP-basiert | Kameras, Lautsprecher, Displays, Haushaltsgeräte |
| Thread (IEEE 802.15.4) | IP-basiertes Mesh-Netzwerk | Sensoren, Schlösser, Lichtschalter, batteriebetriebene Geräte |
| Ethernet | IP-basiert | Hubs, Bridges, Gateways |
BLE wird für die Geräteprovisionierung (Ersteinrichtung) verwendet, aber nicht für die Kommunikation zur Laufzeit.
Ausgewählte Funktionen der Matter-1.4-Reihe
| Funktion | Beschreibung |
|---|---|
| Neue Gerätetypen | Solarmodule, Wärmepumpen, Wassererhitzer, Ladeeinrichtungen für Elektrofahrzeuge (EVSE) |
| Reine Wi-Fi-Provisionierung | Kein BLE für die Einrichtung von Wi-Fi-Geräten erforderlich (Matter 1.4.2) |
| Erweiterte Multi-Admin-Funktionalität | Verbesserte geräteübergreifende Nutzung in mehreren Ökosystemen |
| Energiemanagement | Leistungsmeldung auf Geräteebene zur Integration in intelligente Stromnetze |
Über 280 Unternehmen haben den Matter-Standard übernommen, und es wird prognostiziert, dass bis 2030 mehr als 50 % der Smart-Home-Geräte Matter-kompatibel sein werden.
Wichtige technische Details
- Sicherheitsmodell – Zertifikatbasierte Geräteattestierung (DAC), CASE/PASE-Sitzungsaufbau, AES-CCM-Verschlüsselung
- Datenmodell – Attributbasiert (Cluster, Endpunkte, Knoten) – ähnlich der Zigbee Cluster Library
- Firmware-SDK – Basiert auf dem Open-Source-Repository connectedhomeip
- Zertifizierung – CSA-Zertifizierung für die Nutzung des Matter-Logos erforderlich; Test-Harness verfügbar
Matter im Vergleich zu älteren Smart-Home-Protokollen
| Funktion | Matter | Zigbee | Z-Wave | BLE Mesh |
|---|---|---|---|---|
| Ökosystemübergreifend | ? Apple, Google, Amazon, Samsung | ? Hub-spezifisch | ? Hub-spezifisch | ? App-spezifisch |
| IP-nativ | ? | ? (benötigt Bridge) | ? (benötigt Bridge) | ? |
| Mesh-Netzwerk | ? (über Thread) | ? | ? | ? |
| Standardisierungsgremium | CSA | CSA | Z-Wave Alliance | Bluetooth SIG |
| Open-Source-SDK | ? | Teilweise | ? | ? |
Verwandte Begriffe
- BLE – Wird für die Provisionierung von Matter-Geräten verwendet (erstmaliges Koppeln und Übertragen von Netzwerkzugangsdaten).
- IoT – Matter ist der Interoperabilitätsstandard für das Consumer-IoT im Smart-Home-Bereich.
Wir entwickeln Matter-zertifizierte Geräte mit ESP32-C6 (Wi-Fi + Thread) und Nordic nRF5340 (Thread). Siehe unsere Dienstleistungen zur Entwicklung eingebetteter Systeme.
Offizielle Referenzen
- Matter Specification – Connectivity Standards Alliance – CSA (Matter-Spezifikation)