اگر اهل استفاده از خانه هوشمند و تجهیزات مرتبط با آن هستید، احتمالا عنوان پروتکل Matter و یا شکل کلی پروتکل ارتباطی خانه هوشمند را شنیده‌اید. پروتکل Matter یک زبان مشترک بین دستگاه‌های هوشمند خانگی است که توسط اتحادیه‌ای از غول‌های فناوری از جمله اپل، گوگل، آمازون و سامسونگ توسعه یافته است. هدف اصلی این پروتکل، ایجاد سازگاری کامل بین برندهای مختلف تجهیزات هوشمند است، به‌طوری که کاربر بدون نگرانی از سازگاری، بتواند هر دستگاهی را از هر برندی خریداری و به سادگی به سیستم خانه هوشمند خود اضافه کند. این دستگاه مشخصات و امکانات خاص خود را داراست و تعداد زیادی از شرکت‌های حوزه تکنولوژی از آن پشتیبانی می‌کنند.
پروتکل Matter چیست و چرا به وجود آمد؟
پروتکل Matter یک استاندارد ارتباطی متن‌باز (Open Source) است که به‌صورت اختصاصی برای دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) در خانه‌های هوشمند طراحی شده است. این استاندارد توسط سازمانی به نام Connectivity Standards Alliance (به اختصار CSA) توسعه داده می‌شود؛ سازمانی که پیش‌تر با نام Zigbee Alliance شناخته می‌شد.
پیش از ظهور Matter، بازار خانه هوشمند دچار تکه‌تکه‌شدگی شدیدی بود. هر برند از پروتکل ارتباطی خاص خودش استفاده می‌کرد؛ برخی از Zigbee، برخی از Z-Wave، برخی از Wi-Fi اختصاصی و برخی دیگر از Bluetooth بهره می‌بردند. نتیجه این تنوع، ناسازگاری گسترده بین دستگاه‌ها بود؛ به این معنا که یک پریز هوشمند از برند A ممکن بود اصلاً با هاب هوشمند برند B کار نکند.
Matter دقیقاً برای حل این مشکل طراحی شده است. این پروتکل به‌جای جایگزینی کامل شبکه‌های موجود، به‌عنوان یک لایه ارتباطی مشترک روی پروتکل‌های شبکه‌ای مانند Wi-Fi، اترنت و Thread عمل می‌کند و اجازه می‌دهد دستگاه‌های ساخته‌شده توسط برندهای مختلف، بدون در نظر گرفتن سازنده، با یکدیگر و با پلتفرم‌های کنترلی مثل اپل هوم‌کیت، گوگل هوم و الکسا ارتباط برقرار کنند.
مطلب مرتبط: «نصب سیستم صوتی هوشمند در رستوران و کافه؛ نکات طراحی و اجرا»
چه شرکت‌هایی پشت پروتکل Matter هستند؟
اتحادیه CSA که استاندارد Matter را مدیریت می‌کند، اعضای بسیار قدرتمندی دارد. اپل، گوگل، آمازون، سامسونگ اسمارت‌تینگز، فیلیپس هیو (سیگنیفای) و آی‌کیا از جمله شرکت‌های اصلی هستند که در توسعه این پروتکل مشارکت فعال دارند. حضور همزمان این رقبای سنتی در یک پروژه مشترک، نشان‌دهنده اهمیت راهبردی استانداردسازی خانه هوشمند برای کل صنعت است.
تاریخچه کوتاه پروژه CHIP تا Matter
پروژه Matter در ابتدا با نام CHIP (Connected Home over IP) معرفی شد. این پروژه در سال ۲۰۱۹ کلید خورد و در دسامبر ۲۰۲۲ نسخه ۱.۰ آن به‌طور رسمی منتشر شد. از آن زمان تاکنون، نسخه‌های به‌روزرسانی‌شده متعددی عرضه شده که دامنه پشتیبانی از انواع دستگاه‌ها را گسترش داده‌اند.
پروتکل Matter چگونه کار می‌کند؟
برای درک عملکرد Matter باید بدانیم که این پروتکل در واقع یک استاندارد لایه کاربرد (Application Layer) است، نه یک شبکه فیزیکی مستقل. Matter روی زیرساخت‌های شبکه موجود مانند Wi-Fi، اترنت و به‌ویژه Thread اجرا می‌شود و وظیفه‌اش استانداردسازی نحوه «گفت‌وگوی» دستگاه‌ها با یکدیگر است، نه نحوه انتقال فیزیکی داده‌ها.
هر دستگاهی که دارای برچسب Matter باشد، از یک مدل داده مشترک (Data Model) استفاده می‌کند. این یعنی وقتی یک چراغ هوشمند Matter می‌گوید «روشن هستم»، هر پلتفرم کنترلی -از اپل گرفته تا گوگل- این پیام را دقیقاً به همان شکل می‌فهمد. این یکپارچگی مدل داده، رمز اصلی سازگاری بین‌برندی Matter محسوب می‌شود.
نقش Thread در پروتکل Matter
Thread یک پروتکل شبکه بی‌سیم کم‌مصرف و مبتنی بر IPv6 است که به‌طور خاص برای دستگاه‌های اینترنت اشیا طراحی شده است. یکی از ویژگی‌های کلیدی Thread، ساختار مش (Mesh) آن است؛ یعنی دستگاه‌ها می‌توانند پیام‌ها را از طریق یکدیگر منتقل کنند و در نتیجه پوشش شبکه در خانه گسترده‌تر و پایدارتر می‌شود. بسیاری از دستگاه‌های سبک مانند سنسورها و قفل‌های هوشمند از Thread به‌جای Wi-Fi استفاده می‌کنند تا مصرف باتری کمتری داشته باشند.
نقش Border Router در معماری Matter
از آنجا که Thread یک شبکه مستقل است، برای ارتباط با اینترنت و سایر دستگاه‌های Wi-Fi نیاز به دستگاهی به نام Thread Border Router دارد. این نقش را می‌توان روی محصولاتی مانند اپل تی‌وی، هاب گوگل نست یا اسپیکرهای هوشمند خاص پیاده‌سازی کرد. Border Router در واقع پل ارتباطی بین شبکه Thread و شبکه اصلی خانه است.
پروتکل Matter و ارتباط با هاب‌های هوشمند
برخلاف تصور رایج، Matter برای کار کردن الزاماً به یک هاب فیزیکی مجزا نیاز ندارد؛ اما در عمل، برای فعال‌سازی قابلیت‌های Thread و مدیریت بهتر شبکه، وجود یک کنترل‌کننده (Controller) مانند گوشی هوشمند، اسپیکر هوشمند یا تلویزیون هوشمند سازگار با Matter ضروری است. این کنترل‌کننده‌ها معمولاً همان دستگاه‌هایی هستند که قابلیت Border Router را نیز دارند.
مزایای پروتکل Matter نسبت به استانداردهای قدیمی
یکی از پرتکرارترین سوالاتی که کاربران خانه هوشمند می‌پرسند این است که تفاوت Matter با Zigbee و Z-Wave چیست و چرا باید به سراغ این استاندارد جدید برویم. در ادامه مهم‌ترین مزایای این پروتکل را بررسی می‌کنیم.
سازگاری کامل بین برندها
مهم‌ترین مزیت Matter، پایان دادن به قفل شدن کاربر در یک اکوسیستم خاص است. با این پروتکل، دیگر نیازی نیست بین اپل هوم‌کیت، گوگل هوم یا الکسا یکی را انتخاب کنید و تمام خریدهای بعدی‌تان را محدود به آن پلتفرم کنید. یک دستگاه دارای گواهی Matter، با تمام این پلتفرم‌ها کار می‌کند.
راه‌اندازی ساده‌تر با کد QR
فرآیند افزودن دستگاه جدید در Matter بسیار ساده‌تر شده است. با اسکن یک کد QR روی بسته‌بندی محصول یا خود دستگاه، می‌توانید آن را به‌طور همزمان به چند پلتفرم کنترلی مختلف متصل کنید، بدون نیاز به تنظیمات پیچیده یا دانلود اپلیکیشن‌های جداگانه برای هر برند.
امنیت بالاتر داده‌ها
Matter از رمزنگاری قوی سرتاسری (End-to-End Encryption) استفاده می‌کند و اکثر پردازش‌ها به‌صورت محلی (Local Processing) در داخل شبکه خانه انجام می‌شود، نه در سرورهای ابری. این موضوع هم سرعت پاسخ‌دهی دستگاه‌ها را افزایش می‌دهد و هم حریم خصوصی کاربر را بهتر حفظ می‌کند، چون حتی در صورت قطعی اینترنت، بسیاری از دستگاه‌های محلی همچنان کار می‌کنند.
پایداری و کاهش وابستگی به اینترنت
از آنجا که بخش زیادی از ارتباطات در شبکه محلی Thread یا Wi-Fi انجام می‌شود، حتی اگر اینترنت خانه قطع شود، دستگاه‌های Matter در محدوده خانه همچنان می‌توانند با یکدیگر و با کنترل‌کننده‌های محلی ارتباط برقرار کنند. این ویژگی برای کاربردهایی مثل روشن و خاموش کردن چراغ‌ها یا کنترل قفل درها اهمیت زیادی دارد.
چه دستگاه‌هایی از Matter پشتیبانی می‌کنند؟
دامنه پشتیبانی پروتکل Matter از دستگاه‌های هوشمند خانگی به‌طور مداوم در حال گسترش است. در نسخه‌های اولیه، تمرکز اصلی روی دسته‌های زیر بوده است.
روشنایی و پریزهای هوشمند
لامپ‌ها، کلیدها و پریزهای هوشمند از اولین و پرکاربردترین دسته‌های محصولات دارای برچسب Matter هستند. برندهایی مانند فیلیپس هیو، نانولیف و آی‌کیا از جمله پیشگامان عرضه محصولات سازگار با این استاندارد بوده‌اند.
قفل‌های هوشمند و سیستم‌های امنیتی
قفل‌های درب هوشمند یکی از حساس‌ترین دسته‌های محصولات خانه هوشمند هستند و به همین دلیل پشتیبانی از Matter در این حوزه با احتیاط بیشتری همراه بوده است. با این حال، برندهای بزرگ به‌تدریج مدل‌های سازگار با Matter over Thread را برای این محصولات عرضه کرده‌اند.
ترموستات‌ها و سنسورها
ترموستات‌های هوشمند، سنسورهای دما و رطوبت، سنسورهای حرکتی و دتکتورهای دود نیز جزو دسته‌های در حال گسترش پشتیبانی از Matter هستند. این دستگاه‌ها به دلیل مصرف انرژی پایین، معمولاً از Thread به‌عنوان لایه انتقال داده استفاده می‌کنند.
دوربین‌ها و لوازم خانگی بزرگ
نسخه‌های جدیدتر Matter پشتیبانی از دوربین‌های امنیتی، رباتیک جاروبرقی و برخی لوازم خانگی بزرگ مانند ماشین لباسشویی و یخچال هوشمند را نیز به این استاندارد اضافه کرده‌اند، هرچند این بخش هنوز نسبت به روشنایی و پریزها در مراحل ابتدایی‌تری قرار دارد.
چگونه بفهمیم یک محصول از Matter پشتیبانی می‌کند؟
برای اطمینان از سازگاری محصولی که قصد خرید آن را دارید، باید به نشان رسمی Matter روی بسته‌بندی یا در توضیحات محصول در فروشگاه‌های آنلاین توجه کنید. این نشان معمولاً به همراه ذکر می‌کند که آیا دستگاه از طریق Wi-Fi، اترنت یا Thread به شبکه متصل می‌شود، که این موضوع در تصمیم‌گیری برای نیاز به Border Router اهمیت دارد.
تفاوت میان محصولات Matter-ready و محصولات قدیمی‌تر
برخی محصولاتی که پیش از عرضه رسمی Matter تولید شده‌اند، از طریق به‌روزرسانی نرم‌افزاری (Firmware Update) قابلیت پشتیبانی از این پروتکل را دریافت می‌کنند. به این دسته اصطلاحاً «Matter-ready» یا «قابل ارتقا به Matter» گفته می‌شود. پیش از خرید بهتر است بررسی کنید که آیا دستگاه به‌صورت بومی از Matter پشتیبانی می‌کند یا صرفاً وعده به‌روزرسانی آینده داده شده است.
جمع‌بندی
پروتکل Matter با هدف پایان دادن به تکه‌تکه‌شدگی بازار خانه هوشمند و ایجاد یک زبان مشترک بین برندهای مختلف طراحی شده است. این استاندارد با تکیه بر شبکه‌های موجود مانند Wi-Fi و Thread، امکان ارتباط یکپارچه بین دستگاه‌ها و پلتفرم‌های کنترلی مانند اپل هوم‌کیت، گوگل هوم و الکسا را فراهم می‌کند.
مزایایی مانند راه‌اندازی ساده‌تر، امنیت بالاتر و کاهش وابستگی به اینترنت، Matter را به یکی از مهم‌ترین تحولات صنعت خانه هوشمند در سال‌های اخیر تبدیل کرده است. با این حال، این پروتکل هنوز در مسیر بلوغ قرار دارد و انتظار می‌رود در نسخه‌های آینده، پشتیبانی گسترده‌تری از انواع دستگاه‌ها ارائه دهد.
سوالات متداول (FAQ)
۱. آیا پروتکل Matter جایگزین Wi-Fi و Bluetooth می‌شود؟
خیر، Matter یک لایه کاربردی روی این شبکه‌هاست و آن‌ها را حذف نمی‌کند، بلکه استاندارد ارتباط بین دستگاه‌ها را یکسان‌سازی می‌کند.
۲. آیا برای استفاده از Matter حتماً به هاب نیاز دارم؟
برای دستگاه‌های Wi-Fi معمولاً نیازی نیست، اما برای دستگاه‌های Thread به یک Border Router مانند اسپیکر یا تلویزیون هوشمند سازگار نیاز دارید.
۳. آیا دستگاه‌های قدیمی Zigbee با Matter کار می‌کنند؟
برخی هاب‌های Zigbee با به‌روزرسانی نرم‌افزاری می‌توانند به‌عنوان پل ارتباطی (Bridge) به شبکه Matter عمل کنند.
۴. Matter رایگان و متن‌باز است؟
بله مشخصات فنی Matter به‌صورت متن‌باز توسط Connectivity Standards Alliance منتشر و توسعه داده می‌شود.
۵. آیا یک دستگاه Matter را می‌توان همزمان با چند پلتفرم مثل اپل و گوگل استفاده کرد؟
بله یکی از مزیت‌های اصلی Matter همین قابلیت اتصال همزمان یک دستگاه به چند پلتفرم کنترلی مختلف است.