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AIoT與智慧家庭願景Matter技術實作研討會特別報導

Matter降落成就智慧家庭 跨平台/跨標準掃平破碎化(2)

2023-06-27
物聯網與智慧家庭的破碎化特性,帶來高度複雜性,Matter為物聯網應用和創新創建基礎,發展統一的開放標準,讓設備可以安全地互聯互通。為智慧家庭(Smart Home)與智慧物聯網(AIoT)的發展大添柴火。
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Mtter Fabric/Multi-Admin/Security

(承前文)Matter可以利用多種無線或有線技術來傳輸IP封包。Silicon Labs資深應用工程師林仕文認為,Matter裝置可以使用不同的連接方式,如Wi-Fi、乙太網路、Thread或藍牙,來彼此通訊。在Matter生態系統中,一個網路結構(Fabric)是指一組共享信任根的Matter裝置集合(圖3)。它代表了網路中相互連接的設備網路。在同一個網路結構中的裝置可以安全而有效地相互通訊。

圖3 Matter Fabric實現裝置間的信任互聯 (資料來源:Nordic)

林仕文進一步說明,每個網路結構都有一個唯一的網路結構識別碼,是一個64位元的數字。網路結構識別碼用於唯一識別Matter生態系統中的特定網路結構。它讓設備能夠識別並連接到正確的網路結構。在Matter網路結構中,每個實體設備被稱為一個裝置(Node)。裝置是組成網路結構的個別設備。每個裝置都有一個獨特的裝置識別碼,也是64位元的數字。裝置識別碼用於識別和區分網路結構中的各個裝置。

Silicon Labs資深應用工程師林仕文

Matter多管理員(Multi-Admin)是指在Matter生態系統中的一種管理結構,允許多個管理員對同一個Matter網路結構進行管理和控制。這些管理員可以是個人、家庭使用者、企業或服務提供商等。不同管理員之間可以獨立地對Matter裝置進行控制和管理。每個管理員可以設置和配置自己擁有的裝置,而不影響其他管理員的設置。這種結構提供了分散式的控制、權限管理和安全性,以實現多方合作和協同管理的能力。

在安全性部分,林仕文解釋,Matter定義了一套安全協議和標準,確保裝置之間的通訊是加密的、私密的並且無法被篡改。這些安全協議包括Transport Layer Security(TLS)和Datagram Transport Layer Security(DTLS)等,用於加密通訊和驗證裝置。Matter導入身分驗證和授權機制,確保只有經過驗證的設備和用戶可以訪問和操作Matter網路結構。包括使用公開密鑰基礎結構(PKI)和數位證書來證明設備的身分。

Matter跨平台/跨標準 測試認證必不可少

Matter的跨平台與跨標準特性,讓其在現階段產品認證重要性更高。GRL台灣無線技術業務發展總監何紹彭表示,Matter產品認證分為幾個步驟,首先要請求供應商識別號碼(Vendor ID),這個獨特的識別號碼將與公司和產品在Matter生態系統中關聯起來。如果計劃使用尚未由Matter標準組織認證的網路傳輸方式,需要先從相關的標準組織中獲得該網路傳輸方式的認證,才能進行Matter的認證。

GRL台灣無線技術業務發展總監何紹彭

接下來,將產品送往測試,根據Matter的測試指南準備產品進行測試,這可能需要使用特定的工具,如產品整合合規聲明和產品自動化應用程式。通常,需要提供兩個測試設備以及符合性聲明。何紹彭說明,填寫聯盟認證團隊提供的認證申請表格,提供所有需要的訊息和文件,包括測試結果、產品規格和其他相關細節。提交認證申請,將進行審查流程。聯盟認證團隊將審查申請、測試結果和文件,以確保符合Matter的要求。審查流程通常需要兩個星期。

Matter的主要測試項目,包括:設備發現(Device Discovery)、設備管理(Device Management)、安全通道(Secure Channel)、群組通訊(Group Communication)、設備證明(Device Attestation)、互動資料模式(Interaction Data Model)、多網路結構(Multiple Fabrics)、橋接功能(Bridge)、大量數據交換協議(Bulk Data Exchange Protocol)、空中軟體更新(OTA Software Update)、訪問控制執行(Access Control Enforcement)、最小資源需求(Minimal Resource Requirements)等。

Matter尚未成功 同志仍須努力

而在Matter標準問世前,也已經有不少相關的跨標準、跨平台整合倡議,明泰科技總技術室處長黃再裕說,日本的ECHONET聯盟透過ECHONET Lite標準連接家中的設備,累積出貨量達1.26億台,期藉由ECHONET Lite Web API之雲端服務多廠商化,帶動未來發展。

明泰科技總技術室處長黃再裕

Matter甫發表就大受市場歡迎,黃再裕提醒,事實上目前消費者仍需使用大量APP,並不符合Matter最初的承諾,消費者仍需要透過安裝APP來實現基礎功能之外的操作。再者,一些設備在Matter 1.0版本協定中仍無法支援(圖4)。如攝影機、家用電器、可視門鈴、吸塵器以及智慧插頭電力監控等。現階段Matter還無法做到將現有的大量設備一次性添加到一或多個控制中心內,一次性接入超過50個設備,將不可避免的出現問題。

圖4 Matter 1.0版本支援的裝置類型 (資料來源:Silicon Labs)

黃再裕強調,目前,超過500家會員公司的設備想要在數百萬種可能的變化中「和諧的」運行,任何超越基礎性功能的的配置都有可能失效。CSA最初主張,開發者將不再需要為支援大型生態系統重複構建相容程式。Matter認證的設備將會相容HomeKit、Amazon Alexa、SmartThings、Google等基礎,開發者必須確保能跟上Google Home Device SDK和智慧集群,或者Amazon Ambient Home Development Kit更新的步伐。以目前初版Matter規範來看,還有很多需要解決的問題與有待延伸支援的項目,也是未來聯盟努力的重點。

Matter降落成就智慧家庭 跨平台/跨標準掃平破碎化(1)

Matter降落成就智慧家庭 跨平台/跨標準掃平破碎化(2)

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