Pada tahun 2025, pasar teknologi rumah pintar global akan bernilai USD 47,5 miliar, dengan CAGR 21,4% pada tahun 2034.Peningkatan ini sebagian disebabkan oleh fakta bahwa standar Mate memungkinkan interoperabilitas perangkat..
Master Standard dimulai dengan proyek IP Connected Home (CHIP) pada tahun 2019, aliansi perusahaan yang bekerja sama untuk membangun jaringan rumah pintar sumber terbuka.Standar ini diterbitkan dengan versi 1.0 pada tahun 2022 dan versi 1.5 pada bulan November 2025.Prinsip utamanya adalah komitmen bahwa produk yang disertifikasi Mater dapat terhubung satu sama lain dan ke Smart Home Hub yang dibuat oleh anggota Aliansi Mater, termasuk Google, Amazon, Apple dan Samsung.
Setiap versi baru standar mendukung lebih banyak jenis perangkat, memungkinkan konektivitas lokal melalui IPv6 dan jaringan daya rendah, latensi rendah tanpa perlu gateway cloud.- g.Daftar saat ini perangkat yang mendukung Mater termasuk lampu pintar dan soket, peralatan, sensor, tirai, AC dan unit pompa panas, panel surya, router Wi-Fi, speaker, dan pemutar video.
Konsumen mengharapkan konektivitas yang mulus dan operasi segera ketika menambahkan perangkat tersebut ke jaringan rumah pintar mereka.OEM perlu mengintegrasikan arsitektur Matrix ke dalam produk mereka dari awal.
Komposisi Sistem Bahan
Perangkat dalam Master Smart Home System dapat memainkan salah satu atau lebih peran berikut: gateway, controller, edge node, terminal node, dan bridge.Gerbang menghubungkan sistem ke Internet dan menggunakan Wi-Fi untuk berinteraksi dengan pengontrol, node tepi, dan jembatan. pengontrol mengirim perintah ke node tepi dan node terminal,sementara node tepi dan jembatan hanya rute informasi antara node dan gateway atau controller tanpa menerapkan logika.
Prinsip inti lain dari arsitektur Matrix adalah untuk mencapai efisiensi energi yang tinggi melalui komunikasi frekuensi radio (RF) daya rendah.Koneksi Bluetooth digunakan untuk komisi awal dari jaringan akses perangkat, tetapi jaringan itu sendiri terdiri dari protokol lain yang menggunakan pita frekuensi yang sama. jaringan Master menggunakan low-power Thread protokol untuk membuat low-latency, self-healing mesh network.Jembatan bertindak sebagai penerjemah, menghubungkan perangkat menggunakan protokol lain, seperti Zigbee, ke jaringan (Gambar 1).
Sketsa peta jaringan rumah pintar Master (klik untuk memperbesar)
Gambar 1: Master Smart Home Network mencakup gateway (lingkaran biru), controller (lingkaran biru terang), Thread Border Router (lingkaran merah), bridge (lingkaran ungu),simpul tepi (lingkaran hijau) dan simpul terminal (lingkaran oranye). Sumber gambar: NXP)
Perangkat di jaringan Mater harus memiliki kemampuan komunikasi nirkabel (narrowband, Wi-Fi, atau keduanya) dan komputer chip tunggal (MCU) untuk menjalankan aplikasi, mengelola komunikasi,dan memastikan keamanan perangkatPemilihan protokol komunikasi dan spesifikasi MCU tergantung pada peran jaringan perangkat, karakteristik konsumsi energi dan penggunaannya.bola lampu pintar sebagai node terminal mungkin sederhana dalam struktur dan hanya dapat menerima dan mengeksekusi perintah on / off, sedangkan router jauh lebih kompleks.
Sistem satu-chip rumah pintar
Thread Border Router harus menyeimbangkan efisiensi energi dan latensi rendah yang diinginkan oleh jaringan Mate dengan kompleksitas mengelola komunikasi Thread dan Wi-Fi, keamanan perangkat,dan pelaksanaan aplikasi. NXP Semiconductor's RW61X Wi-Fi 6 Tri-Radio mengintegrasikan kernel pemrosesan pada satu chip, radio Wi-Fi yang mampu mengirimkan saluran 20 MHz di pita 2,4 GHz dan 5 GHz,sebuah radio pita sempit untuk pengoperasian dan jaringan mesh, dan sebuah enklave aman untuk mengelola kunci perangkat dan konfigurasi kepercayaan, hanya membutuhkan 3.3 V daya eksternal untuk bekerja (Gambar 2).
NXP RW61X Wi-Fi 6 Tri-Radio bekerja dalam dua gambar pita radio Wi-Fi
Gambar 2: RW61X Wi-Fi 6 Tri-Radio menggunakan catu daya eksternal 3,3 V untuk mengoperasikan dua pita radio Wi-Fi, satu radio lokal pita sempit, satu MCU 260 MHz dan fungsi keamanan onboard.
Subsistem MCU dari RW61X mengadopsi kernel 260 MHz Arm ® Cortex ®- M33 dengan TrustZone TM- M Hardware Secure dan 1.2 MB Static Random Access Memory (SRAM).MCU dapat berkomunikasi dengan peralatan melalui antarmuka periferal serial (SPI) dan transceiver asinkron universal (UART), berkomunikasi dengan sensor melalui antarmuka bus sirkuit terintegrasi (I 2 C), dan berkomunikasi dengan peralatan input audio melalui antarmuka bus audio terintegrasi sirkuit terintegrasi (I 2 S).Protokol Waktu Tepat (PTP) memungkinkan sinkronisasi jaringan melalui lapisan fisik (PHY) dari modul Ethernet chip 100 Mbps.
Chip RW61X mendukung Wi-Fi 6-based Mat-Wi-Fi untuk meningkatkan kinerja jaringan dan efisiensi energi.RW61X built-in RF power amplifier (PA) dan low noise amplifier (LNA) menggabungkan 125 mW daya transmisi untuk memastikan komunikasi yang stabil. Kelas 3 Wi-Fi Protected Access (WPA) menyediakan enkripsi dan keamanan.
Chip ini juga dapat mendukung Mater-over - THREAD melalui Bluetooth daya rendah atau IEEE 802.15.4Mereka juga bersertifikat Bluetooth 5.2 dan 5.4 dan mendukung berbagai mode operasi Bluetooth, termasuk mode kecepatan tinggi 2 Mbps,modus jarak jauh untuk mengirimkan data pada kecepatan yang lebih rendah pada jarak yang lebih jauh melalui PHY yang dikodekanDalam mode ekspansi siaran, peralatan dapat menyiarkan paket data yang lebih besar dan dapat ditemukan dengan lebih mudah.Modul radio pita sempit ini juga menggunakan RF PA dan LNA untuk mencapai daya transmisi 32 mW.
Dalam chip RW61X, keamanan, bagian penting dari ekosistem Rumah Pintar Material, dikelola melalui kantong EdgeLock Secure.Perangkat keras anti-pemalsuan ini mengotentikasi perangkat dengan sertifikatnya, kunci enkripsi, dan identitas untuk menetapkan root.- g. Security boot, debugging dan update perlindungan, enkripsi perangkat keras, and physical non-cloning functions (PUF) help RW61X chips meet the requirements of Level 3 Assurance of the Internet of Things Platform Security Assessment Standard (Level 3 Assurance and Platform Security Architecture (PSA) Level 3 Certification Framework.