Ngành công nghiệp điện tử tiếp tục giới thiệu các sản phẩm nhà thông minh sáng tạo khác nhau, nhưng các nhà sản xuất đã chậm để đạt được sự hợp tác liền mạch cho các sản phẩm này ra khỏi hộp.
Một số nhà cung cấp nền tảng nổi tiếng, nhà sản xuất thiết bị và các công ty bán dẫn đang hợp tác xung quanh tiêu chuẩn kết nối Matter,hy vọng rằng tiêu chuẩn này cuối cùng có thể thu hẹp nhiều khoảng trống đã làm phiền các nhà thiết kế sản phẩm trong nhiều năm.
Tiêu chuẩn Matter nhằm mục đích phá vỡ các rào cản cho kết nối nhà thông minh đã ảnh hưởng đến các tiêu chuẩn ban đầu bằng cách cho phép các thiết bị được điều khiển bởi nhiều hệ sinh thái thông minh.Silicon Labs đang thúc đẩy sự phát triển, sản xuất, chứng nhận và triển khai các sản phẩm tiêu chuẩn tương thích với Matter trong ngành bằng cách cung cấp các giải pháp silicon cốt lõi, các công cụ phát triển và các dịch vụ hỗ trợ.
Mô hình của nhà thông minh, cụ thể là phạm vi rộng hơn của Internet of Things, đã được hình thành bởi các tiêu chuẩn kết nối khác nhau, nhưng mỗi tiêu chuẩn có những ưu điểm và nhược điểm riêng.Cụ thể, Zigbee dựa vào cổng thông tin chuyên dụng hoặc bộ điều khiển nhúng; Yêu cầu tiêu thụ năng lượng của Wi-Fi là không thực tế đối với các thiết bị chạy pin; Tuy nhiên,công nghệ Bluetooth năng lượng thấp (BLE) có giới hạn về khoảng cách truyền và tốc độ phản hồi trong các kịch bản trực tuyến liên tục quy mô lớn. Thread là một giao thức lưới dựa trên IP được tối ưu hóa cho mức tiêu thụ điện năng thấp và độ tin cậy, phù hợp với các thiết bị nhỏ có kết nối trực tuyến liên tục,nhưng với băng thông thấp và yêu cầu một ngăn xếp lớp ứng dụng để tương tác giữa các nhà cung cấp.
Các hệ sinh thái cụ thể của nền tảng như Apple HomeKit, Google Home, Amazon Alexa và Samsung SmartThings đã dẫn đến môi trường phát triển phân mảnh.Giao thức Matter được đưa ra vào năm 2022 với mục tiêu thúc đẩy khả năng tương tác giữa các thiết bị, điều khiển cục bộ, và cho phép các thiết bị truy cập và được điều khiển bởi nhiều hệ sinh thái và nền tảng đồng thời.
Matter là một giao thức cấp ứng dụng có thể chạy trên Wi-Fi, Ethernet và Thread, và sử dụng BLE để gỡ lỗi và thiết lập thiết bị.Giao thức Matter tích hợp các yếu tố công nghệ từ Google Weave, Apple HomeKit, và Zigbee, được phát triển dưới sự tài trợ của Liên minh Tiêu chuẩn Kết nối (CSA) - một hình thức hoàn toàn mới của Liên minh Zigbee đã trải qua việc đổi tên và mở rộng.
CSA có hơn 700 thành viên, bao gồm các nhà cung cấp nền tảng và thiết bị Apple, Google, Amazon và Samsung, các nhà bán lẻ như Home Depot và IKEA, nhiều nhà sản xuất thiết bị,cũng như các nhà cung cấp chip và phần mềm như Silicon Labs.
CSA có thể cung cấp cho các nhà phát triển các khả năng kết nối cốt lõi sẵn sàng, bao gồm bộ phát triển phần mềm mã nguồn mở hợp nhất của Matter, các mô hình thiết bị tiêu chuẩn,và một hệ thống bảo vệ an ninh tích hợp các chức năng truyền thông được mã hóa và truy cập mạng an toànĐiều này cho phép các nhà phát triển tạo ra một phiên bản sản phẩm duy nhất có thể trải rộng nhiều hệ sinh thái, tiết kiệm thời gian và chi phí liên quan đến tạo nguyên mẫu trong khi cũng ra khỏi hộp và cắm và chơi.
Thông qua giao thức Matter, các router biên giới có thể kết nối mạng lưới Thread lưới năng lượng thấp với các mạng IP như Wi-Fi hoặc Ethernet,loại bỏ quá trình chuyển đổi tin nhắn giữa các giao thức không tương thích trong cổng IoT truyền thống.
Silicon Labs sẽ tiếp tục tiến lên phía trước.
Silicon Labs là một thành viên cốt lõi của CSA và là một trong những nhà phát triển chính của kho dữ liệu nguồn mở GitHub của liên minh.Công ty có nền tảng sâu sắc trong phát triển chip và hỗ trợ các công cụ phát triển trong lĩnh vực giao thức truyền thông không dây, bao gồm các công nghệ không dây như Thread, Wi-Fi và Bluetooth.
Để giới thiệu các tính năng này vào Vật chất, Silicon Labs đã tung ra các thiết bị dòng xG26 (Hình 1),là hệ thống không dây trên chip (SoC) và vi điều khiển (MCU) dựa trên nền tảng phổ quát.
Hình 1: Các sản phẩm dòng xG26 bao gồm ba bộ thiết bị, dẫn đầu là giao thức đa đồng thời MG26. (nguồn hình ảnh: Silicon Labs)
Dựa trên lõi ARM Cortex-M33, nó xây dựng và hỗ trợ tối đa 3 MB bộ nhớ flash và 512 kB RAM.và tích hợp các chức năng tăng tốc phần cứng AI / ML, có thể đạt được tính toán cạnh nhanh chóng và hiệu quả.
Thông qua các giao thức Matter, OpenThread và Zigbee, SoC EFR32MG26 (MG26) có thể đạt được kết nối không dây cho mesh IoT.là gấp đôi so với sản phẩm thế hệ trướcThiết bị này cung cấp hiệu suất đáng tin cậy và bảo mật cấp phần cứng cho các sản phẩm nhà thông minh, chiếu sáng và tự động hóa tòa nhà, và có thể chạy trong các hệ sinh thái như Google Home hoặc Apple HomeKit,thích nghi với các trường hợp sử dụng mới nổi khác nhau.
Dòng xG26 cũng bao gồm SoC EFR32BG26 (BG26) được tối ưu hóa cho các mạng lưới Bluetooth và lưới năng lượng thấp, cũng như loạt MCU EFM32PG26 (PG26) có mục đích chung.Đầu tiên là phù hợp cho các ứng dụng như ánh sáng thông minh và thiết bị y tế di động, trong khi sau này được thiết kế cho các ứng dụng đòi hỏi sức mạnh xử lý mạnh mẽ mà không cần kết nối không dây.bao gồm cả bộ XG26-EK2709A Explorer (Hình 2)Đây là một nền tảng phát triển và đánh giá nhỏ để phát triển nhanh chóng các nguyên mẫu ứng dụng IoT cho các giao thức không dây 2,4 GHz, bao gồm Bluetooth năng lượng thấp, mạng lưới lưới Bluetooth, Zigbee,Sợi, và Vật chất.