¿Armonía IoT? Qué significan realmente Matter e Thread para tu hogar inteligente

Una explicación sobre cómo funcionan Matter and Thread y cómo te podrían ayudar.

La especificación para Matter 1.0 se publicó el martes, con 899 páginas en su totalidad.

Más importante aún, los fabricantes de hogares inteligentes y los fabricantes de software ahora pueden solicitar este estándar de compatibilidad cruzada, certificar sus productos y lanzarlos.

¿Qué significa eso para ti, la persona que realmente compra y trata con estas cosas?

Por el momento, no mucho. Si tienes dispositivos domésticos inteligentes configurados, algunos de ellos podrían comenzar a funcionar con Matter muy pronto, ya sea a través de actualizaciones de firmware en dispositivos o concentradores.

Si estás decidiendo si comprar algún dispositivo ahora, es posible que desees esperar para ver si está programado para funcionar con Matter.

Los primeros dispositivos con el logotipo de Matter en la caja podrían aparecer en tan solo un mes.

Amazon, Google, Apple y la división SmartThings de Samsung han dicho que están listos para actualizar sus productos principales con compatibilidad para implementar Matter cuando puedan.

Así llegará la Matter, pero ¿Qué hace Matter? Seguro que tienes muchas preguntas y yo tengo… bueno, no respuestas definitivas, pero si que alguna información y respuesta.

Este es un gigantesco grupo de trabajo de estándares que intenta mantener las cosas en una base estable tanto entre las compañías multinacionales más grandes del mundo como en los fabricantes esotéricos de placas de circuito diminutas. Es algo bastante completo.

Pero intentaremos responder algunas preguntas autodirigidas y más concretas para intentar lograr algo de claridad.

¿De dónde nacen estos términos?

Matter es mantenido por la Connectivity Standards Alliance (CSA) que anteriormente se conocía como Zigbee Alliance.

Zigbee es una especificación IEEE 802.15.43 para una red de malla de baja potencia y baja velocidad de datos que ya utilizan las bombillas y concentradores Hue de Phillips, los dispositivos Echo y Eero de Amazon, SmartThings de Samsung, las cerraduras inteligentes de Yale y muchos dispositivos más pequeños.

Tuvo bastante aceptación por parte de los fabricantes y demostró el valor entre las redes de malla.

Partiendo de esa base, la CSA de alguna manera cobró impulso para impulsar algo que la gente quiere más que un estándar de red iterativo: una garantía de que si compran o desarrollan un dispositivo inteligente para el hogar, no tendrán que averiguar qué lealtades corporativas tenga cada dispositivo para funcionar.

La misión era “simplificar el desarrollo para los fabricantes y aumentar la compatibilidad para los consumidores”, dice Zigbee Alliance y el nuevo estándar se llamó CHIP o “Hogar conectado sobre IP”.

El asunto se retrasó más de una vez. Stacey Higginbotham, una reportera enfocada en IoT, citó la pandemia de COVID-19 y el rápido crecimiento del tamaño del grupo como causa de sus primeras demoras.

Esta semana, con 550 miembros de la CSA involucrados en el desarrollo de estándares de Matter y la llegada de un objetivo de lanzamiento para “otoño de 2022”, Higginbotham escuchó de personas internas que el grupo Matter se sintió presionado para lanzar algo, incluso si se redujo de sus promesas originales.

Como te puedes imaginar, surgen muchos errores y preguntas cuando más de 250 empresas que antes estaban aisladas en silos comienzan a trabajar juntas en algo.

¿Entonces Matter es solo un nuevo Zigbee con más participación corporativa?

No, Matter es un estándar de interoperabilidad, con muchas opciones de conexión disponibles para los dispositivos. En Matter, los dispositivos pueden comunicarse entre sí a través de Wi-Fi estándar, Ethernet, Bluetooth de baja energía o Thread, otro estándar IEEE 802.15.43 (hablaremos de Thread un poco más adelante).

Si ya tienes una red extensa configurada con Zigbee o Z-Wave, aún podría encajar en una red Matter.

Los fabricantes de concentradores están anunciando gradualmente actualizaciones de firmware para permitir la compatibilidad con Matter, lo que les permite servir como un puente entre sus controladores y dispositivos listos para malla y Matter.

Antes de cambiar su nombre a CSA, Zigbee Alliance anunció que trabajaría con Thread Group para crear capas de aplicaciones compatibles.

¿Qué puede hacer Matter realmente en el hogar?

En este momento, nada, ya que ningún dispositivo está certificado oficialmente para Matter. Pero hay un futuro ideal posible.

Lo ideal es que, sea cual sea la configuración de tu red, la conexión que utilicen tus dispositivos y el “controlador” que prefieras: Amazon Alexa, Google Assistant, Apple’s Home, Samsung SmartThings o si eres un entusiasta, Home Assistant, HomeSeer, Habitat u otras opciones que no sean de megacorporativas.

Los dispositivos domésticos inteligentes, como mínimo sean capaces de verse entre sí y proporcionar algunas funciones básicas.

Si compras una nueva cerradura inteligente con el logotipo de Matter, no tendrás que completar un arduo proceso de configuración a través de Google Home para que tu cónyuge que usa Android y también, tengas que configurar a través de HomeKit para tu iPhone.

Incluso, si luego cambias toda tu casa al control de Alexa, tus altavoces Echo y la aplicación de Alexa aún deberían de poder verse, configurar e (idealmente) operar con tu cerradura u otros dispositivos.

Matter también permite múltiples controladores domésticos inteligentes, no solo es un cambio hacía un funcionamiento más fácil.

Cada dispositivo certificado por Matter debe admitir su inclusión en al menos cinco tejidos o configuraciones de Matter.

Entonces, la pareja dividida entre iPhone/Android en el ejemplo anterior, podría tener acceso a una cantidad de dispositivos relevante, incluso si algunos de ellos brindan más funciones para un controlador u otro.

Entonces, con Matter, ¿Todo funcionaría en todas las plataformas y sin trampas?

No nos anticipemos. Hay muchas advertencias en la etapa 1.0.

Para empezar, la especificación 1.0 solo cubre dispositivos inteligentes relativamente simples como bombillas e interruptores; enchufes y cerraduras inteligentes; sensores básicos; controladores para persianas y puertas de garaje; controladores HVAC y lo más importante, puentes y ejes.

La compatibilidad con elementos como cámaras de seguridad, timbres, altavoces y sensores y dispositivos más avanzados llegará en una especificación posterior.

Lo que es más importante, Matter no significa compatibilidad total en todos los sistemas. Es casi seguro que no podrá acceder a todas las funciones de un altavoz Amazon Echo a través de Google Home, aunque pueda ajustar el volumen y pueda servir como un “enrutador de borde” para transmitir mensajes en una red Thread desde Dispositivos de Google.

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Del mismo modo, un termostato Google Nest no brindará la misma experiencia a través de una aplicación para el hogar de Alexa o Apple, aunque es probable que esas aplicaciones puedan conectarse a ese termostato a la red y quizás subirlo o bajarlo.

¿Matter colocará todos mis dispositivos en Internet en general? ¿Funciona sin conexión?

Los dispositivos Matter no deberían tener que estar conectados a la nube para funcionar. En esencia, Matter apunta a lo contrario. Asigna a cada dispositivo en tu hogar su propia dirección IPv6, pero esas son solo para la red local.

La comunicación entre dispositivos ocurre en la red local y está encriptada.

Si tu conexión a Internet se cae, tu red Matter local aún debería tener algunas funciones básicas.

Esto también se aplica a los dispositivos cuyas empresas o servidores desaparecen. Si los dispositivos cuentan con la certificación Matter, deben ser accesibles en algún nivel, independientemente de si los servidores de sus fabricantes están en funcionamiento.

Si ese acceso es algo más que un ping de “estoy aquí” podría depender de los desarrolladores, también dependera del controlador que estés usando.

En la cobertura de prensa y en la documentación de Matter, se presta mucha atención a las cuatro grandes plataformas de hogar inteligente: Amazon Alexa, Google Home/Assistant, Apple Home/HomeKit y Samsung/SmartThings.

Los teléfonos, parlantes, concentradores y otros dispositivos de esas compañías ofrecen “controladores” en la terminología de Matter. La mayoría de esos controladores exigen estar conectados a Internet en general, lo que hace que sus dispositivos estén disponibles para ti de forma remota.

Entonces, si bien la comunicación de Matter ocurre en la red local que incluye dispositivos, concentradores, enrutadores de borde de subprocesos y controladores, el controlador aún puede llamar y almacenar datos en los servidores en la nube.

Ahora hablemos de Thread, ¿Ahora mis cosas también tienen que funcionar en Thread?

Thread es nuevo y parece una actualización útil para las tecnologías de malla como Zigbee y Z-Wave, aunque hasta ahora solo los fabricantes han tenido alguna experiencia práctica con él.

Pero no es obligatorio el utilizarlo. Podrías administrar una casa con dispositivos que solo se conectan a través de Wi-Fi, Ethernet, Bluetooth y una red de malla existente con un concentrador compatible de Matter y verías todos los beneficios de compatibilidad cruzada de Matter.

¿No era Thread una especie de cosa de Nest que Google impulsó hace una década después de comprar la empresa?

Bien. Google trabajó con Samsung, la empresa de tecnología de chips ARM y otras empresas en 2014 para impulsar Thread, la tecnología que Nest había desarrollado para sus propios dispositivos interconectados.

Google envió actualizaciones a los dispositivos Nest en 2015 y nació “Nest Weave” una forma basada en “hilos” para que los dispositivos de terceros interactúen con los equipos de Nest.

Incluso en ese entonces, Thread se promocionaba como una especie de red de malla diseñada explícitamente para permitir que más dispositivos trabajaran juntos.

Debes de tener en cuenta que el propio ecosistema “Works with Nest” basado en hilos de Google no terminó siendo tan abierto .

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Entonces, ¿Por qué Thread es tan importante para Matter?

Thread es un protocolo de primera clase en Matter por varias razones:

  • Thread toma los mensajes que se mueven en su red de malla y los entrega a través de la red local en la primera oportunidad. Una red Thread no tiene que tener una señal fuerte para cada dispositivo con el que pueda enviar o recibir un mensaje. Esto reduce el tráfico de malla, hace que la red de malla sea más confiable y reduce potencialmente el costo del hardware de red de malla como lo explico el fundador de Home Assistant, Paulus Schoutsen).
  • Cada dispositivo en la red Thread obtiene una dirección IP, lo que facilita que un dispositivo transmita datos a una red local o (opcional) a la nube sin tener Wi-Fi incorporado.
  • TCP es un elemento necesario de la conectividad de subprocesos, lo que permite que los dispositivos se actualicen más fácilmente en cuanto a seguridad y funcionamiento.
  • Los dispositivos no pueden unirse a una red Thread a menos que estén autorizados por un dispositivo que ya está en la red (como un teléfono o un controlador) deben comunicarse mediante el cifrado AES-128 y no pasan ni retienen claves de red.
  • Proporciona capacidades de autorreparación sin punto único de falla y capacidades de espectro ensanchado para evitar interferencias, como los canales de Wi-Fi de la competencia.

Thread no es completamente diferente a Zigbee u otras redes de malla: Es de bajo consumo, es de malla, funciona con el estándar 802.11 y tiene aproximadamente el mismo alcance (200 a 300 metros).

El número máximo de dispositivos de Thread, es de 250, solamente una fracción de los 65.000 teóricos de Zigbee.

Pero Thread se ajusta más directamente a la visión de Matter de un hogar inteligente que puede ser controlado por unas pocas personas (y empresas) diferentes.

Apple incluso lanzó uno de los primeros dispositivos no compatibles con Google Thread, el HomePod Mini, que funciona como un “enrutador de borde”, enviando mensajes a la red local para dispositivos Thread pequeños y de bajo consumo y extendiendo el alcance de la red.

Dispositivos y estándares

¿Matter es de código abierto? ¿Y Thread?

El proyecto Matter es y está en GitHub. Al ser un producto con profundas raíces de Google, Thread tiene a su primo de “implementación de código abierto”, denominado OpenThread.

¿Se actualizarán mis dispositivos para que funcionen con Matter?

Eso depende. El SDK y la licencia de Matter son gratuitos, siempre que un desarrollador acepte un acuerdo de licencia, por lo que si un dispositivo es capaz de ofrecer niveles de red segura, los costos de volverse compatible con Matter son generalmente en horas-persona y código.

Dicho esto, Belkin lanzó un interruptor inteligente Wemo en agosto que funcionaba con (y de hecho requería) redes Thread para extender su alcance más allá de Bluetooth; pero solo funciona con la propia aplicación de Wemo y HomeKit de Apple y no se actualizará para admitir Matter.

Es más probable que los dispositivos que ya contienen partes internas de Zigbee también puedan funcionar con Thread, al igual que los dispositivos de las grandes empresas que ya se han comprometido con la compatibilidad con Matter: Amazon, Google, Samsung, Phillips Hue (Signify), Eve, GE Lighting, LG, Schlage, Arlo y Aqara, entre otros.

¿Qué sucede si mis dispositivos no funcionan con Matter?

Si usas un controlador común como Alexa, Home/Assistant, Home/HomeKit o SmartThings y los dispositivos funcionan con ellos, no tienes que hacer nada.

Los dispositivos seguirán funcionando cuando Matter se implemente en tus controladores, concentradores y otros dispositivos.

El objetivo de Matter es más facilitar la configuración y la interconexión de dispositivos futuros que dar nuevas funciones a los dispositivos existentes; pero podrías hacer que algunos de los dispositivos sean más fáciles de configurar y acceder con un nuevo controlador.

Me alegro de que no haya un ángulo criptográfico en nada de esto

Lamento informarte, pero, hay un poco de criptografía en Matter. El libro mayor de cumplimiento distribuido (DCL) es la forma en que Matter garantiza que los dispositivos que se unen a la red son realmente los dispositivos con licencia que dicen ser.

La DCL es una red de almacenamiento distribuida criptográficamente segura basada en la tecnología blockchain, como explica el fabricante de chips y placas Espressif en una publicación sobre DCL.

No deberías tener que tocarlo a menos que seas un fabricante de dispositivos domésticos inteligentes o un desarrollador de software.

¿Cómo es este nuevo estándar mejor que las grandes empresas tecnológicas que simplemente crean API más abiertas y menos fragmentadas?

Esta es una gran pregunta y un buen punto para terminar. Si Zigbee, Wi-Fi y Bluetooth Low-Energy se hubieran convertido en un estándar de facto para las conexiones de hogares inteligentes por sí mismos y las compañías de controladores de hogares inteligentes de Big Tech hubieran decidido respetar las redes y los controles de los demás, Matt podría no ser tan intrigante o incluso necesario.

La versión reducida de 1.0 y con poco tiempo podría no ser decepcionante para los entusiastas que esperan un reinicio total de la conectividad no la van a encontrar por ahora.

El tener los grandes nombres de las bigtechs creadoras de dispositivos de hogares inteligentes, además de más de otras 550 empresas, de acuerdo con un estándar de conexión común básico solo se volverá más necesario a medida que esas empresas avancen en sus propios esquemas de hogares inteligentes.

Amazon está impulsando agresivamente la conectividad Matter and Thread en sus productos existentes y futuros, pero también está trabajando para crear su propia inteligencia ambiental sobre cada uno de sus productos del hogar.

Google, esencialmente donó su trabajo de Thread a la alianza Matter, pero está trabajando dentro de su ecosistema para crear “grupos de inteligencia”. Apple y Samsung no han presentado sus propios sistemas de aprendizaje por el momento, pero se supone que estarán en desarrollo.

Si fabricas un motor abridor de puertas de garaje pero no quieres ayudar a ninguna de esas empresas multinacionales con su recopilación de “inteligencia”, Matter proporciona como mínimo una forma para que las personas con los controladores de esas empresas vean, configuren y usen los productos.

Independientemente de si te has registrado con el dispositivo y las plataformas de aprendizaje de cualquier empresa.

Matter, si funciona, debería ampliar las opciones. Es posible que aún tengas que instalar más aplicaciones de las que te gustaría si deseas utilizar las características más profundas de sus desarrollos.

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