Matter unter der Haube – Das neue Zeitalter des Smart Home?

Aus der Zigbee Alliance wird Connectivity Standards Alliance (CSA) und aus CHIP (Connected Home over IP) wird Matter. Mit dieser Bekanntgabe dieser neuen Marke “Matter” kommt nun endlich Bewegung in den Smart Home Geräte-Markt. Denn die CSA ist ein großer Zusammenschluss zahlreicher Branchengrößen wie Apple, Amazon und Google, die sich auf die Fahne geschrieben haben, einen einheitlichen Standard für Smart Home Gerätekommunikation zu entwickeln und die Fragmentierung zu vermindern.

Was Matter konkret für dich bedeutet, welche Möglichkeiten es bietet, was mit deinen alten Geräten oder Zentralen passiert und was du jetzt schon beim Kauf von Smart Home Geräten beachten solltest, findest du hier!

Matter – Alles was du wissen musst

Matter Logo

Warum die neuen Namen?

Zuerst sollte mal angesprochen werden, warum denn beiden Sachen umbenannt wurden.

Nun, die Zigbee Alliance war verwirrend, da sich ja nicht mehr nur mit Zigbee beschäftigt wurde (was ja lediglich ein Funkstandard ist), sondern auch mit Funkstandard-übergreifender, standardisierter Gerätekommunikation. Von daher macht der neue Name Connectivity Standard Alliance einfach mehr Sinn 😉

Andererseits, das der Name CHIP durch Matter abgelöst wird, könnte daran liegen, dass die korrekte Abkürzung eigentlich CHOIP (Connected Home Over IP) gewesen wäre und es endlich jemandem aufgefallen ist. Oder vielleicht war es schwierig, eine Marke mit diesem Namen anzumelden, der ja ziemlich allgemein und nichtssagend ist. Ich vermute mal, dass es sich hierbei überwiegend um Marketing-Gründe handelte.

Was ist Matter?

Entgegen vieler Befürchtungen ist Matter (https://buildwithmatter.com) kein neues Funkprotokoll. Matter ist ein IP-Basiertes Protokoll zur Kommunikation zwischen Smart Home Geräten, Apps und Sprachassistenten auf Anwendungsebene und dadurch unabhängig vom genutzten Funkstandard.

Einfach ausgedrückt ist Matter eine einheitliche Sprache, die Geräte, Apps und Assistenzsysteme im Smart Home nutzen können, um miteinander zu kommunizieren, Befehle zu senden oder zu empfangen.

Das ist wirklich eine große Sache, für Hersteller, Entwickler und Nutzer. Warum? Nun, vorher war es notwendig, dass Entwickler ihre Geräte beispielsweise an Alexa, Google Home, Siri und ihre eigenen Apps anbinden (jeweils über eine eigene “Sprache”).

Da das sehr kosten- & zeitintensiv ist, ständig aktualisiert werden muss und daher von den wenigsten (gut) umgesetzt wurde, mussten wir als Nutzer uns entscheiden, welches System wir nutzen wollen und waren dann mehr oder weniger in einem Ökosystem gefangen.

Zukünftig müssen wir hoffentlich nur noch auf das “Build with Matter” Logo achten (anstatt auf Works with Apple HomeKitAmazon Alexa oder auch Google Assistant Aufkleber) und wissen sofort, dass dieses Gerät mit ALLEN Systemen UND Geräten funktioniert.

Quelle: zigbeealliance.org

Open Source Ansatz

Nicht zuletzt wegen des Quelloffenen Codes erhofft man sich eine Schnelle Annahme des Kommunikations-Standards Matter vom Markt. Hersteller können auf Referenz-Implementierungen zurückgreifen und den Quellcode gemeinsam weiterentwickeln oder auch Fehler (Bugs) ausbessern. Je mehr mitmachen, desto besser wird alles 🙂

Den Source-Code findet man auf GitHub unter: https://github.com/project-chip/connectedhomeip

Funkstandards von Matter

In der aktuellen Definition unterstützt Matter folgende Funkstandards:

  • Thread
  • WLAN (WiFi)
  • Ethernet (Netzwerkkabel)
  • Bluetoot Low Energy (BLE)

Bluetooth Low Energy wird lediglich zum Einrichten der Geräte genutzt. Thread und Wi-Fi sind die Verbindungen, über die Daten gesendet / empfangen werden, die interne Gerätekommunikation stattfindet oder Befehle gesendet werden.

Aber auch andere IP-Basierte Protokolle wie Breitband, Mobilfunk und andere sind theoretisch möglich und werden von der CSA bei Bedarf des Marktes oder aus der Projektgruppe ggf. mit aufgenommen.

Other technologies like cellular, broadband or others may be in scope in future…

Mark Tekippe – Youtube Kanal von Connectivity Standards Alliance

Was mit deinen Geräten passiert, die keinen dieser Standards nutzen (z.B. ZigBee Geräte), klären wir im nun folgenden Aufbau der Netzwerktopologie. So ist es einfacher nachzuvollziehen 😉

Netzwerktopologie von Matter – einfach erklärt

Um sich wirklich vorstellen zu können, wie Matter funktioniert, habe ich dir hier den Aufbau eines Netzwerks mit Matter-Geräten visualisiert. Keine Sorge, es wird nicht zu technisch. Aber um den Sinn von Matter erkennen zu können, muss man meiner Ansicht nach wirklich verstanden haben, wie die Kommunikation funktioniert.

Controller – Der Startpunkt

Der sogenannte Controller kann in vielen Geräte eingebaut werden, wie etwa Smart Speaker, Security Panel, Smart Home Hubs & Bildschirme, Mobile Betriebssysteme und Apps. Dieser Controller kann zu einem smarten Ökosystem gehören oder auch eine einzige (unabhängige) App sein und steuert dann z.B. über Sprachbefehle die mit ihm verbundenen Matter-Geräte.

Netzwerktopologie Matter - Controller
Multi-Admin erklärt

Auch das Prinzip der Multi-Admins ist in Matter möglich. Das bedeutet also, dass nicht nur deine Echo-Lautsprecher mit Amazon Alexa (Controller 1), Google Nest Geräte (Controller 2) oder HomeKit (Controller 3), sondern alle Controller Gleichzeit die Geräte steuern können. Falls alle steuern wollen, gewinnt übrigens der letzte gesendete Befehl.

Somit kannst du z.B. Siri benutzen, weil du wie ich ein kleiner Apple-Fanboy bist und die restliche Familie alle Geräte über Alexa steuern, weil mache doch einen wirklich guten Sprachassistenten bevorzugen 😉

Aber nicht nur dass, du kannst sogar individuell aussuchen, welches Gerät mit welchem System geteilt wird. Beispielsweise kannst nur du das Türschloss über deine Lieblingsapp steuern, währen alle Familienmitglieder die Lichter über Alexa, Google Home und Siri steuern können. Klingt fast zu schön um wahr zu sein, ist aber Fakt.

Das gilt natürlich auch für Automationen & Routinen. Du kannst alle Matter-Geräte in der App oder mehreren Apps deiner Wahl einrichten und automatisieren, aber über völlig verschiedene Wege steuern. Richtig genial!

Neues WLAN basiertes Gerät einrichten

Über Bluetooth Low Energy werden neue Geräte gefunden und ins Netzwerk aufgenommen werden. BLE wird genutzt, um das Einrichten der Wi-Fi-Verbindung so einfach wie möglich zu machen. (Egal ob über das Smartphone oder smarte Sprachassistenten und deren Lautsprecher.)

Schaubild - Neues Matter Gerät über BLE anlernen

Wi-Fi Geräte in Matter

Nach der Einrichtung kommunizieren die Geräte über dein Lokales Netzwerk (LAN oder WLAN) miteinander & mit den Controller(n). Dafür benutzen sie das Matter-Protokoll (Wir erinnern uns, eine gemeinsame Sprache).

Schaubild der WiFi Geräte

Thread Geräte

Die Einrichtung von Thread Geräten mit Matter Unterstützung, funktioniert prinzipiell genau so, wie die Einrichtung über WLAN. Thread erfordert allerdings ein Gerät mit der Thread Border Router Funktion, also z.B. einen HomePod mini oder Google Hub (sobald die Thread-Funktion bei Google freigeschaltet wird).

Schaubild der Thread Geräte im Matter-Netzwerk

Die Kommunikation zwischen WLAN und Thread Geräte erfolgt aber trotz der unterschiedlichen Funkverbindungen direkt, da beide Protokolle auf dem IP-Standard basieren und durch Matter dieselbe Anwendungsschicht (Sprache) haben. Klingt kompliziert, heißt aber einfach nur, dass sich alle Geräte unabhängig von der Funk-Technologie verstehen und miteinander reden können.

Außerdem bedeutet es, das alle Thread-Zertifizierten Geräte automatisch mit Matter kompatibel seien können (ggf. nach FW-Update)!

Cloud-Verbindungen

Durch Matter kommunizieren die Geräte untereinander ausschließlich über das lokale Netzwerk ohne Cloud, aber sie können eine Cloud-Verbindung für eigene Zwecke haben.

Cloud Verbindungen in Matter als Schaubild

Also sind Verbindung zu Cloud-Diensten der Hersteller trotzdem möglich, aber NICHT standardisiert. Das bedeute, Hersteller können Kundendienst, Analysen Verbesserungen der Benutzerfreundlichkeit und weiterführende Funktionen weiterhin über ihre eigene Cloud bereitstellen.

Aber eben nur, wenn der Nutzer es will. Denn Dank Matter funktioniert einfach alles lokal ohne Internet.

Es wird ebenfalls an einer Anbindung von Clouds über des Matter Protokolls gearbeitet. Das ist aber nur auf der Roadmap und wohl kaum in naher Zukunft fertig.

Matter Bridge – (Geräte mit Zigbee, BidCos oder anderen (zukünftigen) Standards)

Ein großes Ziel von Matter und der CSA ist ebenfalls die Reduzierung der Fragmentierung von Smart Home Geräten. Es hilft also nichts, Geräte mit anderen Funkstandards oder Zentralen nicht mit in Betracht zu ziehen.

Die Lösung ist simpel: Matter unterstützt einen Gerätetyp „Bridge“, der ins Netzwerk mit aufgenommen werden kann. Wenn also Hersteller ihre ZigBee oder BidCos Bridge Matter kompatibel machen, können die anderen Matter Geräte mit der Bridge kommunizieren und so indirekt auch mit den ganzen alten Geräten.

Zusätzlich können auch Controller Verbindungen zu anderen Protokollen herstellen. Einfach genial!

Schaubild der andere Geräte mit ZigBee BidCos und Co. im Matter-Verbund

Matter hat außerdem keine expliziten Protokolle wie Zigbee oder andere definiert, die von den Bridges oder Gateways genutzt werden müssen. Also kann prinzipiell wirklich jedes Smart Home System angebunden werden, solange der Hersteller auch willens ist, das zu tun.

Ob so z.B. auch die HomeBridge an Matter angebunden werden kann, ist eine Frage, die ich mir stelle. Wenn das gehen würde, gäbe es bereits unglaublich viele unterstützte Plugins und Systeme.

FAQ zum Thema Matter

Wann wird Matter eingeführt?

Matter wird voraussichtlich im vierten Quartal 2021 von der Connectivity Standards Alliance eingeführt.

Benötigt man für Matter eine andere Zentrale?

Nein, die Kommunikation von Matter läuft immer direkt zwischen den Geräten, egal ob es sich um einen Sprachassistenten oder einen Sensor handelt. Du benötigst lediglich einen Matter-Kompatiblen “Controller”, z.B. in Form eines Lautsprechers oder einer App.

Benötige ich neue Geräte, um Matter zu nutzen?

Nicht unbedingt, da sowohl existierende Geräte als auch Zentralen theoretisch auf Matter umgerüstet oder kompatibel gemacht werden können. Letztendlich kommt es hier auf die verbaute Hardware an, die kompatibel sein muss und auf den Willen des Herstellers.

Wann wird es erste Geräte mit Matter geben?

Signify, der Hersteller hinter Philips Hue & WiZ hat bereits angekündigt, alle seine Produkte mit Matter kompatibel zu machen. Andere Hersteller, die Mitglied der CSA sind, werden folgen.

Können Geräte mit Matter nachgerüstet werden?

Alle Geräte die IEEE 802.15.4 & WLAN unterstützen können theoretisch auf Matter umgerüstet werden. Das kommt aber auch auf die vorhandene Rechenleistung des Gerätes, den Speicherplatz des Chips und natürlich den Hersteller an.

Werden Phillips Hue Birnen Matter unterstützen?

Laut der Pressemitteilung von Signify, wird nur die Hue Bridge mit Matter kompatibel sein, nicht direkt die Leuchtmittel. Die Leuchtmittel können nicht direkt umgerüstet werden, da ZigBee nicht auf IP-Basis setzt und somit nicht kompatibel ist.

Was kannst du jetzt tun, um zukünftig Matter zu Nutzen?

Bevor die ersten Geräte in Q4 2021 erscheinen, solltest du möglichst auf Thread Geräte setzen oder dich an die Hersteller halten, die Mitglied der CSA sind oder bereits Matter-Unterstützung angekündigt haben. Aber Achtung, nicht alle Unternehmen halten ihr Wort, ein gewisses Risiko bleibt.

Wie sicher ist Matter?

Matter wurde von Anfang an auf Sicherheit ausgelegt, sodass sich weder Kunden noch Hersteller darüber Gedanken machen müssen. Es wird auf kryptografische Standard-Verfahren gesetzt, wie z.B. ECC NIST P256 & AES-CCM-128.

Fazit – Wird Matter sich durchsetzen?

Definitiv ja! Mit dieser Marktmacht hinter der CSA ist es nur eine Frage der Zeit, bis auch große Hersteller Matter einführen und so einen gehörigen Vorteil gegenüber allen anderen haben. Denn die Konsumenten müssen sich keine Gedanken mehr darum machen, mit welchen Systemen die Geräte funktionieren. Sie funktionieren nämlich einfach mit allen Systemen!


Darauf kommt es ja letztendlich an, dass die Konsumenten (wir) noch schneller und bereitwilliger Produkte kaufen. Und sein wir doch mal ehrlich, würdest du nicht zuschlagen? 😉

Schreib mir deine Meinung oder Gedanken in die Kommentare!

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Hi 👋 ich bin Simon Müller. Gründer des Blogs simon42 & bekennender vollblut- und Berufs-Nerd. Hier schreibe ich ehrlich und mit Leidenschaft über alle Smart Home und Technik Themen, die mir im Leben begegnen oder mich aktuell interessieren. Mein Zuhause wurde bereits von Sprachassistenten übernommen und längst habe ich die Kontrolle über die Anzahl der smarten Geräte verloren 😁 Kaffeespende für den Author

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