디자이너는 Matter로 무엇을 만들 수 있을까요?

 

 

디자이너는 Matter로 무엇을 만들 수 있을까요?

 

Matter를 사용하면 디자이너가 모든 주요 무선 플랫폼에서 작동하는 스마트 홈 액세서리를 개발할 수 있습니다. Matter는 이더넷, Wi-Fi, Bluetooth, Thread와 같은 기술 위에 애플리케이션 계층으로 작동하기 때문에 메시 기능이 가능합니다. Matter는 호환되는 스마트 홈 기기의 설정과 사용을 간소화하고 Google Home, Apple HomeKit, Amazon Alexa 및 기타 플랫폼에서 일정 수준의 상호 운용성을 제공하는 것을 목표로 합니다.

 

Matter는 ZigBee Alliance에서 Connected Home over IP(CHIP) 프로젝트로 개발되기 시작했습니다. ZigBee Alliance의 새 이름인 Connectivity Standards Alliance라는 새 이름으로 계속 개발되고 있습니다.

 

Matter 1.0은 이더넷, Wi-Fi, Thread 네트워크 계층에서 실행되며 커미셔닝에 Bluetooth Low Energy를 사용합니다. 디자이너에게 통합된 오픈 소스 애플리케이션 계층을 제공하여 스마트 IoT 기기의 개발을 가속화합니다. 호환성을 개선하고 상호 운용성을 보장하도록 설계되어 Apple의 Siri, Google의 Assistant, Amazon의 Alexa 등과 같은 스마트 홈 및 음성 서비스가 있는 기기를 설계하기가 더 간편해졌습니다. 소비자는 Matter 스마트 홈 네트워크에 새로운 기기와 브랜드를 추가해도 함께 작동할 것이라는 확신을 가질 수 있습니다(그림 1).

 

 

그림 1: Matter는 이기종 무선 네트워크와 여러 음성 서비스의 통합을 지원합니다. (이미지: Silicon Labs)

 

 

Connectivity Standards Alliance는 테스트 사례, 자세한 테스트 도구, Matter의 기본 네트워크 기술과 Matter 프로토콜 기능을 테스트할 수 있는 8개의 공인 테스트 랩이 포함된 글로벌 인증 프로그램을 포함한 완전한 개발 생태계의 일부로 Matter 1.0 사양을 출시했습니다. Thread Group과 Wi-Fi Alliance는 Connectivity Standards Alliance와 협력하여 Matter 제품 개발 및 배포 생태계의 개발을 가능하게 했습니다. 처음부터 Matter는 분산 원장 및 공개 키 인프라를 포함한 보안 프로세스와 정책에 중점을 두어 기기가 네트워크에 추가될 때 실시간으로 기기를 검증합니다.

 

Matter는 또한 각 사용 사례에 최적의 무선 프로토콜을 활성화하도록 설계되었습니다. 언급된 대로 Matter는 처음에 코어 및 운영 통신을 위한 Wi-Fi 및 Thread 네트워크 계층과 장치 시운전 및 설정을 간소화하기 위한 Bluetooth Low Energy(LE)를 지원합니다.

 

다양한 무선 프로토콜은 다양한 전력 및 대역폭 조합을 제공합니다. Thread, Zigbee 및 Z-Wave는 저전력 작동을 제공하고 Z-Wave 및 Wi-SUN은 장거리 전송에 적합하며 Wi-Fi는 높은 대역폭을 지원합니다. Matter를 사용하면 이러한 기술이 공통 애플리케이션 계층을 공유하여 클라우드와 원활하게 통신할 수 있습니다. Matter 사양에는 Matter 네트워크를 통해 통신하도록 직접 지원되지 않는 Zigbee 및 Z-Wave와 같은 프로토콜을 활성화하는 브리징이 포함됩니다.

 

Matter는 기능을 단일 에코시스템으로 축소하는 동시에 Amazon Alexa, Apple Siri 또는 Google Assistant와 같은 여러 서비스 간의 통신 및 제어를 동시에 지원하여 개발 프로세스를 간소화합니다. Matter는 설계자에게 IP 링크를 통한 시운전, 프로비저닝, 장치 및 프로필 검색과 같은 이벤트를 위한 공통 계층을 제공합니다. 상호 운용성과 사용의 단순성을 보장하기 위해 필요한 것은 Matter 기능의 인증뿐입니다.

 

Connectivity Standards Alliance가 Matter와 Zigbee를 모두 담당하고 있지만, 이 둘은 대체물이 아니며, 둘 다 병행해서 계속 개발될 것입니다. Matter 애플리케이션 상호작용과 객체는 Zigbee 클러스터 라이브러리에서 영감을 받았기 때문에 어느 정도 관련이 있습니다. 하지만 Matter는 IP 네트워킹 프로토콜 위에서 작동하도록 설계된 반면 Zigbee에는 IP 네트워킹 프로토콜이 포함되어 있습니다. 또한 Zigbee의 기본 커미셔닝 프로세스는 IEEE 802.15.4 무선을 사용하는 반면 Matter의 프로비저닝은 Bluetooth LE 또는 Wi-Fi 빠른 응답(QR) 코드를 통해 이루어질 수 있습니다.

 

Matter는 소프트웨어 스택 상단의 장치 애플리케이션과 생태계와 하단의 전송 계층의 IPV6 기반 통신 프로토콜 사이에 범용 오픈 소스 추상화된 애플리케이션 계층을 제공합니다(그림 2). 모든 기능을 사용하려면 세 가지 유형의 무선(Wi-Fi, Thread, Bluetooth LE)과 Matter API가 필요하여 모든 제조업체의 IoT 제품을 다른 제품 및 생태계와 상호 운용할 수 있습니다.

 

 

 

그림 2: Matter는 IP 전송 계층 위에 위치하며 애플리케이션 계층에 대한 공통 링크를 제공합니다. (이미지: Moor Insights and Strategy) Matter 사용 사례

 

Matter 사용 예

 

Matter는 원래 스마트 홈 네트워크를 대상으로 했으며 저대역폭, 저에너지 Zigbee 장치 및 Wi-Fi와 같은 더 높은 대역폭 네트워크를 지원하도록 설계되었습니다. Matter는 이러한 네트워크를 상호 운용 가능하고 안정적으로 만들고, 사용자가 복잡한 요소를 고려하지 않고도 스마트 홈 네트워크를 쉽게 확장할 수 있도록 높은 수준의 보안을 구축하는 것을 목표로 합니다. 앞으로 Matter는 점점 더 다양한 사용 사례에 사용될 것으로 예상됩니다.

 

상업용 건물 - 스마트 상업용 건물 기술은 무선 IoT 네트워크를 사용하여 난방, 환기 및 에어컨, 조명 및 전반적인 에너지 소비를 최적화합니다. 또한 액세스가 제어되고 보안은 개인이 건물 소유자 또는 임대인인지 아니면 세입자와 손님인지에 따라 무선으로 유지됩니다. Matter는 다양한 스마트 빌딩 시스템을 단일 네트워크로 통합할 수 있도록 합니다.

 

연결된 의료 - Matter에서 작동하는 개인 연결 장치는 네트워크에서 건강 보험 양도 및 책임법(HIPAA) 및 의료 데이터 관리와 관련된 기타 국제법을 준수할 수 있는 견고하고 안전하며 개인적인 통신을 통해 가정의 개인을 의사 사무실, 진료소 및 병원에 연결할 수 있습니다. Matter가 가능하게 한 간소화는 개인의 삶의 질과 치료의 질을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

산업 4.0 - 오늘날 고급 공장 자동화 시스템과 산업용 IoT(IIoT)는 다양한 네트워킹 프로토콜을 사용하여 소위 "자동화 섬"을 만들 수 있습니다. Matter는 이러한 섬을 연결하여 운영 효율성을 개선하고 비용을 절감하며 새로운 자동화 기술을 보다 신속하게 배포할 수 있습니다. Matter 기반 네트워킹의 강점을 활용하여 프로세스 제어, 품질, 공급망 관리 및 기타 비즈니스 기능을 개선할 수 있습니다.

 

소매 및 소비자 경험 - 소매에서는 고객과 경영진을 위해 매장 내 및 온라인 경험을 연결해야 할 필요성이 커지고 있습니다. 재고 관리 개선, 각 위치에서 실시간으로 사용 가능한 재고 파악, 개선된 프로모션 활동, 심지어 개선된 체크아웃 경험은 모두 Matter가 가능하게 하는 다양한 네트워크로 지원될 수 있습니다. 개인 및 비즈니스 정보의 보안은 중요한 고려 사항이며 Matter에서 지원합니다.

 

연결 및 자율 주행 차량 - 자동차 산업이 자율 주행 차량으로 이동함에 따라 연결성이 점점 더 중요해지고 있습니다. 자동차와 트럭의 무선 연결 요구 사항에는 차량, 운전자 및 승객 간의 상호 작용, 스마트 교통 시스템 연결, 차량 관리, 차량 유지 관리 등이 포함됩니다.

 

지속 가능성 및 스마트 에너지 - 지속 가능성은 점점 더 중요해지고 있으며 스마트 에너지와 스마트 시티에서 지원합니다. 에너지 생성 및 소비를 모니터링, 측정 및 관리하는 것은 지속 가능성의 핵심 중 하나입니다. 효과적인 물 및 폐수 관리에도 마찬가지입니다. Zigbee Smart Energy와 같은 무선 프로토콜과 결합된 Matter는 이러한 애플리케이션에 필요한 포괄적이고 복잡한 네트워크를 구축할 때 비용을 크게 낮출 수 있습니다. 지속 가능성 솔루션에는 상호 운용 가능한 제품이 필요하며 요구 사항이 변경되고 기술이 발전함에 따라 적응하고 확장할 수 있어야 합니다.

 

일반적인 Matter 사용 시나리오

 

Matter 사용은 "둘 중 하나" 결정이 아닙니다. 사용자는 Amazon Alexa, Apple HomeKit, Google Home과 같은 여러 스마트 홈 생태계와 통합된 새로운 Matter 장치를 동시에 설치할 수 있습니다. 장치 인증은 Bluetooth 커미셔닝 프로세스의 일부로 네트워크 보안을 보장하는 데 도움이 됩니다. 사용자는 간단한 단계별 프로세스를 사용하여 Matter 네트워크에 장치를 추가할 수 있습니다. 다음 예에서는 연결된 커피 메이커를 사용하지만, 장치는 Industry 4.0 노드이거나 위에 설명된 다른 사용 사례일 수 있습니다(그림 3):

 

• 스마트폰이나 테이블과 같은 시운전 장치를 사용하여 커피 메이커 뒷면에 부착된 QR 코드를 스캔합니다. QR 코드는 해당 커피 메이커에 고유하며 장치를 식별하고 안전한 통신을 가능하게 합니다.
• 커피 메이커에서 페어링 버튼을 누르면 설치 프로세스가 시작됩니다. 시운전 장치는 QR 코드 링크에 포함된 암호화 정보를 사용하여 커피 메이커에 대한 보안 연결을 설정하고 커피 메이커가 Matter 인증을 받았는지 확인하고 커피 메이커로 식별합니다.
• 시운전 장치는 커피 메이커가 네트워크에 가입하는 데 필요한 정보(예: Wi-Fi 암호 및 네트워크의 다른 장치와 안전하게 통신하는 데 필요한 기타 자격 증명)를 전송합니다.
• 설치가 완료되면 커피 메이커는 네트워크의 다른 장치와 통신할 수 있습니다. 예를 들어, 스마트 스피커/마이크를 사용하여 특정 양조 과정을 시작하고, 양조 시작 시간을 설정하고, 양조가 완료되면 사용자에게 알림을 보낼 수 있습니다.

 

그림 3: QR 코드를 사용하면 간단하고 안전하게 Matter 네트워크에 장치를 추가할 수 있습니다. (이미지: Infineon)

 

요약

 

보안과 단순성은 Matter 설치의 두 가지 특징입니다. Matter에는 분산 원장과 공개 키 인프라를 포함한 포괄적인 보안이 포함되어 있어 네트워크에 장치가 추가될 때 장치를 검증합니다. 그리고 Matter 네트워크에 장치를 추가하는 것은 QR 코드와 자동화된 커미셔닝을 사용하여 간단한 프로세스가 될 수 있으며, 이를 통해 Google Home, Apple HomeKit, Amazon Alexa와 같은 다양한 플랫폼의 안정적인 작동을 빠르게 보장할 수 있습니다. Matter는 가정, 산업, 의료, 자동차 및 스마트 시티 네트워크를 포함한 많은 사용 사례에서 사용하도록 설계되었습니다. 

 

 

다음 링크를 따라가시면 본 기사의 원문을 만날 수 있습니다. 배움을 멈추지 마세요.