Connected Home over IP: Der neue Standard für Smart Homes

0

Die Nutzung von Smart Home Technologie hat unser tägliches Leben erheblich vereinfacht. Durch die Verwendung von Smartphone-Apps oder Sprachsteuerung, wie beispielsweise Siri oder Alexa, können wir nun Funktionen wie Beleuchtung, Heizung und Klimaanlage bequem steuern. Durch die Einführung des universellen Standards MATTER können wir uns auf noch mehr innovative und benutzerfreundliche Apps in der Zukunft freuen.

MATTER: Der neue offene Standard für Smart Home.

MATTER ist ein offener Standard für Smart Home Geräte, der von verschiedenen Herstellern entwickelt wurde und seit Oktober 2022 in der Version 1.0 verfügbar ist. Es bietet eine gemeinsame Sprache für alle Geräte, sodass sie miteinander kommunizieren und nahtlos zusammenarbeiten können. Die Verwendung von MATTER wird dazu beitragen, die Kompatibilität und Interoperabilität von Smart Home Geräten zu verbessern, was die Einführung und den Betrieb von Smart Home Systemen erleichtern wird.

Um Anwendungen für MATTER zu entwickeln, benötigen Sie eine leistungsstarke Hard- und Softwarebasis wie die von SILICON LABS (kurz: SiLabs – Vertrieb: GLYN). Der Hersteller von energiesparenden IoT-Controllern bietet eine integrierte Plattformlösung aus Hardware, Software und Stacks sowie geeigneten Entwicklungswerkzeugen. Diese Plattform unterstützt bereits eine Vielzahl moderner Funkprotokolle wie Bluetooth, Zigbee und Thread. Mit der MATTER-Unterstützung wird das Gesamtsystem komplettiert.

Der IoT-Standard MATTER: Alles im Griff

Unter dem Namen „Connected Home over IP“ (CHIP) haben sich namhafte Unternehmen wie Amazon, Apple, Google und Chip-Hersteller wie SILICON LABS zusammengeschlossen, um eine Lösung für die Herausforderungen von Smart Home und IoT zu entwickeln. Das Ziel von CHIP war es, einen herstellerübergreifenden Standard für Smart Home Geräte und IoT-Geräte zu etablieren. Nach langjähriger Arbeit wurde am 4. Oktober 2022 die Version 1.0 des MATTER Standards veröffentlicht.

Die Connectivity Standard Alliance (CSA) setzt die Arbeit fort, um die bestmögliche Interoperabilität zwischen Geräten unterschiedlicher Hersteller zu gewährleisten. Durch die Implementierung von MATTER wird es einfach möglich, verschiedene Geräte im Smart Home und IoT miteinander zu vernetzen.

Die neue MATTER-Generation: MG24

Die SiLabs EFRMG24 System-on-Chips (SoCs) der Serie 2 sind eine hervorragende Plattform für die Entwicklung von leistungsstarken Anwendungen im Bereich des Internet of Things. In einem kompakten Gehäuse vereinen sie einen leistungsfähigen 32-Bit-Mikrocontroller, einen vielseitigen Funk-Transceiver für verschiedene Protokolle sowie Verschlüsselungs- und Sicherheitsfunktionen, die die Datensicherheit und Anwendungssicherheit gewährleisten. Die hohe Energieeffizienz ermöglicht es, auch mit Batteriebetrieb lange Einsatzzeiten zu erreichen.

Die MG24-Geräte unterstützen den Thread-Funkstandard für die Verbindung mit MATTER. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, andere Standards wie Zigbee, Bluetooth Low Energy oder Bluetooth Mesh zu verwenden, um eine Verbindung herzustellen.

SiLabs bietet nicht nur die EFR32MG24 SoCs an, sondern auch vorzertifizierte Module, die zusätzliche Komponenten wie Quarz und Antenne integriert haben. Dadurch können Entwickler diese Module einfach in ihre eigenen Anwendungen integrieren, ohne sich um das Design und den Test dieser Komponenten kümmern zu müssen.

Das MGM240P PCB-Modul ist ein multifunktionales Board, das mit einer integrierten Antenne und 26 GPIO-Pins ausgestattet ist. Es ist in zwei verschiedenen Varianten erhältlich, die sich in der Sendeleistung unterscheiden: 10 dBm oder 20 dBm. Wenn Sie eine höhere Leistung benötigen, können Sie auch die Variante mit einem RF-Pin wählen, um eine separate Antenne anzuschließen.

Das SiP-Modul MGM240S ist äußerst kompakt und misst lediglich 7×7 mm. Trotz seiner Größe bietet es erstaunliche 32 GPIO-Pins. Um die integrierte Antenne verwenden zu können, muss jedoch eine kleine Masseschleife im Platinenlayout eingebaut werden, was die Grundfläche des PCB-Moduls um etwa 2/3 erhöht. Eine andere Option besteht darin, das MGM240S mit einer separaten Antenne zu nutzen, die eine Sendeleistung von bis zu 10 dBm ermöglicht.

Die Bedeutung von Software für MATTER, MG24 und das Internet der Dinge

SiLabs stellt mit dem Simplicity Studio eine leistungsfähige Entwicklungsumgebung kostenlos zur Verfügung. Dabei sind alle erforderlichen Stacks für die Protokolle Thread, ZigBee und MATTER bereits integriert. Eine große Hilfe bietet auch der Netzwerkanalysator, mit dem man das eigene Netzwerk visualisieren kann.

Schneller Einstieg in die EFR32xG24-Entwicklung mit drei Kits

Die Explorer-Kit und Dev-Kit Boards bieten kompakte Lösungen für schnelles Prototyping. Sie sind mit dem EFR32MG24 SoC und einem USB-Anschluss mit J-Link Debugger ausgestattet und können über Breakout-Pins und einen „qwiic“ Connector mit zusätzlicher Peripherie verbunden werden. Das Dev Kit verfügt über einen Batteriehalter und Sensoren, was die schnelle Entwicklung eines Endgeräts ermöglicht. Wenn du noch mehr Möglichkeiten für Entwicklung und Debugging benötigst, bieten sich die EFRxG24 Pro Kits an.

Zusätzlich zum J-Link Debugger ist das Base Board mit einem Advanced Energy Monitor (AEM) ausgestattet. Durch die Verwendung des Power Analyzers kann der Energiebedarf der Anwendung in Echtzeit erfasst werden. Der EFR32MG24 SoC ist auf einem separaten Radio Board installiert, wodurch es möglich ist, andere SoCs und Module von SiLabs einfach durch Austauschen des Radio Boards zu verwenden. Darüber hinaus verfügt das Base Board über einen Anschluss, mit dem Sie Ihre eigene Hardware anschließen und debuggen können.

Lassen Sie eine Antwort hier