Was ist der Matter-Funkstandard? Warum ist es wichtig für die Zukunft des Smart Home?

Materie ist die gemeinsame universelle Sprache für Smart-Home-Geräte. Es soll alles rund um das Smart Home vereinfachen, vom Kauf der Geräte über die Einrichtung bis hin zur täglichen Nutzung. Der neue Standard verspricht, was sich fast jeder Smart-Home-Besitzer wünscht: Interoperabilität von Smart-Geräten verschiedener Hersteller, unabhängig von Plattform oder Ökosystem.

Damit müssen Sie beim Einkauf nicht mehr darauf achten, ob ein Smartgerät die Aufschrift „Funktioniert mit Google Home, Alexa, HomeKit…“ trägt. Theoretisch würden Geräte, die den Matter-Standard unterstützen, mit jedem funktionieren und gleichzeitig Teil mehrerer verschiedener Plattformen sein. Intelligente Lichter, Schlösser, Haushaltsgeräte und Garagentore könnten beispielsweise mit Siri, Alexa oder Google Assistant gesteuert werden. Sein Potenzial könnte durch Multiplattform-Smart Homes voll ausgeschöpft werden. Vielleicht schwören Sie auf das neueste Samsung Galaxy S23 Ultra, Ihr Sohn auf das Xiaomi 13 Pro und Ihr Partner auf das iPhone 14 Pro Max. Unabhängig von der Gerätemarke könnten theoretisch alle Mitglieder des Haushalts jedes Matter-Gerät bedienen.

Was für einige möglicherweise sogar noch wichtiger ist, ist die Möglichkeit, im lokalen Netzwerk des Benutzers zu arbeiten, was zu mehr Sicherheit und Datenschutz (ein ähnliches Sicherheitsniveau wie ein virtuelles LAN) sowie zu schnellerer Reaktion und Geräteleistung führen würde. Dies bedeutet, dass die Latenz oder Verzögerung nahezu nicht wahrnehmbar wäre. Intelligente Lichter sollten sich genauso schnell einschalten lassen wie das Einschalten mit einem physischen Schalter. Wenn Sie in einem lokalen Netzwerk arbeiten, funktionieren die Geräte auch bei einem Internetausfall.

Standard Matter funktioniert bereits auf ausgewählten Geräten. Foto: CSA

Was ist los?

Matter ist ein Interoperabilitätsstandard, der viele der heutigen Smart-Home-Probleme lösen soll. Es wird im Rahmen des Konsortiums Connectivity Standards Alliance (CSA) entwickelt, zu dessen Mitgliedern bekannte Namen wie Apple, Google, Amazon, Samsung, LG, Nanoleaf, TP-Link und viele andere gehören. Diese unvorstellbare Unterstützung ist einer der Gründe, warum die Smart-Community stark darauf setzt, dass der neue Standard erfolgreich sein und das Smart Home revolutionieren wird.

Materie wird oft mit einem neuen Protokoll verwechselt, aber es ist die Sprache, die Geräte verwenden, um miteinander zu kommunizieren. Matter wird bestehende Protokolle wie Thread nutzen, um Geräte mit geringem Stromverbrauch und geringer Bandbreite zu verbinden. Für Geräte mit höherer Bandbreite wie Kameras wird jedoch WLAN oder Ethernet verwendet.

Der neueste Smart-Standard wird künftig in alle wichtigen Smart-Home-Plattformen integriert, darunter: Amazon Alexa, Google Home, Samsung SmartThings und Apple Home. Dies bedeutet, dass Hersteller nicht jede Plattform einzeln zertifizieren müssen. Es reicht aus, für den Matter-Standard zertifiziert zu sein, der mit allen aufgeführten Plattformen funktioniert. Was sie von anderen unterscheiden wird, können zusätzliche Funktionen oder ein tieferer Automatisierungsgrad sein.

Wann kommt Materie heraus?

Das CSA-Konsortium hat den neuesten Standard im Herbst 2022 der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Wie bereits erwähnt, wird er von allen wichtigen Smart-Home-Plattformen unterstützt. Die Anzahl der Geräte, die Matter unterstützen, ist derzeit noch relativ gering. Auf der CES 2023 wurde eine größere Anzahl unterstützter Geräte vorgestellt bzw. angekündigt, sodass wir davon ausgehen, dass 2023 ein gutes Jahr für das Smart Home wird. Viele bestehende Smart-Geräte können durch Updates auch eine Matter-Zertifizierung erhalten.

Welche Geräte sind und werden kompatibel sein?

Matter 1.0, also die erste Version des Standards, unterstützt nur wenige Kategorien von Smart-Home-Geräten. Auch die Funktionalität ist einfach: Aus-/Einschalten, Sperren/Entsperren … Unterstützung für erweiterte Funktionen wie dynamische Lichteffekte, adaptive Beleuchtung, Energieverwaltung … sollte mit den nächsten Generationen kommen. Für erweiterte Funktionen müssen Sie sich vorerst auf vorhandene intelligente Plattformen verlassen, vorausgesetzt, diese werden natürlich unterstützt.

Matter unterstützt derzeit die folgenden Gerätekategorien: Glühbirnen und Schalter, Steckdosen, Schlösser, Thermostate, Jalousien und Rollos, Bewegungssensoren, Fernseher und Mediaplayer, Bridges, drahtlose Zugangspunkte.

Laut CSA sollen Geräte, die mehr Energie verbrauchen, wie etwa Haushaltsgeräte, durch die Frühjahrsaktualisierung des Standards unterstützt werden. Gleichzeitig werden gefördert:

• Sicherheitskameras, Rauchmelder,
• Garagentor-Steuerungssensoren,
• Energiemanagementsysteme, Raumbewegungserkennung,
• Umweltqualitätskontrolleure.

Was brauchen Sie, um loszulegen?

Materie-Controller. Zum Hinzufügen und Steuern von Geräten benötigen Sie einen speziellen Matter-Controller und eine Begleit-App für die Smart-Home-Plattform. Im Gegensatz zu den typischen Bridges und Hubs, die Sie von verschiedenen Herstellern gewohnt sind, sind Matter-Controller nicht an eine einzige Marke gebunden. Solange der Controller für die Verwendung des Matter-Standards zertifiziert ist, können Sie alle unterstützten Geräte steuern.

Die Hauptaufgabe des Controllers besteht darin, Geräte in das Heimnetzwerk einzubinden, sich um die Kommunikation, die Steuerung der Geräte, deren Automatisierung und die Möglichkeit des Fernzugriffs zu kümmern. Der Controller muss sich daher immer bei Ihnen zu Hause befinden, an den Strom angeschlossen und über WLAN oder Ethernet verbunden sein.

Matter-Controller sind bereits in einigen Hubs und Smart Speakern integriert, etwa im Apple HomePod Mini, Apple TV 4K, HomePod 1. und 2. Generation, Google Nest Hub, Amazon Echo, Samsung SmartThings Hubs und mehr.

Für den Matter-Controller ist eine mobile App erforderlich, um Geräte hinzuzufügen und die Automatisierung zu verwalten. Einige Apps und mobile Betriebssysteme sind zu eigenständigen Controllern geworden. Die Matter-Unterstützung ist in die neuesten Versionen von iOS und Android integriert, und mehrere Hersteller haben bereits angekündigt, dass ihre Smartphone-Apps künftig zu Matter-Controllern werden. Da Sie Ihr Smartphone oder Tablet wahrscheinlich nicht zu Hause lassen werden, benötigen Sie außerdem einen separaten Controller. Vor allem, wenn Sie Thread-Geräte verwenden möchten.

Um Thread-Geräte verwenden zu können, benötigen Sie Thread-Border-Router. Foto: Thread

Thread-Grenzfräser

Die Hauptprotokolle, über die Matter kommuniziert, sind Ethernet, Wi-Fi und Thread. Matter-Controller kümmern sich um die Verbindung über WLAN und Ethernet. Wenn Sie jedoch Geräte haben, die das Thread-Protokoll unterstützen, und diese mit dem Matter-Controller verbinden möchten, benötigen Sie einen Thread-Border-Router. Die gute Nachricht ist, dass einige Matter-Controller auch Thread-Border-Router sind. Prüfen Sie vor dem Kauf, ob es sich um ein Zwei-in-Eins-Gerät handelt.

Bisher haben wir nicht klar definiert, was ein Thread ist. Es handelt sich um ein drahtloses Protokoll mit geringem Stromverbrauch und geringer Latenz, das ein robustes Mesh-Netzwerk erstellt. Je mehr Thread-Geräte Sie haben, desto besser ist die Reichweite und Zuverlässigkeit des Netzwerks, da es ausreicht, dass jedes Gerät im Thread-Netzwerk mit dem nächstgelegenen Thread-Gerät kommunizieren kann. Das Protokoll arbeitet im gleichen 2,4-GHz-Spektrum wie das Zigbee-Protokoll. Ähnlich wie Zigbee ist Thread für Geräte mit geringem Stromverbrauch konzipiert: Sensoren, Glühbirnen, Steckdosen ...

Der Unterschied zwischen den beiden Protokollen liegt hauptsächlich in der Konnektivität. Thread setzt auf IPv6, was bedeutet, dass unterstützte Geräte mit dem Internet kommunizieren können. Zigbee-Geräte benötigen hierfür allerdings einen Hub. Thread ist ebenfalls Open Source und kann sich einer geringeren Latenz rühmen. Wie der Matter-Standard ist das Thread-Protokoll theoretisch mit allen wichtigen Plattformen kompatibel.

Thread-Border-Router benötigen keine kabelgebundene Internetverbindung. Konstante Stromversorgung und kabelloses WLAN genügen. Das bedeutet, dass es sich (im Gegensatz zu klassischen Bridges und Hubs) um fast jedes Gerät handeln kann, von intelligenten Lichtern bis hin zu einem Thermostat oder einem Lautsprecher. In Zukunft können wir davon ausgehen, dass WLAN-Router gleichzeitig Thread-Border-Router sein werden.

Können Ihre vorhandenen Smart-Geräte Matter nutzen?

Bestimmte Smart-Geräte, die Sie in Ihrem Zuhause aktiv nutzen, erhalten Software-Updates, um sie mit Matter kompatibel zu machen. Sie können Zigbee-Geräte über vorhandene Hubs mit Matter verbinden. Geräte, die aufgrund von Software- oder Hardwareeinschränkungen keinen weiteren Support erhalten, können weiterhin auf bestehenden Plattformen und Protokollen betrieben werden.

Wie sieht es mit Sicherheit und Datenschutz aus?

Zwei der größten Bedenken bei der Einrichtung eines Smart Homes sind Interoperabilität und Datenschutz. Die Materie soll das erste beseitigen, aber was ist mit dem zweiten? Laut CSA ist die Sicherung von Geräten ihr Kernprinzip. „Wir verwenden spezielle branchenübliche Verschlüsselungstechnologie und jedes Gerät wird überprüft, bevor es sich dem Netzwerk anschließt“, sagt Michelle Mindala-Freeman, Marketing Manager bei CSA. „Jede Nachricht ist im Netzwerk gesichert und Matter unterstützt sichere Updates.“

Was personenbezogene Daten betrifft, so werden diese weiterhin vom Benutzer und den Geräteherstellern abhängen. Zu den Datenschutzgrundsätzen der CSA gehört jedoch auch die Reduzierung der Datenmenge, die zwischen Geräteinteraktionen mit dem Matter-Standard ausgetauscht wird.