Matter: Ein Smart-Home-Standard für alle

Die Smart-Home-Welt ist stark fragmentiert. Zahlreiche, oft in sich geschlossene Systeme und Kommunikationsprotokolle schränken das Zusammenspiel verschiedener Gewerke und Produkte ein. Der im Herbst 2022 eingeführte Matter-Verbindungsstandard soll hier Abhilfe schaffen.

Smart Homes bieten viele Vorteile. Die automatische Regelung von Raumtemperatur und Luftqualität, das Schliessen von Jalousien oder die Fernsteuerung von Musik und Beleuchtung erhöhen den Komfort. Intelligente Überwachungskameras und Alarmanlagen ermöglichen eine bessere Überwachung und Sicherung des Hauses. Durch die bedarfsgerechte Bereitstellung von Wärme, Kälte, Frischluft und Licht, z. B. in Abhängigkeit von der Anwesenheit, kann erheblich Energie eingespart werden. Nicht zuletzt sorgen automatische Nachtauskühlung und automatischer Sonnenschutz für behagliche Innenräume in einem zunehmend wärmeren Klima. Neu kommen Funktionen wie die Eigenverbrauchsoptimierung dazu, die es ermöglichen, die vorhandene Energie möglichst wirtschaftlich zu nutzen. Und altersgerechte Assistenzsysteme erhöhen die Lebensqualität älterer Menschen und erlauben es ihnen, so lange wie möglich selbstbestimmt in den eigenen vier Wänden zu leben.

Smart-Home-Systeme werden durch die Vernetzung verschiedener Systeme und Geräte realisiert. Hierfür stehen eine Vielzahl von Schnittstellen und Protokollen zur Verfügung. Leider sind diese heute oft proprietär und untereinander nicht kompatibel. Um eine einheitliche und interoperable Kommunikation zwischen verschiedenen Smart-Home-Geräten zu ermöglichen, wurde der Matter-Standard lanciert.

Ein offener Standard für Smart-Home-Geräte

Das Projekt Matter wurde im Dezember 2019 als gemeinsame Initiative der Technologieunternehmen Apple, Google und Amazon sowie der Zigbee Alliance ins Leben gerufen. Schnell schlossen sich weitere Unternehmen wie Ikea, Huawei und Schneider Electric an. Inzwischen haben mehr als 280 Mitgliedsunternehmen ihre Technologien, Erfahrungen und Innovationen in Matter eingebracht. Im Gegensatz zu anderen offenen Standards wie KNX konzentriert sich Matter ausschliesslich auf die Heimautomation und stellt die Einfachheit in den Mittelpunkt.

Einheitliche Installation, Bedienung und Kommunikation

Matter-Geräte müssen zwingend über Ethernet, WLAN oder Thread kommunizieren und über Bluetooth Low Energy in Betrieb genommen werden können. Diese Beschränkung auf wenige Kommunikationsstandards stellt sicher, dass verschiedene Geräte unterschiedlicher Hersteller ohne Gateways und mit einem gemeinsamen Border-Router zusammenarbeiten. Über den Border-Router kommunizieren Matter-Geräte miteinander, unabhängig davon, ob sie sich in einem Thread-, WLAN oder Ethernet-Netzwerk befinden. WLAN oder die drahtgebundene Variante Ethernet ist für die Kommunikation mit hohem Datendurchsatz vorgesehen (z. B. Multiroom-Audio, Videoüberwachung), während Thread besonders energieeffiziente und damit batteriebetriebene Anwendungen ermöglicht. Ein weiterer Vorteil von Matter ist, dass Steuer- und Regelfunktionen auch ohne Verbindung zum Internet oder einer Cloud funktionieren. Dies erhöht die Zuverlässigkeit und ermöglicht einen besseren Datenschutz.

Auch die Installation eines Matter-Smart-Homes wurde vereinheitlicht. Sie erfolgt in der Regel über eine App auf dem Smartphone. Offiziell zertifizierte Geräte verfügen über einen Code, der die notwendigen Informationen enthält, um eine verschlüsselte Verbindung zum Smartphone herzustellen. Dieser kann sich auf dem Gehäuse befinden oder als Zahlenkombination oder QR-Code mitgeliefert werden. Auch Funketiketten, sogenannte NFC-Tags, können die notwendigen Informationen übertragen. Dieses Verfahren ist selbsterklärend und bereits von bestehenden Lösungen wie Apple Home, Google Fast Pair und Amazon FFS bekannt.

Die Bedienung der Matter-Geräte erfolgt über eine Steuerung, die Matter unterstützt. Derzeit sind dies Amazon Alexa, Apple Home, Google Home und Smart Things von Samsung sowie Lösungen wie das Open-Source-Projekt Home Assistant. Bemerkenswert ist, dass die Matter-Geräte nicht an eine einzige Steuerung gebunden sind, sondern auch in verschiedenen Ökosystemen gleichzeitig funktionieren (Multi-Admin).

Durch ständige Weiterentwicklung am Puls der Zeit

Der Matter-Standard wird halbjährlich aktualisiert. Die Version 1.0 wurde am 4. Oktober 2022 veröffentlicht. Sie führte Unterstützung für Beleuchtungsprodukte, Türschlösser, Thermostate und Steuerungen für Heizung, Lüftung und Klimaanlagen, Jalousien und Rollos sowie Fernsehgeräte und Streaming-Video-Player ein. Die im Mai 2023 veröffentlichte Version 1.1 enthält Fehlerbehebungen und Verbesserungen, unterstützt aber keine neuen Gerätekategorien. Mit der im Oktober 2023 veröffentlichten Version 1.2 wurden zusätzliche Kategorien eingeführt: Kühlschränke, mobile Klimageräte, Geschirrspüler, Waschmaschinen, Staubsaugerroboter, Rauch- und Kohlenmonoxidmelder, Luftqualitätssensoren, Luftreiniger und Ventilatoren.

Hinweis: Dieser Artikel ist erschienen im eco2friendly-Magazin, Ausgabe Frühling/Sommer 2024.
Kontakt: Olivier Steiger

laes

Die Forschungsgruppe widmet sich dem Einsatz von Licht, Automation und elektrischen Systemen zugunsten der Energieeffizienz und des Komforts im Gebäude. Im Vordergrund stehen dabei die individuellen Bedürfnisse des Nutzers und die sinnvolle Verbindung smarter Technologien mit der bestehenden Gebäudetechnik.

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