5. Oktober 2022, 17:07 Uhr | Lesezeit: 7 Minuten

Der Ende 2022 angekündigte „Matter“-Verbindungsstandard soll das Internet-of-Things (IoT) revolutionieren. Um die Vereinheitlichung von Industrie-Standards zu erreichen, kooperrieren über 400 Unternehmen in der Connectivity Standard Alliance (CSA) – darunter auch Apple und Google.

Ab sofort ist „Matter“ in der Version 1.0 verfügbar. Google und Apple haben den Standard bereits in die aktuellen Versionen ihrer Smartphone-Betriebssysteme integriert. Einige Hersteller von Smart-Home-Geräten – etwa Philips und Ikea – haben bereits kompatible Geräte angekündigt. Unter anderem der neue Smart-Home-Hub Dirigera von Ikea unterstützt bereits „Matter“.

Was ist das Ziel von „Matter“?

Ziel ist es, einen gemeinsamen, herstellerübergreifenden Verbindungsstandard von Smart-Home-Geräten zu schaffen. Denn „Matter“ ermöglicht die Kommunikation über die Grenzen einzelner Smart-Home-Funktechnologien hinaus und bildet ein eigenes Ökosystem. Dadurch sollen sich Smart-Home-Geräte wie Lampen, Thermostate, Sensoren oder Steckdosen auch dann koppeln lassen, wenn sie eigentlich unterschiedliche Standards nutzen.

Lokale-Netzwerksteuerung als neuer Standard

Auf der IFA 2022 kündigte das Unternehmen AVM an, seine Fritzbox-Modelle ab 2023 „Matter“-kompatibel auszuliefern. Die Fritzbox könnte dann als Brücke für angemeldete Smart-Home-Geräte dienen, um über den gemeinsamen „Matter“-Standard lokal erreichbar zu sein. Alle Geräte, unabhängig vom eigentlich genutzten Smart-Home-Hersteller, sind damit im lokalen Netzwerk steuerbar. Apples HomeKit konnte schon vorher lokal kommunizieren, ohne Umwege über das Internet zu nehmen. Auch Google, Amazon und Samsung wollen künftig die lokale Kommunikation ermöglichen.

Der neue „Matter“-Verbindungsstandard kann somit über die lokale Netzwerkverbindung laufen, eine ständige Internetverbindung ist nicht mehr zwangsläufig nötig, um die Smart-Home-Geräte zu steuern.

Aber eine Ausnahme gibt es. Die Steuerung ohne Internetverbindung ist mithilfe von „Matter“ zunächst nur für Eingaben über eine Smartphone-App oder über ein Smart-Display möglich. Die Sprachsteuerung per Amazon Alexa, Siri, Google Home funktioniert weiterhin nur, wenn das Gerät mit der jeweiligen Hersteller-Cloud verbunden ist.

Lesen Sie auch: Wie viel Smart Home bieten die Fritzbox-Router von AVM?

Ein Steuerungssystem für alle Smart-Home-Geräte

Die Vorteile von „Matter“ als gemeinsamer Verbindungsstandard bestehen sowohl für Kunden als auch für Hersteller. Wenn sich die Interoperabilität von Steuerungssystemen der Hersteller und der verwendeten Funkstandards zur Kommunikation zwischen den Geräten verbessert, ist eine systemübergreifende Nutzung möglich. Lampen lassen sich beispielsweise sowohl mit Apple HomeKit als auch mit Samsung SmartThings ansteuern. Gleichzeitig tauchen die Geräte nicht nur in den herstellereigenen Apps, sondern auch in denen anderer Anbieter auf und können dort gesteuert werden.

Welches Problem soll „Matter“ lösen?

Das Konzept eines vernetzten Zuhauses mit Smart-Home-Geräten ist in vielen Haushalten bereits Realität. Dazu kommen noch andere Geräte des Internet-of-Things (IoT), die in Industrie und Unternehmen Einsatz sind. Heutzutage sind schätzungsweise 13 Milliarden IoT-Geräte im Umlauf. Die Verbindung mit Smartphone oder Tablets findet normalerweise über WiFi oder Bluetooth statt. Wichtige Anwendungsmöglichkeiten sind das Steuern von Temperatur, Licht oder auch von intelligenten Haustürschlössern und Sicherheitskameras. Doch mit dem Einzug der vernetzten Technologien in unser Leben Einzug hat sich auch die Gefahr durch Cyberattacken oder Fehlfunktionen durch Fernzugriffe erhöht. So gibt es immer wieder Störungen durch DDoS-Angriffe (Distributed Denial of Service – die Überlastung eines Dienstes durch übermässige Zugriffe) oder Diebstahl und Missbrauch von Datensammlungen intelligenter Geräte.

Schon in der Lieferkette können die Geräte zahlreichen Angriffen durch Malware ausgesetzt sein. Auch vom Hersteller nicht autorisierte, bösartige Software-Updates sind ein Problem. Für „Matter“ hingegen sollen die Hersteller eine Geräteidentität bereitstellen. Dadurch ist sichergestellt, dass nur geprüfte Soft- und Hardware von vertrauenswürdigen Firmen in den Umlauf kommt.

Nur verifizierte „Matter“-kompatible-Geräte können sich dann mit dem Netzwerk verbinden. Um welches Gerät es sich handelt, wird in Registern gespeichert. Zu jedem Gerät sind Name des Unternehmens, Identifikationsnummer (Vendor ID), eine Liste mit Stammzertifikaten und Informationen zur aktuellen Software-Version verfügbar.

Welche Technologien nutzt „Matter“ genau?

„Matter“ will die Kommunikation unter den Geräten verbessern. Genau genommen ist „Matter“ ein einheitliches, IP-basiertes Verbindungsprotokoll, dass auf bewährte Funktechnologien zurückgreift. Dazu wird ein Internet-Protokoll verwendet, das auf Netzwerkprotokoll IPv6 basiert, bei dem sich die Geräte untereinander selbstständig vernetzen können. Wichtig dabei ist, dass „Matter“ weiterhin auf bestehende Funkstandards setzt. Es funktioniert sowohl über WiFi und Ethernet als auch Bluetooth.

Welche Internet-Protokolle nutzt „Matter“?

Ohne einen dominanten Verbindungsstandard wie „Matter“ gibt es immer mehr uneinheitliche inkompatible Netzwerke. Jeder Standard hat dann ein eigenes einzigartiges Anwendungsprotokoll, was zu einer inkonsistenten Benutzererfahrung und Fragmentierung führt. Ein Internetprotokoll dagegen ist auf Interoperabilität ausgelegt. Sie sind ein altbewährtes hierarchisches Schichtmodell, wobei jede Ebene eines Protokolls die darunterliegende Ebene abstrahiert. Über die IP können sich die Geräte gegenseitig eindeutig identifizieren und untereinander selbstständig ansteuern.

Das Problem mit der Internet-Protokoll-Technologie war bislang, dass sie mehr Strom verbraucht. Deshalb war sie meist größeren Geräten vorbehalten. Kleine Geräte, die zum Teil eine Batterie jahrelang verwenden, benutzten energiesparende Mesh-Netzwerke wie Zigbee oder Z-Wave. Diese Protokolle können sich auch ohne Netzwerk untereinander verbinden, ähnlich wie das von „Matter“ verwendete IP-Protokoll „Thread“. Auch Bluetooth und Insteon sind als energieeffiziente (non-IP) Anwendungsprotokolle für Geräte geeignet, die nicht viel Energie verbrauchen dürfen.

Der Unterschied zwischen TCP und UDP

Mit dem „Matter“-Standard sollen Vorteile verschiedener Funkstandards nutzbar sein, in denen Datenpakete auf verschiedene Art und Weise versendet werden. Das Transmission Control Protocol (TCP) und das User Datagram Protocol (UDP) sind beides Kommunikationsprotokolle, die mit IP-basierten Netzwerken arbeiten. Während TCP mehr Ressourcen verbraucht und langsamer ist, bringt die Datenpakete zuverlässiger ans Ziel. Das UDP dagegen ist schneller und Ressourcen schonender, die Datenpakete kommen aber nicht immer zuverlässig an. UDP wird bevorzugt für Spiele, Live-Übertragungen und Voice-ove-IP verwendet.

Internet-Protokoll-Version-6

Das Internet-Protokoll-Version-6 (IPv6) arbeitet paketorientiert in einem Netzwerk, um Daten zu übertragen. Ein großer Vorteil von IPv6 besteht in der bereits erwähnten zustandslosen Autokonfiguration, die es Geräten ermöglicht, sich selbst IP-Adressen zuzuweisen. Es ist somit kein Server für die Verbindung von Geräten notwendig. Die Internet-Protokolle ermöglichen somit die Verwendung einer Vielzahl von Funkstandards, wie WiFi, Thread oder Bluetooth-Low-Energy.

Welche Geräte sind mit „Matter“ kompatibel?

In der CSA sind die größten Konzerne der Welt vertreten. Wichtige Unterstützer und Gerätehersteller des „Matter-Standards“ sind folgende Unternehmen:

• Amazon: Verschiedene Echo Versionen, Eero 6 (Netzwerk-Gerät)
• Apple: Geräte ab iOS 16
• Aqara: Hub, Camera Hub, Motion Sensor, Door/Window Sensor
• AVM: Fritzbox
• Belkin: Wemo Smart Plug/Light Switch
• Bosch: Bosch Smart Home Controller
• Eve Systems: Eve Motion Blinds, Eve Thermo, Eve Sensoren, Eve Energy/Switch/Flare
• Google: Android-Betriebssystem, Nest-Thermostat, Google Home, Verschiedene Nest-Produkte
• Ikea: Drigera Hub
• LG: Smart TV mit webOS 22
• Nabu Casa: Home Assistent Yellow
• Netatmo: Smarter Sicherheitssensor
• Mediola: Matter-Bridge
• Samsung (SmartThings): Galaxy Geräte, SmarThings Hub, Smart TV, Family Hub Kühlschränke
• Schneider Electric: Wiser-Gateaway
• Signify: Philips Hue, Wiz
• Yale: Assure Nachrüst-Modul (Türschloss)
• Yeelight: Yeelight Pro

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Quellen

• CSA, Matter Security and Privacy Fundamentals -March 2022, aufgerufen am 12.09.22.
• digitalzimmer, AVM: Fritzbox wird den Matter-Standard unterstützen, aufgerufen am 12.09.22.
• Google – The Keyword, Developing a standard for the smart home industry, aufgerufen am 12.09.22.
• ComputerWeekly.de, Was sind die Unterschiede zwischen TCP und UDP?, aufgerufen am 12.09.22
• matter-smarthome, Übersicht: matter-kompatible Geräte, aufgerufen am 12.09.22