Smart Home Funkstandard Matter - Technik, Meinung, Analyse Matter Funkstandard – der Nachfolger von Connected Home over IP

Noch bevor der für 2021 angekündigte Smart Home Funkstandard Connected Home over IP (CHIP) veröffentlicht wurde, gibt es mit Matter auch schon einen Nachfolger. Zudem wurde aus der federführenden Zigbee Alliance die Nachfolgeorganisation Connectivity Standards Alliance (csa). Doch was bedeutet das alles für die Smart Home Gemeinde? Wir erklären, was es mit dem Funkstandard Matter auf sich hat.

Die Connected Home over IP Projektgruppe will ein neues Smart Home Protokoll erarbeiten

Die Idee hinter Matter  / Connected Home over IP – Das wichtigste in Kürze

Große IT-Unternehmen wie Google, Apple, Amazon oder Samsung SmartThings hatten sich im Rahmen des Connected Home over IP Projekts zu einer Arbeitsgruppe zusammengeschlossen. Das gemeinsame Ziel:

  • Die Sicherheit intelligenter Smart Home Geräte erhöhen
  • Die Kompatibilität zwischen den Geräten verschiedener Hersteller untereinander erhöhen
  • Einführung eines neuen lizenzfreien Verbindungsstandards

Weiterhin soll das mittlerweile in Matter unbenannte Projekt den Herstellern den Bau von Smart Home Geräten erleichtern.

Matter löst Connected Home over IP (CHIP) ab

Die Hoffnung der Nutzer war groß als 2019 die großen Smart Home Player Google, Amazon und Apple zusammen mit der Zigbee Alliance eine Arbeitsgruppe bildeten, um das lizenzfreie Smart Home Protokoll Connected Home over IP (CHIP) ins Leben zu rufen. Das Funkprotokoll war als eine Art Lingua Franca für Smart Home Systeme gedacht, welche auch die Funkstandards Thread, Wi-Fi und Bluetooth Low Energy nutzen sollte.

Mit der Umwandlung der Zigbee Alliance in die Connectivity Standards Alliance (csa) wurde auch das ehemalige CHIP-Projekt in Matter unbenannt. Eine der weitreichendsten Änderungen, die mit der Umstellung einhergingen, ist, dass der Smart Home Funkstandard zwar nach wie vor lizenzfrei ist, Matter-Geräte nun aber einen Zertifizierungsprozess durchlaufen müssen.

History Repeating – Matter, das universale Smart Home Netzwerk-Betriebssystem?

Mit Matter könnte nun ein ähnlicher Kampf um „das beste Smart Home Betriebssystem“ beginnen, wie in den 90er Jahren, als Microsoft damit anfing, mit seinem netzwerk-fähigen Betriebssystem Windows NT die LAN-Revolution einzuläuten. Diese führte letztendlich zum Ende von LAN-Betriebssystemen wie Novel Netware oder Banyan Vines.

Spannend bleibt auch die Frage, wie sich der Zertifizierungsprozess gestalten wird und welche Rolle die beliebten intelligenten Lautsprecher spielen werden. Amazon Echo, Google Home Nest oder Apple HomePod mini übernehmen in vielen Haushalten die Gate-Keeper-Rolle für Smart Home Geräte. Über Firmware-Updates können diese nachträglich Matter-kompatibel gemacht werden. Voraussetzung dafür ist, dass sie auf der Funkfrequenz kommunizieren können, die das neue Smart Home Funkprotokoll nutzt.

Welche möglichen Nachteile hat Matter für Smart Home Systemanbieter?

Wie bei jedem Smart Home Funkstandard steigt und sinkt die Anzahl der verfügbaren Geräte mit der Verbreitung. Da in der Connectivity Standards Alliance IT-Großkonzerne wie Apple, Google und Amazon an einem gemeinsamen Ziel arbeiten, ist die Chance groß, dass sich Matter letztendlich zum dominierenden Smart Home Betriebssystem entwickelt.

Für Hersteller anderer Systeme als Matter besteht damit die Gefahr, Marktanteile zu verlieren und vom Markt zu verschwinden oder zum reinen Matter-Gerätehersteller zu werden. Automationen finden dann in den Apps der Sprachassistenten-Anbieter ab. Wer beispielsweise die Sprachassistenten Alexa, Google Assistant oder Siri nutzt, kann bereits jetzt Smart Home-Routinen mit kompatiblen Geräten unterschiedlicher Hersteller erstellen.

Was sind die Vorteile des Matter Smart Home Funkstandards für Smart Home Nutzer?

Gerade für Nutzer, die sich nur wenig mit Funkprotokollen auseinandersetzen und ihre ersten Smart Home Schritte mit einem Amazon Echo Lautsprecher gehen, bietet Matter immense Vorteile und wird vermutlich die derzeit beliebten Alexa-kompatiblen Smart Home Geräte ablösen.

Vereinfachtes Setup: Matter soll sich vor allem durch Interoperabilität auszeichnen. Das bedeutet, dass Anwender nicht für jedes Gerät eine spezielle Installations-App auf dem Smartphone installieren und dieses dann über einen Skill in das eigene Smart Home System einbinden müssen.

Herstellerunabhängigkeit: Unterstützt das eigene System den Funkstandard Matter, soll der Nutzer jedes Matter-zertifizierte Geräte direkt einbinden können. Er ist also bei der Geräteauswahl nicht nur an Angebote seines Systems-Anbieters gebunden.

Was sind die Vorteile des Matter Smart Home Funkstandards für Entwickler?

Wo es auf der einen Seite für Smart Home Systemanbieter Gefahren gibt, bietet der Smart Home Funkstandard Matter auf der anderen Seite klare Vorteile.

Vereinfachte Entwicklung: Hersteller von Smart Home Geräten müssen ihre Produkte nur einmalig Matter-kompatibel entwickeln und können ihre Lösung somit gleichzeitig für verschiedene Matter-kompatible Systeme anbieten. Das spart immense Entwicklungskosten und vergrößert die Absatzbasis. Zum Vergleich: Bislang muss z. B. ein Hersteller von smarten Steckdosen eine Version für Alexa-Nutzer, eine für HomeKit und eine dritte Version für Google Assistant Nutzer entwickeln.

Sicherheit: Generell ist die Sicherheit bei vielen Matter-kompatiblen Geräten höher als bei dubiosen Billig-Geräten aus Fernost. Das liegt bereits daran, dass die Lösungen einen Zertifizierungsprozess durchlaufen müssen.

Support: Es ist zu erwarten, dass durch die große Verbreitung von Alexa, Google Assistant und Siri auch eine riesige Community an Nutzern von Matter-kompatiblen Produkten entstehen wird, die sich gegenseitig unterstützt. Das bedeutet eine Entlastung der Support-Abteilungen.

Insbesondere mittelständischen Unternehmen, die Elektrogeräte herstellen, bietet der Matter-Funkstandard eine große Chance, ihre Produkte smart zu machen und sich neue Käuferschichten zu erschließen.

Was sind die Vorteile des Matter Smart Home Funkstandards für Händler?

Als letzte große Gruppe profitieren auch Händler vom Matter Smart Home Funkstandard, da Verkäufer oder Support-Abteilungen nicht mehr auf unterschiedliche Systeme geschult werden müssen, zumindest dann, wenn sich Matter als Quasi-Standard etabliert.

Unterstützt mein Amazon Echo den Matter Smart Home Funkstandard?

Welche Amazon Echo Geräte zukünftig mit Matter kompatibel sind, bleibt noch abzuwarten. Auf seiner Entwicklerkonferenz Alexa Live 2021 sprach Amazon davon, dass die meisten Echo-Geräte entsprechend aktualisiert würden. Möglich ist es, da Matter keinen speziellen Funk-Chip benötigt. Der Funkstandard ist Internet-basiert und kann damit die vorhandene WLAN-Architektur nutzen.

Allerdings sollten Nutzer beachten, dass Matter auch mit Thread und Bluetooth LE koexistiert. Das bedeute: Wer z. B. einen Echo 2 besitzt, kann keine Matter-kompatiblen Thread-Geräte nutzen, da der Lautsprecher über keinen integrierten Thread-Funkchip verfügt.

Die genaue Kompatibilitätsliste bleibt noch bis zur Einführung von Thread abzuwarten.

Unterstützt mein Google Nest Gerät den Matter Smart Home Funkstandard?

Google hat in einem Blog-Post angekündigt, sein Android Betriebssystem sowie seine Google Nest Produkte Matter-kompatibel zu machen. Das aktuelle Google Nest Hub Smart Display unterstützt bereits alle Funkstandards, welche Matter nutzt: WLAN, Bluetooth und Thread. In der Produktbeschreibung heißt es bei Thread: „Funktionalität noch nicht verfügbar“.

Welche Google Nest Smart Home Geräte Matter zur Einführung des Funkstandards tatsächlich unterstützen werden, bleibt abzuwarten.

Unterstützt mein Apple HomePod den Matter Smart Home Funkstandard?

Wir gehen davon aus, dass zumindest der neue Apple HomePod mini über ein Firmware-Update den Matter Smart Home Standard unterstützen wird (Stand: 09/2021). Das Gerät unterstützt wie Google Nest Hub bereits die von Matter nutzbaren Funkstandards WLAN, Bluetooth und Thread. Welche Apple Geräte zum Zeitpunkt der Matter-Einführung den Funkstandard unterstützen bleibt jedoch ebenfalls abzuwarten.

Wann wird der Matter Smart Home Funkstandard kommen?

Die ursprüngliche Planung sah vor, dass die erste offizielle Smart Home Funkstandard-Spezifikation für Matter Ende 2021 veröffentlich werden sollte. Die Connectivity Standards Alliance gab jedoch Mitte 2021 bekannt, dass sich die Erstveröffentlichung verspäten wird, um das Zertifizierungsprogramm für kompatible Produkte sowie das Entwickler-Kit fertigzustellen. Als neuer Termin wurde das erste Halbjahr 2022 genannt.

Was sind die Ziele von Matter?

Wer damit beginnt, ein eigenes Smart Home aufzubauen, muss sich schon früh darüber Gedanken machen, auf welchen Funkstandard er setzt. Am meisten verbreitet sind WLAN und der Smart Home Funkstandard ZigBee. Mittlerweile existieren auch neue Smart Home Funkstandards wie Bluetooth Mesh, das auch in Philips Hue Produkten zum Einsatz kommt.

Kernziel des Connected Home over IP Arbeitsgruppe war die Etablierung eines Open-Source-Ansatzes, der dann in ein neues Verbindungsprotokoll münden sollte, dem jetzigen Matter Smart Home Funkstandard (Stand: 09/2021). Basis bilden markterprobte Smart Home-Technologien von Amazon, Apple, Google und der ehemaligen ZigBee Alliance. Die Entscheidung, diese Technologien als Basis für das Protokoll zu verwenden, wurde getroffen, um die Entwicklungszeit zu beschleunigen „und somit Herstellern und Verbrauchern schneller Vorteile bringen“, so Apple, Google und die ZigBee Alliance in einer damaligen gemeinsamen Presseerklärung der CHIP-Arbeitsgruppe.

Auch die Art der Geräte, deren Bau das neue Verbindungsprotokoll erleichtern soll, wurde in der Erklärung näher konkretisiert: Es handle sich um Geräte, „die mit Smart Home und Sprachdiensten wie Alexa von Amazon, Siri von Apple, Googles Assistant und anderen kompatibel sind“. Dabei soll das Protokoll bestehende Technologien „ergänzen“. Projekt-Mitglieder werden aufgefordert, Gerätehersteller weiter zu ermutigen, „Innovationen auf Basis heute verfügbarer Technologien zu entwickeln“.

Welche Protokolle aus bestehenden Systemen wurden anfangs genutzt?

Für die Entwicklungsarbeit zu Connected Home over IP waren u. a. Protokolle aus folgenden bestehenden Smart Home Systemen vorgesehen:

  • Alexa Smart Home von Amazon
  • Apples HomeKit
  • Googles Weave
  • Dotdot-Datenmodelle der ZigBee Alliance

Wer sind die Mitglieder de Connectivity Standards Alliance (csa)?

Zu den Mitgliedern der Connectivity Standars Alliance, vormals Zigbee Alliance, zählen zirka 180 Mitglieder (Stand: 09/2021). Dazu zählen Größer aus der IT-Wirtschaft, wie:

  • Amazon
  • Apple
  • Google
  • IKEA
  • SmartThings
  • Schneider Electric
  • Signify (ehemals Philips Lighting)
  • Silicon Labs
  • Somfy
  • Wulian
  • Huawei
  • Texas Instruments
  • Tuya
  • NXP Semiconductors
  • Comcast
  • ASSA ABLOY
  • Resideo

Dürfen sich Smart Home Nutzer auf standardisierte Nutzeroberflächen freuen?

Für viele Smart Home Geräte-Nutzer ist es oft schwer sich zurechtzufinden, insbesondere wenn Geräte verschiedener Hersteller in einem DIY Smart Home zusammenarbeiten sollen. Diese könnten von einer standardisierten Nutzeroberfläche profitieren, ähnlich den Bedienflächen von Windows-Programmen in der PC-Welt.

Eine Standardisierung der Benutzeroberflächen von Sprachassistenten, Smart-Displays oder Desktop- und mobilen Apps ist nach derzeitigem Wissensstand nicht geplant (Stand: 12/2019). Anwender arbeiten also wie gewohnt mit der App ihres bisherigen Smart Home Systems, um Routinen zu erstellen.

Wann werden erste Spezifikationen für das neue Funkprotokoll verfügbar sein?

Die Connected Home over IP Arbeitsgruppe hat sich das Ziel gesetzt, einen ersten Spezifikationsentwurf sowie vorläufige Referenz für die Open Source-Implementierung Ende 2020 zu veröffentlichen.

Schematische Darstellung des Aufbaus des Connected Home over IP Funkstandards

Das obige Bild zeigt die Architekturübersicht der ehemaligen Connected Home over IP Arbeitsgruppe (Stand: 09/2020). Derzeit steht Entwicklern ein Matter Code-Repository auf der GitHub Entwicklerplattform zur Verfügung. Damit sollen Unternehmen die Integration des Standards in der Praxis überprüfen können. (Stand: 09/2021)

Werden bestehende Smart Home Geräte zum neuen Smart Home Protokoll kompatibel sein?

Die Connected Home over IP Projektgruppe wird sich nach Eigenangabe auf neue Produkte konzentrieren. Eine Kompatibilität bestehender Smart Home Geräte zum neuen Protkoll ist daher nicht gewährleistet.

Entwicklern, die derzeit an einem neuen Smart Home Gerät arbeiten, wird empfohlen der Connected Home over IP Arbeitsgruppe beizutreten.

Ulrich Klein

Alexa-Evangelist und Digital Native. Schrieb vor seinem Start bei home&smart als freier Technikjournalist und Redakteur für verschiedene Verlage und Redaktionen, u.a. T3 (Tomorrow's Technology Today), Süddeutsche Zeitung, connect, Handy Magazin, iBusiness oder magnus.de. Spricht fließend Alexa und testet gerne Geräte, die den Alltag smarter machen, wie intelligente Lautsprecher, eBook Reader, Tablets oder Bluetooth-Kopfhörer. Spezialthemen: Smartphones, Mähroboter, Einbruchschutz.

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