매터 기반의 스마트홈 내부 들여다 보기

매터 기반의 스마트홈은 어떻게 동작하며 어떤 구성 요소들로 이루어지는지 간단히 소개한 글입니다. 매터 표준을 이끄는 CSA 블로그의 글입니다. 

 

https://csa-iot.org/newsroom/peeking-under-the-hood-of-your-matter-smart-home/

Peeking Under the Hood of Your Matter Smart Home

 

Matter는 안정적이고 안전한 연결을 약속하는 업계 통합 표준으로, 현재와 미래의 디바이스가 서로 원활하게 작동한다는 것을 보증하는 인증입니다. Matter는 Wi-Fi, Thread 등 오늘날 가정에서 이미 사용되고 있는 기존 네트워킹 프로토콜을 활용하여 구매 결정을 더 쉽게 내리고 설정 프로세스를 표준화함으로써 사람들이 스마트 기술을 통해 삶을 개선하는 방법을 간소화합니다.

하지만 기술이 사용자에게는 더 간단해졌지만 내부적으로는 더 복잡해지는 경우가 많습니다. Matter의 작동 방식과 가정에서 기기가 수행하는 여러 역할에 대해 자세히 알고 싶으시다면 제대로 찾아 오셨습니다.

이 블로그에서는 스마트 홈에서 Matter의 다양한 구성 요소와 Matter 네트워크(또는 "패브릭"... 잠시 후에 설명하겠습니다)에서의 역할에 대해 설명합니다.

Matter의 빌딩 블록 이해
Matter는 가정의 기존 인프라를 활용하여 스마트 홈의 복잡성을 줄이고 스마트 홈 아키텍처에 대한 완전한 이해 없이도 쉽게 설정하고 제어할 수 있도록 설계되었습니다. 하지만 Matter 스마트 홈 에코시스템에서 핵심 구성 요소와 각 구성 요소의 역할을 알면 스마트 홈을 더 잘 이해하고 향후 확장을 계획할 수 있습니다.

 

 

위의 그래픽은 아래의 자세한 정의와 함께 Matter에서 하드웨어와 소프트웨어가 맡을 수 있는 다양한 역할을 설명합니다. 
중요한 점은 이러한 정의가 Matter 사양에 정의된 고유한 역할을 설명하지만, 사용자의 가정에 있는 제품은 다양한 역할을 수행하거나 한 번에 여러 역할을 수행할 수 있는 경우가 많다는 것입니다.

매터 디바이스
매터를 지원하는 스마트 홈 하드웨어 제품으로, 매터 컨트롤러에 연결하여 제어할 수 있습니다. 예: 전구, 스위치, 센서, 온도 조절기, 블라인드, 도어락, 브리지, 미디어 장치 등이 있습니다.

매터 패브릭
매터 디바이스는 매터 패브릭이라는 가정 내 가상 네트워크에 연결되어 있으며, 매터 패브릭은 매터 디바이스, 관리자, 컨트롤러가 서로 통신하는 프라이빗 가상 네트워크입니다. 매터 패브릭은 가정 내 Wi-Fi, Thread, 이더넷 물리적 네트워크에 걸쳐 있습니다. 매터 디바이스는 한 번에 하나 이상의 패브릭에 연결할 수 있으며, 각 패브릭은 매터 관리자가 관리합니다. 때때로 스마트 홈 앱과 플랫폼에서는 매터 패브릭을 "서비스"라고 부르기도 합니다.

매터 커미셔너
매터 디바이스를 설정하는 도구로 사용되는 디바이스 또는 애플리케이션으로, 매터 패브릭으로 가져오는 데 사용됩니다. 커미셔너는 먼저 디바이스의 진위 여부를 확인한 다음 필요에 따라 네트워크 자격 증명을 할당합니다. 플랫폼, 디바이스 공급업체 또는 기타 매터 지원 앱, 모바일 OS, 스마트 스피커 또는 디스플레이가 모두 매터 커미셔너를 제공할 수 있습니다. 커미셔너는 독립적인 도구일 수도 있고, 관리자나 컨트롤러와 같은 다른 역할을 포함하는 장치 또는 시스템의 일부일 수도 있습니다.

중요 사항 관리자
관리하는 패브릭의 모든 디바이스에 대한 보안 및 권한을 생성, 유지 및 관리하는 디바이스 또는 애플리케이션입니다. 관리자는 허브와 같은 물리적 장치 또는 앱과 같은 소프트웨어일 수 있습니다. 장치가 여러 스마트 홈 플랫폼에 동시에 연결할 수 있는 Matter의 다중 관리자 기능은 장치를 여러 Matter 관리자와 연결하여 여러 패브릭에 연결할 수 있는 참조입니다.

매터 컨트롤러
이름에서 알 수 있듯이 매터 컨트롤러는 사용자가 연결한 매터 디바이스를 제어할 수 있는 엔티티입니다. 휴대폰, 로컬 및 원격 제어를 제공하는 상시 전원이 공급되는 스마트 홈 허브, 스마트 스위치 및 버튼, 모바일 앱 등 다양한 유형의 하드웨어 장치에 Matter Controller 기능을 내장할 수 있습니다. 사용자에게 중복성 및/또는 편리한 제어를 제공하기 위해 패브릭에 여러 개의 물질 컨트롤러가 있을 수 있습니다. 

대부분의 경우 매터 컨트롤러는 해당 컨트롤러를 제공하는 회사에서만 독점적으로 사용할 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 예를 들어, 스마트 홈 플랫폼 A의 매터 컨트롤러가 탑재된 스마트 스피커는 플랫폼 A 앱, 음성 제어 또는 기타 인터페이스를 통해 매터 장치를 제어하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 플랫폼 B를 사용하여 Matter 장치를 제어하려면 플랫폼 B의 컨트롤러 중 하나가 있어야 합니다. 단, 스위치, 버튼, 센서 등의 디바이스는 예외이며, 이러한 디바이스는 패브릭에서 타사 컨트롤러로 커미셔닝할 수 있습니다.

Matter의 다중 관리자 기능을 사용하면 집에 있는 각 플랫폼에 대한 Matter 컨트롤러가 있는 경우 Matter 장치를 여러 플랫폼에 연결할 수 있습니다. 

Matter 컨트롤러는 이 역할에 대한 기술 용어이지만, 많은 스마트 홈 플랫폼은 구어체로 Matter 컨트롤러가 포함된 장치를 "허브"라고 지칭합니다(아래 참조).

매터 브리지
매터 브리지는 한 프로토콜에서 다른 프로토콜로 변환하여 비매터 스마트 홈 장치(예: Zigbee 또는 Z-Wave를 사용하는 장치)가 브리지를 통해 매터 패브릭에 연결할 수 있도록 합니다. 이를 통해 소비자는 비매터 스마트 홈 디바이스를 새로운 매터 디바이스와 함께 사용하여 통합 스마트 홈을 계속 성장시킬 수 있습니다.

매터 브리지는 컨트롤러와는 다른 역할을 합니다. 브릿지는 매터 장치와 비매터 장치를 연결하는 중개자 역할을 합니다. 그러나 브릿지는 스마트 홈 '허브'와 같은 여러 장치에 내장되어 매터 컨트롤러 역할도 할 수 있습니다. 자세한 내용은 "브리징이 중요한 이유"를 참조하세요. 

관련 네트워킹 역할 및 용어
스마트 홈에 존재할 수 있는 기타 일반적인 네트워크 구성 요소와 이에 대한 일반적인 용어는 다음과 같습니다. 아래 장치와 역할은 매터 사양 자체에 정의되어 있지는 않지만, 매터가 실행하는 네트워크의 핵심 구성 요소이며 매터에 대한 논의에서 자주 등장합니다.

 

스마트 홈 플랫폼
특정 공급업체의 스마트 홈 시스템으로, 여러 공급업체의 Matter 장치를 연결하고 제어할 수 있습니다. Amazon Alexa, Apple Home, Google Home, Samsung SmartThings, Tuya Smart 등이 모두 스마트 홈 플랫폼의 예입니다.

스마트 홈 허브
스마트 홈 허브는 일반적으로 여러 스마트 홈 장치를 위한 가정 내 연결 지점입니다. 일반적으로 허브를 제공한 공급업체에 따라 다르며 다양한 장치를 지원하기 위해 여러 연결 기술을 포함하는 경우도 있습니다. 현재 많은 스마트 홈 허브에는 매터 디바이스 연결을 지원하는 기능이 포함되어 있습니다. 즉, 매터 관리자 및 컨트롤러 역할을 하며 때로는 커미셔너 또는 브리지 역할을 하기도 합니다. 허브는 로컬에서 자동화를 처리하거나 음성 또는 디스플레이를 통해 사용자 제어를 제공하는 등의 추가 기능을 제공할 수 있습니다.

게이트웨이
로컬 홈 네트워크와 인터넷 간에 통신이 이루어지도록 하는 하드웨어 장치입니다. Wi-Fi 라우터와 액세스 포인트가 그 예입니다.

스레드 보더 라우터
Thread 보더 라우터는 Thread 장치가 로컬 네트워크에 연결하여 Wi-Fi 또는 이더넷과 같은 기술을 기반으로 구축된 다른 IP 기반 장치와 통신할 수 있도록 해줍니다. Thread 보더 라우터는 Wi-Fi 액세스 포인트, 스마트 스피커, 허브 등과 같은 기존 제품에 내장될 수 있습니다. Thread 보더 라우터에 대한 자세한 내용은 여기를 참조하세요.

모든 것을 하나로 통합 
이 모든 것을 추적해야 하는 것처럼 보일 수 있지만, 다행히도 그럴 필요가 없습니다! Matter가 이렇게 많은 역할을 정의하고 지원하는 이유는 사용자, 플랫폼, 기기 제조사 등 모든 사람에게 유연하고 혁신적인 스마트홈을 구축하고 구매할 수 있는 기능을 제공하기 위해서입니다. 

네트워크 구성 요소, Matter 장치 및 소프트웨어 애플리케이션이 여러 역할을 수행할 수 있으므로 사용자가 집에 더 많은 네트워킹 하드웨어를 추가하거나 모든 인프라를 관리할 필요가 없기 때문에 Matter의 내부 세부 사항은 사용자를 위해 단순화되었습니다.