Qu'est-ce que Matter ? Explication du dernier protocole de maison intelligente au monde.

Ces derniers temps, Matter est au centre de toutes les discussions. Appuyé par de nombreux grands noms comme Google, Amazon, Apple, IKEA, Somfy et Homey, ce protocole vise à unifier la maison intelligente. Mais de quoi s'agit-il exactement ? Comment cette technologie pour maison intelligente fonctionne-t-elle, et que fait-elle ?

Matter en bref :

• Protocole de communication pour les appareils utilisés dans les maisons intelligentes
• Version 1.0 lancée le 4 octobre 2022 après avoir été repoussée à deux reprises
• Ensemble standardisé de commandes pour que les appareils de différents fabricants puissent communiquer entre eux
• S'exécute sur les réseaux IP à l'aide de la technologie Thread, Wi-Fi ou Ethernet
• Utilise la sécurisation dès la conception et la vérification systématique
• S'exécute localement en se connectant généralement au cloud via un hub Matter
• Coexiste avec d'autres normes liées à la maison intelligente, comme Zigbee, Z-Wave et 433 MHz
• Autonomie de batterie et portée dépendantes de la technologie de mise en réseau sans fil
• Coordonné par un hub Matter, comme Homey Pro.

Matter, qu'est-ce que c'est ?

Matter est un protocole qui permet aux appareils intelligents de différentes entreprises de communiquer entre eux. En gros, les appareils qui « parlent Matter » fonctionnent grâce aux mêmes commandes. Il est intéressant de noter qu'il ne s'agit pas d'une nouvelle technologie de mise en réseau sans fil, mais plutôt d'un ensemble de commandes standardisées envoyées via des réseaux IP locaux. Matter utilise Thread, Wi-Fi et Ethernet comme technologies de mise en réseau sous-jacentes. Ce protocole peut utiliser le BLE pour le couplage ou « commissioning ». La séparation de la technologie de mise en réseau et du protocole distingue Matter des technologies comme Z-Wave et Zigbee, qui intègrent les deux.

Cependant, pour vous en tant qu'utilisateur, ce sont les appareils pris en charge qui constituent la différence majeure entre ces diverses technologies de maison intelligente. De nombreux fabricants s'engagent à proposer dans leur catalogue certains produits compatibles avec Matter, ce qui est une bonne chose. Mais parfois, vous avez tout de même besoin d'un hub supplémentaire. C'est notamment le cas pour IKEA Home Smart et Philips Hue, qui nécessitent un hub Zigbee. En effet, ces marques continuent à utiliser la technologie Zigbee dans les ampoules en elles-mêmes, tout en prenant en charge Matter via un hub.

La version 1.0 de Matter a été lancée le 4 octobre 2022. Depuis, des laboratoires d'essais agréés se chargent de la certification des produits. Les premiers appareils Matter ont fait leur apparition sur le marché. Matter est une technologie prometteuse, et de plus en plus d'appareils seront compatibles au fil du temps. Toutefois, au cours des années à venir, de multiples technologies cohabiteront dans le secteur des maisons intelligentes, avec notamment Zigbee qui domine déjà en ce qui concerne l'éclairage, Z-Wave pour les capteurs et les modules, ainsi que d'autres technologies dans d'autres domaines. Idéalement, vous aimeriez pouvoir bénéficier d'une certaine flexibilité quant à ces technologies, en ayant un système qui en prendrait en charge plusieurs.

Notions de base concernant Matter : comment ça marche ?

Matter est une norme pour la couche application. Cette norme utilise le protocole IPv6 (protocole Internet) au niveau de la couche réseau, et les protocoles UDP (User Datagram Protocol, protocole de datagramme utilisateur) et TCP (Transmission Control Protocol, protocole de contrôle de transmission) au niveau de la couche transport. Matter 1.0 s'exécute avec Thread (IEEE 802.15.4), Wi-Fi/WLAN (IEEE 802.11) et Ethernet/LAN (IEEE 802.3). 

Super ! Et en français, ça donne quoi ?

Les appareils compatibles Matter peuvent utiliser différentes technologies pour communiquer. Il peut s'agir de technologies câblées (Ethernet) et de technologies sans fil (Wi-Fi, Thread). Comme indiqué ci-dessus, Matter se démarque ainsi de Zigbee ou Z-Wave, qui combinent la couche physique, la mise en réseau et la couche application dans une seule et même norme (appelée full stack, ou pile complète). Tous ces réseaux sont locaux, ce qui signifie qu'ils sont régis et contrôlés au sein de votre maison. La plupart des hubs Matter incluent une option de connexion à Internet. Mais certains appareils Matter basés sur Ethernet ou Wi-Fi peuvent se connecter eux-mêmes au cloud/à Internet sans passer par un hub Matter. Cela peut entraîner un risque pour la sécurité qui ne se pose pas avec les appareils purement locaux.

Il convient de noter que les appareils compatibles Matter ne peuvent pas toujours communiquer entre eux de manière simple : si les appareils Ethernet et Wi-Fi sont généralement sur le même réseau, Thread utilise un réseau différent. Un routeur de bordure de zone Matter est alors nécessaire pour atteindre les appareils Matter sur Thread. Nous reviendrons sur les routeurs de bordure de zone un peu plus tard, lorsque nous étudierons la composition d'un réseau Matter.

Thread est une technologie de mise en réseau maillée sans fil basse consommation et à faible latence. Ce protocole utilise l'IP, ce qui explique sa compatibilité avec Matter. Thread est une technologie relativement nouvelle, conçue sur les bases de Zigbee. Thread est utilisé dans les appareils alimentés par batterie qui nécessitent le meilleur rendement énergétique possible, comme les capteurs et les serrures, ou dans les appareils simples sur secteur, comme les prises ou les ampoules intelligentes.

En bref :

• Les appareils Matter peuvent facilement communiquer entre eux grâce à leur couche application unifiée.
• Matter peut utiliser Thread, Wi-Fi et Ethernet comme couche de communication physique.
• Toutes ces couches de communication ne sont pas automatiquement compatibles les unes avec les autres (par exemple, LAN par rapport à Thread).
• Les appareils Matter sur Thread utilisent une mise en réseau maillée.

Mise en réseau maillée 

Un réseau maillé est en fait un réseau sur lequel plusieurs appareils jouent le rôle de routeur ou de répéteur. Au lieu de renvoyer des signaux uniquement à l'émetteur, ils répètent les signaux et les transmettent aux autres appareils du réseau à leur portée. Ces derniers peuvent alors à leur tour relayer les signaux. Ces « sauts de signaux » confèrent aux réseaux maillés une plus grande portée et une fiabilité accrue par rapport aux « réseaux en étoile » traditionnels. Ces réseaux se développent automatiquement lorsque vous ajoutez d'autres appareils. Ensemble, ces appareils créent un réseau plus puissant et plus fiable. 

Les appareils Matter font partie d'un réseau maillé uniquement s'ils utilisent Thread comme technologie sans fil. La plupart des appareils Matter sont sur Wi-Fi et ne créent donc pas de réseau maillé.

De quoi est composé un réseau Matter ? 

Les réseaux Matter utilisent différents types de rôles d'appareils. Au total, on compte cinq types d'appareils différents.

1. Hub Matter : le coordinateur d'une configuration Matter

Tout réseau a besoin d'un point central. C'est précisément le rôle du hub Matter. Vous devez en avoir au moins un pour configurer votre réseau Matter, mais vous pouvez en avoir plusieurs. Certains hubs Matter font également office de routeurs de bordure de zone Matter, comme le Homey Pro, mais ce n'est pas une obligation.

Le hub Matter constitue le cerveau de votre réseau. Le coordinateur peut connecter des appareils intelligents, définir les autorisations, autoriser l'accès à d'autres appareils et coordonner votre réseau. Le hub Matter fournit également les interfaces que vous utilisez pour contrôler votre réseau Matter. Il peut s'agir d'interfaces pour l'automatisation, comme Homey Flow, pour les données (énergétiques) comme Homey Energy et Homey Insights, ou tout simplement d'une interface de contrôle. Le hub Matter sert aussi de passerelle Internet pour le réseau Matter. Certains hubs, comme le Homey Pro, connectent également vos appareils Matter à des appareils qui utilisent d'autres protocoles, comme Zigbee, Z-Wave, infrarouge ou 433 MHz. 

2. Routeurs de bordure de zone Matter : rassembler les univers LAN et Thread

Comme indiqué précédemment, tous les appareils Matter ne peuvent pas automatiquement communiquer les uns avec les autres. Cela est dû au fait que le réseau LAN, qui est votre réseau domestique exécuté sur Ethernet et Wi-Fi, est différent du réseau Thread.

Leur fonctionnement est fondamentalement différent. Comparons les versions sans fil : Thread est un réseau maillé conçu pour offrir une basse consommation et une faible bande passante, tandis que le Wi-Fi est un réseau en étoile conçu pour offrir une bande passante élevée (avec une consommation accrue).

Pour que des appareils Matter sur LAN et sur Thread puissent communiquer entre eux, il faut un appareil de pontage capable de traduire les communications entre les deux. C'est là qu'intervient le routeur de bordure de zone Matter, parfois appelé routeur de bordure de zone Thread. Cet appareil « parle » le langage LAN (Ethernet ou Wi-Fi) et le langage Thread, est alimenté sur secteur et peut relayer des signaux entre les deux réseaux, comblant ainsi l'écart existant.

Parfois, un hub Matter fait également office de routeur de bordure de zone Thread. C'est le cas si le hub Matter inclut également Thread, comme sur le modèle Homey Pro.

3. Appareils Matter

Les appareils Matter sont tous les appareils qui peuvent être contrôlés à l'aide de Matter, et qui peuvent se connecter à votre réseau LAN. Ils présentent une option de connexion Ethernet ou Wi-Fi. Ils ne répètent aucun signal et ne participent pas au réseau maillé, car ils ne « parlent » pas le langage Thread. Remarque : même si Matter est un protocole local, les appareils Matter sur votre réseau Ethernet ou Wi-Fi peuvent également se connecter à Internet via ce réseau. Cela s'ajoute alors à leurs capacités Matter. Par exemple, un pont Philips Hue Bridge, qui est un appareil Matter sur votre réseau LAN local, peut également se connecter aux serveurs Philips Hue.

4. Extenseurs de réseau maillé Thread : appareils Thread alimentés sur secteur

Les extenseurs de réseau maillé Thread sont similaires aux « routeurs » sur un réseau Zigbee ou Z-Wave. Ces appareils sont alimentés sur secteur et ne peuvent donc pas être à court de batterie, et agissent en tant qu'extenseurs de réseau maillé pour répéter les signaux Thread. Ils communiquent avec tous les autres appareils à leur portée sur le réseau et répètent le signal réseau. Les extenseurs de réseau maillé Thread ne « parlent » que le langage Thread, pas le langage Wi-Fi ni Ethernet. C'est la raison pour laquelle ils ne peuvent pas se connecter à Internet.

5. Appareils terminaux Thread : appareils Thread alimentés par batterie

Ces appareils constituent la destination ou la source des données transmises. Souvent alimentés par une petite batterie, ces appareils ne répètent et ne transmettent aucun signal. En d'autres termes, il s'agit de l'extrémité de votre réseau. Dans la plupart des cas, les appareils Matter standard seront sur LAN (par exemple, Wi-Fi) ou bien seront des extenseurs de réseau maillé Thread, à moins que vous optiez pour des appareils alimentés par batterie, comme des lampes sans fil, des interrupteurs simples, etc. Il s'agit typiquement d'appareils terminaux, car ils peuvent ainsi fonctionner bien plus longtemps sur une seule charge de batterie.

Quels sont les appareils qui prendront en charge Matter ?

Il est important de noter que Matter est un tout nouveau protocole. Malgré la promotion et l'anticipation à grande échelle dont Matter fait l'objet, il n'y a pas beaucoup d'appareils compatibles pour l'instant. Même lorsque leur nombre augmentera de manière significative au fil des années, il ne s'agira que de l'une des technologies disponibles, notamment en raison de l'héritage laissé par les fabricants.

Par ailleurs, le protocole Matter 1.0 lancé en octobre 2022 par la Connectivity Standards Alliance qui régit cette technologie ne prend en charge que les appareils suivants :

• Ampoules, interrupteurs et contrôleurs d'éclairage
• Prises
• Serrures
• Thermostats et autres contrôleurs de chauffage, ventilation et climatisation
• Stores
• Capteurs de sécurité résidentielle (détecteurs de mouvement, de contact, de fumée et de monoxyde de carbone)
• Contrôleurs de porte de garage
• Points d'accès et ponts sans fil
• Télévisions et lecteurs vidéo en streaming

Cela peut sembler formidable, mais il manque encore de nombreux types d'appareils populaires, comme les caméras de sécurité, les systèmes audio/haut-parleurs ou les robots aspirateurs. 

Pourquoi utiliser Matter ?

Le protocole Matter promet de belles choses pour les utilisateurs de maison intelligente et les appareils associés. Toutefois, il n'est pas parfait et ne constitue pas la « meilleure » solution d'automatisation domestique. Matter présente des avantages et des inconvénients. Commençons par les avantages.

Interopérabilité : la plupart des appareils Matter fonctionnent les uns avec les autres, quelle que soit leur marque (mais attention à la différence LAN/Thread !). Cependant, cela s'applique uniquement aux appareils Matter, et pas aux autres appareils pour maison intelligente qui utilisent d'autres technologies. Cette interopérabilité est donc similaire à la situation actuelle entre Zigbee et Z-Wave. Matter profite d'un bel élan, soutenu par de nombreux fabricants, même si les toutes premières entreprises prennent leurs distances. L'argument de l'interopérabilité totale reste à concrétiser. Au bout du compte, les hubs universels qui combinent Matter et d'autres technologies seront toujours les plus interopérables.

Sécurité : le protocole Matter utilise des pratiques et des protocoles de sécurité modernes utilisés à grande échelle, comme la sécurisation dès la conception et la vérification systématique. Matter utilise le chiffrement AES. Les appareils comprennent les commandes uniquement après authentification.

Expérience utilisateur simplifiée : la plupart des hubs Matter, comme Homey Pro, offrent des interfaces intuitives pour le contrôle et l'automatisation des maisons intelligentes. Par ailleurs, le protocole Matter inclut un processus de couplage simple.

Aspect local : Matter est un protocole local, ce qui le rend relativement fiable et rapide. En outre, les appareils Matter sur Thread ne peuvent pas se connecter directement à Internet, ce qui fait un point d'entrée de moins pour les pirates potentiels. Notez que cela ne s'applique pas aux appareils Matter basés sur LAN(Wi-Fi/Ethernet). Les appareils Zigbee et Z-Wave partagent aussi ces mêmes fonctionnalités locales.

Rendement énergétique : étant donné que Thread fait partie du protocole Matter, les appareils Matter peuvent avoir un très bon rendement énergétique. Les appareils terminaux Thread utilisent très peu d'énergie en mode veille, ce qui réduit considérablement la consommation et améliore l'autonomie de la batterie, le cas échéant. Là encore, c'est également valable pour les appareils Zigbee et Z-Wave.

Administrateurs multiples : Matter prend en charge plusieurs hubs Matter sur un seul réseau Matter. Les utilisateurs peuvent ainsi choisir leurs interfaces et leurs systèmes préférés, et même en utiliser plusieurs en parallèle. Cela supprime la nécessité de découpler des appareils pour les recoupler à un nouveau système, pour une plus grande flexibilité. Un conseil : utilisez un seul hub Matter principal pour les opérations d'automatisation ; sinon, vous risquez d'avoir du mal à suivre ce qui se passe dans votre maison 😉

Plutôt pas mal, non ? D'un autre côté, il est bon de savoir que Matter n'est pas parfait. En voici certains inconvénients :

• Il n'existe qu'une poignée d'appareils Matter sur le marché pour l'instant. Si vous voulez vous en tenir uniquement aux appareils Matter, vos options sont donc très limitées.
• La première version de Matter n'inclura pas tous les types d'appareils. Par exemple, elle exclut les caméras de sécurités et les robots aspirateurs, des appareils populaires destinés aux maisons intelligentes.
• Toutes les marques n'intègrent pas Matter directement dans leurs appareils terminaux. Certaines marques comme Philips et IKEA nécessiteront toujours que vous utilisiez un hub Zigbee comme le Philips Hue Bridge, le Homey Bridge ou Homey Pro.
• Les appareils Matter utilisent typiquement de nouvelles puces et coûtent donc plus cher que leurs homologues Zigbee, par exemple.
• Tous les appareils ne prendront pas en charge Matter. Il existe de nombreux appareils qui utilisent les technologies Zigbee, Z-Wave, RF 433 MHz, infrarouge, des API propriétaires ou d'autres technologies pour maison intelligente.

Premiers pas avec Matter

Le démarrage avec Matter est relativement facile, du moins si vous trouvez des appareils Matter actuellement disponibles.

Étape 1 : choisissez un hub Matter. Nous vous recommandons clairement le Homey Pro. Il vous permet de rester flexible quant aux autres technologies pour maison intelligente.

Étape 2 : choisissez vos appareils Matter. Notez que tous les appareils Matter ne fonctionnent pas avec tous les hubs Matter ! En particulier, les appareils terminaux Thread et les extenseurs de réseau maillé Thread fonctionnent uniquement si le hub Matter inclut Thread (comme c'est le cas du Homey Pro) ou si vous disposez également d'un routeur de bordure de zone Thread.

Étape 3 : configurez votre hub.

Étape 4 : branchez et connectez vos appareils Matter.

Conclusion

Matter est un ajout très prometteur à l'univers de la maison intelligente. Ce protocole est soutenu par des entreprises majeures et utilise intelligemment des technologies existantes comme Ethernet, Wi-Fi et Thread (ainsi que BLE pour le couplage). Toutefois, Matter reste pour l'instant une promesse. Nous venons tout juste de voir le lancement de la version 1.0. Il n'y a pour l'instant pas beaucoup d'appareils Matter sur le marché, qui ne constituent certainement pas les options les plus abordables, et tous les types d'appareils ne sont pas pris en charge. Au bout du compte, il y aura tout simplement de nombreux produits qui utiliseront différentes technologies, surtout si les marques s'intéressent aussi à la rétrocompatibilité.

Finalement, la plupart des technologies pour maison intelligente ont beaucoup à offrir. Matter n'est qu'une nouvelle option de plus. Grâce aux systèmes pour maison intelligente comme Homey qui prennent en charge plusieurs protocoles, tous vos appareils ne sont pas obligés d'utiliser le même protocole. Homey Pro prend en charge huit technologies pour maison intelligente, dont Matter, évidemment. Votre maison intelligente idéale inclut probablement un mélange de technologies, et le plus important est donc que votre hub central prenne en charge tout ce dont vous avez besoin pour automatiser votre maison.

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