matter-Vorteile #3: einfache Installation

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Ein Ziel des Smarthome-Standards matter ist es, die Inbetriebnahme von Geräten schnell und einfach zu machen. Sie sollen sich ohne Vorkenntnisse installieren lassen. Dabei assistiert in der Regel eine App auf dem Smartphone. Das Programm führt Schritt für Schritt durchs sogenannte Onboarding und fügt neue Produkte zum Smarthome hinzu.

Offiziell zertifizierte Geräte bringen einen Code mit, der die nötigen Informationen enthält, um eine verschlüsselte Verbindung herzustellen. Er kann sich direkt auf dem Gehäuse oder auf einem mitgelieferten Stück Papier befinden – als Zahlenkombination oder grafisch verschlüsselt in einem QR-Code. Auch Funketiketten, sogenannte NFC-Tags, können die benötigte Information übertragen.

Beispiel QR-Code

Das gängigste Verfahren nimmt die Smartphone- Kamera zu Hilfe: Sie scannt den mitgelieferten QR-Code und erfasst seine Daten. Im Folgenden ein Beispiel, wie dieser Prozess ablaufen kann. Es zeigt die Installation des Zwischensteckers von Eve Systems mit der Google Home-App. Da Eve-Produkte das Funkprotokoll Thread nutzen, ist zusätzlich ein Gerät nötig, das die drahtlose Verbindung zum Zwischenstecker herstellt. Dieser Thread Border Router ist im Bild nicht zu sehen, da er keine Auswirkungen auf den Ablauf hat. Die App entscheidet, wie ein neues matter-Gerät hinzugefügt wird.

matter-Produkte sind an einem Logo auf der Verpackung zu erkennen.
Mit dem Gerät liefert der Hersteller eine Identifikationsnummer, etwa als QR-Code.
Der würfelförmige QR-Code kann auf Papier der Verpackung beiliegen.
Er kann sich aber auch als Klebeetikett direkt auf dem Gerät befinden.
Zur Installation muss das Gerät mit Energie versorgt und eingeschaltet sein.
Programme wie die Home App von Google erkennen den Neuzugang automatisch.
Mithilfe der Smartphone-Kamera nimmt die App den Gerätecode auf.
Die App stellt eine verschlüsselte Verbindung zum eigenen Ökosystem her.
Auf Nachfrage wird das Gerät einem Raum im Smarthome hinzugfügt.
Ein eindeutiger Name erlaubt die spätere Identifikation und Sprachsteuerung.
Fertig: Das installierte matter-Produkt erscheint in der App und ist betriebsbereit.

Geräte, die per WLAN eine Verbindung zum Router herstellen, bekommen bei dieser Gelegenheit auch gleich ihre Zugangsdaten mitgeteilt. Das Smartphone überträgt sie automatisch via Bluetooth – ohne Passworteingabe am Bildschirm. Teilweise gibt es solche Verfahren schon länger, etwa bei Apple und Samsung SmartThings. Dank Standardisierung sollen sie künftig aber herstellerübergreifend funktionieren – auf allen Smarthome-Systemen, die matter unterstützen.

Das Vorbild: Apple HomeKit

Dass dieser Prozess ganz selbsterklärend und reibungslos ablaufen kann, zeigt das Vorbild Apple. Für seine Haussteuerung HomeKit hat der iPhone-Erfinder vor Jahren eine Methode entwickelt, die jeder Hersteller unterstützten muss, dessen Produkt ein HomeKit-Zertifikat erhalten soll. Die Scan-Funktion ist dabei ins Apple-Betriebssystem integriert. Die Home-App auf dem iPhone oder iPad – aber auch Herstellerprogramme, die HomeKit unterstützen – greifen darauf zurück. Beim Hinzufügen neuer Geräte öffnet sich immer dasselbe Bildschirmfenster mit dem Live-Bild der Kamera. Sobald ein HomeKit-Code im Blickfeld erscheint, erkennt die App ihn automatisch und bietet das jeweilige Gerät zur Installation an.

Apple lieferte mit HomeKit die Vorlage für einfaches Geräte-Setup. Bild: matter-smarthome

Mit dem iPhone 7 kam eine weitere Möglichkeit hinzu: An neueren Smartphones von Apple und entsprechend ausgestatteten HomeKit-Geräten kann der Austausch drahtlos per Funk erfolgen – ohne Eingabe oder Kamera-Scan. Das iPhone wird dazu nahe ans Gerät gehalten. Geeignete Produkte sind an einem Funkwellensymbol auf dem Code-Etikett zu erkennen, derzeit aber noch nicht weitverbreitet.

Google nennt es Fast Pair

Das Android-Betriebssystem soll mit matter-Produkten in Zukunft ähnlich verfahren. Es nutzt dabei eine Funktion namens Fast Pair. Sie wurde ursprünglich für die Kopplung von Bluetooth-Geräten entwickelt. Android-Smartphones und -Tablets oder Chromebooks mit Chrome OS stellen etwa über Fast Pair eine Verbindung zu ausgewählten Kopfhörern her. Auch Android Auto in Fahrzeugen arbeitet damit. Der grundlegende Vorteil besteht darin, dass Android ein Bluetooth-Gerät im Kopplungsmodus automatisch erkennt und am Bildschirm zur Installation anbietet.

Animation: Google

Software-Updates für Android sollen diese Funktionalität zum Start von matter auf Smarthome-Geräte ausdehnen. Fabrikneue Lampen, Thermostate und andere Produkte, die matter-zertifiziert sind, können sich dann selbst beim Betriebssystem melden, sobald das Android-Smartphone in ihre Nähe kommt. Sie strahlen nach dem ersten Einschalten ein BLE-Signal aus (Bluetooth Low Energie), das sie als potenzielle Kandidaten zu erkennen gibt. Das klappt auch mit Produkten, die Thread als Funkprotokoll verwenden, da Bluetooth für Installation im Thread-Standard vorgesehen ist. Mehr dazu in Folge 2 der Beitragsreihe über die Vorteile von matter.

Die Kontaktaufnahme läuft anschließend ähnlich ab wie bei Apple: Auf einen Hinweis am Bildschirm hin öffnet sich das Scan-Fenster der Kamera. Nach Aufnahme des QR-Codes fügt die Home-App von Google den Neuzugang zum Smarthome hinzu und verbindet ihn mit dem Google-Konto des Nutzers oder der Nutzerin. Eine von Google veröffentlichte Animation zeigt den Ablauf im Zeitraffer (Abbildung oben).

Amazon und das Frustration Free Setup (FFS)

Auch beim dritten großen US-Konzern spielt Bluetooth eine Rolle, wenn es ums Einrichten von matter-Geräten geht. Amazon unterscheidet allerdings zwischen einfachem Setup – Matter Simple Setup (MMS) genannt – und einem speziellen Frustrationsfreien Setup (FFS). Im ersten Fall empfängt ein Echo-Gerät in der Nähe das Bluetooth-Erkennungssignal. Wie gehabt wird der Nutzer aufgefordert, den eindeutigen Produkt-Code zu scannen.

Das Frustrationsfreie Setup (Frustration Free Setup) geht einen Schritt weiter. Es macht den Scan mit der Smartphone-Kamera überflüssig, weil das neue Produkt bei seinem Eintreffen zu Hause bereits im Amazon-Konto registriert ist. Der Echo empfängt das Bluetooth-Signal und gleicht die Identität des Senders mit Daten in der Amazon-Cloud ab. Dort können Hersteller den Produkt-Code und andere relevante Informationen vorab deponieren. Ein Amazon Echo oder Echo Show ruft sie bei der Installation über das Internet ab. Für WLAN-Produkte holt er sich sogar das Zugangspasswort vom Server, sofern der Kunde einer Speicherung in Amazons Cloud zugestimmt hat. Ergebnis: Das neue Gerät verbindet sich nach dem Auspacken und Einschalten wie von Zauberhand.

Mit WiFi-, Bluetooth- und Zigbee-Produkten funktioniert dieses Frustfreie Setup schon länger. Nach den matter-Updates der Echo-Familie soll es auch für den neuen Standard zur Verfügung stehen – wenn die Gerätehersteller mitspielen. Außerdem müssen Amazon-Kunden beim Kauf im Online-Shop angeben, dass sie das neue Gerät mit ihrem Alexa-Konto verbinden möchten. Eine Klickbox auf der Bestellseite macht es möglich (Abbildung unten). Zunächst gibt es diese Möglichkeit nur in Amazons eigenem Shop. Weitere Online-Versender sollen folgen.

Klickbox für das „Frustrationsfreie Setup“ im Amazon-Shop. Bild: matter-smarthome

Wichtig zum Verständnis: Das Frustfreie Setup ist kein Teil des matter-Standards, eher eine Komfortleistung, die Amazon obendrauf setzt. Künftige matter-Geräte werden sich am Echo auch ganz konventionell in Betrieb nehmen lassen – mit einem Scan des QR- oder Barcodes.

Hier ein englisches Video der Connectivity Standards Alliance, das die verschiedenen Möglichkeiten noch einmal im Überblick zeigt:

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