如何將非Matter設備橋接到Matter網(wǎng)絡

Matter橋接設備可為 Matter 結構中的非 Matter 物聯(lián)網(wǎng)設備提供連接。消費者可以在使用新Matter 設備的同時，繼續(xù)使用現(xiàn)有的非 Matter 設備，例如 Zigbee 和 Z-Wave 設備。

對于 Matter 而言，今年將是重要的一年。Matter 一直以來的目標就是減少不同供應商之間的隔閡，實現(xiàn)不同供應商智能家居設備和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 平臺之間的互操作性。為實現(xiàn)這一目標，Matter 使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IP) 作為連接基礎，推出了一個通用應用層。無論底層采用何種網(wǎng)絡協(xié)議，Matter 應用層都能夠保證設備間的互操作性。

新的 Matter 設備可以是受控設備，也可以同時是多個生態(tài)系統(tǒng)的一部分。例如，可以將燈泡連接到亞馬遜Alexa、谷歌智能家居(Google Home) 和 蘋果HomeKit。這意味著消費者可以在智能家居中添加新產(chǎn)品和品牌，而無需花費精力研究設備是否兼容。有了 Matter，毫無疑問可輕松連接。

SiliconLabs 是連接標準聯(lián)盟 (Connectivity Standards Alliance, CSA) 的成員，在底層 Matter 物聯(lián)網(wǎng)無線協(xié)議(包括藍牙、 Thread 和 Wi-Fi )方面擁有深厚的專業(yè)知識。Silicon Labs 同 亞馬遜Alexa、蘋果HomeKit 和谷歌一樣，都是 CSA 中最大的代碼貢獻者之一。

什么是橋接?為什么需要橋接?

隨著非 IP 型 Zigbee、Z-Wave 和其他無線物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的大量使用安裝，橋接將成為一個重要事項，因為它可以將 Matter 連接到這些設備，從而讓各種技術發(fā)揮相應作用。盡管某些終端設備可滿足現(xiàn)場升級的要求(例如擁有足夠的閃存和 RAM)，但橋接現(xiàn)有傳感器網(wǎng)絡從而與 Matter 網(wǎng)絡進行互操作會更簡單、更穩(wěn)定，還能提供更出色的用戶體驗。Silicon Labs 在內(nèi)的許多物聯(lián)網(wǎng)制造商不僅支持橋接較新的 Matter 產(chǎn)品，還將推出支持現(xiàn)有和已部署 Zigbee/Z-Wave 產(chǎn)品的橋接產(chǎn)品。Matter 使用藍牙低功耗 (LE) 進行調(diào)試，并通過 Wi-Fi、以太網(wǎng)和 Thread 協(xié)議運行。在了解 Matter 橋接的概念之前，務必要弄清楚 Thread 這一Matter底層網(wǎng)絡協(xié)議。

Thread 是一種無線聯(lián)網(wǎng)技術，是基于廣泛使用的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IPv6) 和久經(jīng)考驗的 IEEE 802.15.4 無線技術開發(fā)而來，旨在確保安全通信和兼容未來技術。Thread 通過提供一個適配層，解決了 IPv6 和 802.15.4 技術之間的統(tǒng)一問題，這個適配層可以靈活向上支持 IPv6 網(wǎng)絡層的要求和向下支持 802.15.4 鏈路層的功能。此適配層就是 6LoWPAN。下圖為 Thread 協(xié)議棧(Matter 作為統(tǒng)一應用層)結構概覽。

Thread協(xié)議棧結構概覽

Thread邊界路由器可將 Thread 網(wǎng)絡連接到其他基于 IP 的網(wǎng)絡，例如 Wi-Fi 或以太網(wǎng)。邊界路由器為 Thread 網(wǎng)絡內(nèi)的設備提供各種服務，包括為離線操作提供路由服務、提供基于 IPv6 基礎設施鏈路的雙向連接，以及提供服務注冊以便啟用基于 DNS 的服務發(fā)現(xiàn)。

SiliconLabs 提供構建OpenThread 邊界路由器 (OTBR) 的解決方案，解決方案中包含 Raspberry Pi 設備和構建邊界路由器軟件所需的示例無線電協(xié)處理器 (RCP) 應用程序。

什么是 Unify SDK?

SiliconLabs 的 Unify SDK 簡化了物聯(lián)網(wǎng)基礎設施的開發(fā)，包括網(wǎng)關、接入點、集線器、網(wǎng)橋和基于應用處理器的終端產(chǎn)品。每個 Unify SDK 組件都實施統(tǒng)一語言(基于 Dotdot)的 MQTT 接口。采用模塊化設計，可擴展、輕量化，還具備明確定義的接口，可用于系統(tǒng)集成。Unify SDK 在 Linux 上本地運行，但其架構也可以用于移動應用。Unify-Matter Bridge 應用程序是 Unify SDK 的一部分，基于 CSA 的 Matter橋接應用軟件構建。應用程序接收 Matter 協(xié)議接口上的 ZCL 命令，并將其轉化為 Unify 控制器語言數(shù)據(jù)模型，然后發(fā)布到 MQTT 接口。

Matter橋接設備的工作原理是什么?

Matter橋接設備可為 Matter 結構中的非 Matter 物聯(lián)網(wǎng)設備提供連接。消費者可以在使用新 Matter 設備的同時，繼續(xù)使用現(xiàn)有的非 Matter 設備，例如 Zigbee 和 Z-Wave 設備。這些非 Matter 設備在 Matter 結構顯示為被橋接的設備。Matter 橋接設備使用 Unify SDK 在 Matter 和 Zigbee/Z-Wave 網(wǎng)絡設備之間進行協(xié)議轉換。下圖顯示了 Thread 網(wǎng)絡和 Matter 結構之間的連接，以及 Matter 與使用橋接設備的 Z-Wave/Zigbee 等非 Matter 網(wǎng)絡之間的連接。

下圖顯示了采用 Matter 網(wǎng)絡作為統(tǒng)一解決方案的智能家居環(huán)境：

Silicon Labs 持續(xù)提供完善的支持

Silicon Labs 為具有 Wi-Fi 或 Thread 連接功能的終端產(chǎn)品提供完整的 Matter 協(xié)議解決方案，以及包含無線 SoC 和軟件組合的 OTBR 解決方案。Silicon Labs 同時還提供 Matter 到 Zigbee 和 Matter 到 Z-Wave 的橋接解決方案，其中包括功能齊全的 Unify SDK 軟件。

審核編輯：湯梓紅