Matter集百家所長，智能家居看到未來

當今智能家居解決方案還處于碎片化或單獨品牌的局部聯通，整個行業(yè)沒有統(tǒng)一的硬件標準和通信協議，來自于不同廠家的智能電視、智能燈光、智能冰箱等設備，無法通過同一個中央控制系統(tǒng)進行統(tǒng)一的控制和管理。而隨著Matter標準的發(fā)布，將有機會改變這一現狀。在之前的文章《從Zigbee到Matter，智能家居碎片化時代或將終結》中我們簡要介紹了Matter的由來，現在我們將對集百家所長的Matter進行詳細的介紹，并對智能家居的未來進行展望。

什么是Matter

Matter是一種智能家居的新興標準，其旨在將不同的智能家居設備和生態(tài)系統(tǒng)聯合起來以實現協同工作。Matter是物聯網連接標準“Project CHIP"的前身，由蘋果、Google、亞馬遜等企業(yè)和Zigbee聯盟于2019年底制定。隨后在2021年5月正式更名為“Matter”。

Matter的最大優(yōu)勢在于它可以實現互聯互通，這使得用戶可以不再受到單一品牌智能家居設備的束縛，從而更容易將智能家居加速普及。事實上，以往購買智能家居設備時，消費者通常需要注意設備是否與Alexa、Apple HomeKit、Hey Google或SmartThings等智能家居生態(tài)系統(tǒng)兼容，這往往讓購買過程變得十分復雜。

對于智能家居設備的終端廠商而言，開發(fā)智能家居就必須應對眾多智能家居生態(tài)系統(tǒng)，確保每臺設備都是兼容的，這將增加開發(fā)的難度和成本。而有了Matter這個智能家居標準，設備的互聯互通將變得更加容易，也將降低開發(fā)的難度和成本。

也就是說為了解決當今智能家居市場這樣的亂象：通信協議混雜，平臺支持不完善，生態(tài)之間有巨大的壁壘，用戶體驗糟糕等等問題，Matter 應運而生。

Matter 是一套開放標準，不向設備商抽取傭金。同時，Zigbee 聯盟在發(fā)布 Matter 時正式更名為連接標準聯盟(CSA)，希望通過更泛化的名稱吸引更多廠商參與。Matter 可以被看作是各家公司共同開發(fā)的結果，旨在為智能家居提供一種互聯標準。Matter 設計了一套統(tǒng)一的設備配對流程，用戶可以通過掃碼、NFC、手動輸入代碼等方式與設備配對，將設備接入 Wi-Fi 網絡。這套流程類似于HomeKit 設備注冊流程，只不過 HomeKit 設備使用蘋果的專有通信協議，而 Matter 設備使用通用協議。每個 Matter 設備都有一個設置碼，用戶可以通過設置碼將 Matter 設備注冊到不同的平臺上，從而克服了平臺間的障礙。這意味著不同平臺的用戶可以共同控制家居設備，并在不同房間使用不同品牌的智能音箱控制設備。

Matter 不僅僅是一個互聯協議，還是一種產品認證。它的 Logo 由三個指向同一中心的箭頭組成，代表蘋果、谷歌和亞馬遜三家公司的聯合。符合 Matter 標準的智能家居產品未來將在產品包裝或機身上印上這個 Logo。

Matter的構成

Matter 位于最上層，可以被視為一種語言，用于智能家居設備之間的交流。只要智能家居設備使用 Matter 這種語言，它們就可以直接互相交流，而不需要通過網關。TCP/UDP 則類似于不同形式的郵件和包裹，通過各種傳輸技術(位于最底層)，被寄送到各個智能家居設備的門牌號(IPv6)。更底層的各種網絡技術，類似于各種快遞方式，它們的速度和穩(wěn)定性可能存在差異，但都是將郵件投遞到對應的門牌號。

由此可見，Matter 在智能家居系統(tǒng)中的作用是極其重要的。它通過將不同的智能家居設備聯合起來，為用戶提供了更加便利的使用體驗。與此同時，它也為設備制造商帶來了巨大的好處。因為只要遵循 Matter 標準，每個制造商都可以生產符合標準的設備，無需考慮與其他制造商設備的兼容性，從而大大降低了開發(fā)難度和成本。

Matter能做什么

如果你購買到一個 Matter 認證的產品，那么：

該產品能夠無縫加入任何支持 Matter 的生態(tài)，如 HomeKit、Google Home、Alexa 或其他第三方生態(tài)，并使用該生態(tài)提供的所有基礎和高級功能。

不需要購買適用于特定生態(tài)的網關，任何支持 Matter 的產品都可以由 HomePod、Apple TV、Nest 音箱或 Eero 路由器等充當網關，支持其他所有 Matter 設備。

與家中任何其他品牌的 Matter 產品直接交換數據、執(zhí)行操作，或作為自動化的一部分，不需要通過網關進行通信，從而顯著降低數據交換的延遲成本。

具有安全的本地運行機制，不需要接入任何廠商的云服務，即可完成控制、自動化和固件升級。

使用 Wi-Fi、以太網和 Thread 協議，其中 Thread 是最先進的 IoT 通信協議，具有極低的響應延遲。

具有安全的認證入網過程，適用于多種生態(tài)和多個管理員的家庭且十分方便友好。

Matter 從一開始就旨在統(tǒng)一物聯網市場，解決以往智能家居用戶面臨的問題，讓廠商從構建生態(tài)這種壟斷的惡性競爭中轉向專注于產品力和產品深度的良性競爭。

Thread與Matter

Thread 協議是 Nest 公司于 2015 年提出的新型通訊協議。而同年，Nest 公司被谷歌收購。因此組建 Project CHIP 的時候，谷歌貢獻出了 Thread 這一先進的低功耗網絡協議作為 Matter 的基石之一。

以太網、Wi-Fi以及Thread是Matter支持的傳輸協議中的主要三種。以太網和Wi-Fi已經廣泛應用于日常的網絡連接和文件傳輸中。而Thread則更像是專為智能家居設備打造的Wi-Fi，擁有低功耗、高覆蓋度等特性，可以讓使用電池供電的家居設備持續(xù)運行多年。相比市面上的低功耗傳輸協議，如Zigbee和藍牙Mesh，Thread在帶寬、穩(wěn)定性和響應時間方面表現更加優(yōu)異，無論在中小規(guī)模網絡還是大規(guī)模網絡中，實際延遲表現都非常出色，遠低于用戶能感知的范圍。并且 Thread 還擁有 Mesh、自愈網絡以及節(jié)點自動管理等等特性。

Matter中智能家居如何做到無障礙溝通

Matter繼承并加強了Zigbee聯盟的Zigbee Cluster Library (ZCL)，這個庫有數十年的積累，幾乎市面上所有設備都可以使用其中定義的Cluster。雖然ZCL最初只適用于Zigbee協議，但是在Matter成立之后，它被擴展為ZCL高級平臺(ZAP)。所有支持Matter的設備，無論使用何種通信方式，都將使用ZAP作為唯一的通信語言進行信息交互和控制。

過去，由于智能家居設備的語言不統(tǒng)一，需要使用網關進行翻譯。例如在以前的 HomeKit 中，如果你要關閉一個 Zigbee 開關，那么你發(fā)送的指令會先經過 HAP 發(fā)送到 Zigbee 網關，然后再通過網關翻譯成 ZCL 以控制開關。但升級到 Matter 后，你發(fā)送的指令可以直接傳輸到 Wi-Fi、以太網和 Thread 設備中，無需任何中介設備即可控制設備。使用同一語言進行通信，大大提高了可用性，并減少了成本。

谷歌、亞馬遜、蘋果、三星如何玩轉Matter

谷歌 Nest：Google將升級旗下Nest的所有的顯示器和揚聲器以支持Matter標準，從而能更好地控制相關設備。通過Google Assistant語音助手技術，Matter標簽的設備都可以被控制。此外，谷歌將通過安卓手機和Google Fast Pair技術來支持Matter，使Matter產品的配對過程就像連接新耳機一樣簡單。

亞馬遜 Alexa：亞馬遜將把其第四代Echo升級到Thread，建立一個橋梁連接自身和Wi-Fi網絡。亞馬遜的Eero也將支持Matter，并發(fā)布新的開發(fā)人員工具，以使Alexa智能家居合作伙伴更容易支持Matter。

蘋果 HomeKit：蘋果將在iOS 15中支持Matter的集成。用戶可以使用Home應用程序來管理相關的Matter設備，這意味著他們可以更靈活地設置智能家居并更加無縫地協同工作。

三星 SmartThings：三星SmartThings平臺的集線器將升級以支持Matter，這一標準將成為其智能手機、智能電視和智能電器的控制器，但是目前還不清楚是通過Wi-Fi還是Thread。此外，三星在CES 2022上還宣布其新的Home Hub將支持Matter。

Matter啟示錄

Matter是一個年輕的協議，到目前為止也就三四年時間。然而，它匯聚了過去20年內所有智能家居技術的精華，因此具備了市面上最快的低功耗傳輸協議、最安全的接入和運行方式，以及最全面的設備類型定義庫。這些優(yōu)秀的技術使得Matter在IoT市場中具有統(tǒng)一的競爭優(yōu)勢。

Matter 協議公布的時間每年都推遲，這是因為 CSA 需要驗證的平臺數量遠超預期。這些平臺都希望在 Matter 推出時擁有兼容的 Matter 設備、應用程序和生態(tài)系統(tǒng)。目前，超過16家的操作系統(tǒng)和芯片組平臺都將支持 Matter，包括 Linux、Darwin、Android、Tizen 和 Zephyr 等操作系統(tǒng)平臺，以及來自英飛凌、Silicon Labs、TI、NXP、Nordic、Espressif Systems 和 Synaptics 的芯片組平臺。

Matter 協議將統(tǒng)一終端設備的聯網協議，實現真正的生態(tài)兼容，但由于各品牌所采用的網絡協議不同，組網依舊面臨困難。然而，科技大廠、系統(tǒng)平臺以及芯片大廠的涌入給 Matter 注入了新鮮、火熱的血液。但 Matter 還只是智能家居生態(tài)互聯互通生態(tài)構想的第一步，廣大用戶的實踐驗證才是最終的考驗。智能家居仍處于快速成長期，技術和產品的迭代應接不暇。因此，這一行業(yè)標準如何適應并保持先進性，也是眾多參與的玩家需要下功夫的地方。

信馳達推出支持 Matter 模組

作為深圳老牌無線物聯網企業(yè)，深圳信馳達科技推出了數款支持Matter協議的無線通信模組，其中Thread模組基于TI CC2652x7、Silicon Labs MG24和Nordic nRF52840無線Soc設計，Wi-Fi模組基于TI CC3235S/CC3235SF無線SoC設計，可以助力客戶快速完成產品開發(fā)。

關于信馳達

深圳市信馳達科技有限公司(RF-Star)是一家專注于射頻通信方案的高科技公司，2010年即獲得美國TI德州儀器公司的認證，是其低功耗無線通信芯片的授權開發(fā)商。該公司提供物聯網無線模塊和完整應用方案，包括BLE、Wi-Fi、Wi-SUN、LoRa、ZigBee、Thread等。欲了解更多信息，請訪問公司網站或關注微信公眾號“信馳達科技”，購買樣品請在淘寶APP上搜索“信馳達科技”進入官方店鋪購買。

審核編輯：湯梓紅