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，整個行業沒有統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進行統一的控制和管理。而隨著Matter標準的發布，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系統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等智能家居生態系統兼容，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，開發智能家居就必須應對眾多智能家居生態系統，確保每臺設備都是兼容的，這將增加開發的難度和成本。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，如 HomeKit、Google Home、Alexa 或其他第三方生態，并使用該生態提供的所有基礎和高級功能。
不需要購買適用于特定生態的網關，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、穩定性和響應時間方面表現更加優異，無論在中小規模網絡還是大規模網絡中，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，那么你發送的指令會先經過 HAP 發送到 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，并發布新的開發人員工具，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。這些優秀的技術使得Matter在IoT市場中具有統一的競爭優勢。
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、應用程序和生態系統。目前，超過16家的操作系統和芯片組平臺都將支持 Matter，包括 Linux、Darwin、Android、Tizen 和 Zephyr 等操作系統平臺，以及來自英飛凌、Silicon Labs、TI、NXP、Nordic、Espressif Systems 和 Synaptics 的芯片組平臺。
Matter 協議將統一終端設備的聯網協議，實現真正的生態兼容，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互聯互通生態構想的第一步，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 模塊
作為深圳老牌無線物聯網企業，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 CC2652P7、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。
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www.ycccsm.com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。
