工程師說 | 什么是Matter 1.0？它將如何顛覆智能家居？

自2019年底以來，智能家居行業(yè)的技術專家共同努力定義一個旨在解決智能家居碎片化問題的統一框架。

作者：Omer Cheema

Senior Director of IoT & Wi-Fi Business Division, IoT and Infrastructure Business Unit

物聯網應該讓我們的家變得更舒適、安全和節(jié)能，然而，這一切還沒有發(fā)生，至少在主流市場是這樣的。由于智能設備之間的互操作性問題以及沒有一個統一的互聯互通標準，智能家居的市場化和通用化一直停留在早期階段。你如何確保你剛買的嶄新的恒溫器能與家里的其他設備一起工作？您的家庭中樞設備是否支持此設備？設備所遵循的協議版本（和子版本）是否符合智能家居其余設備的要求？你能告訴Alexa控制它還是你需要Siri？您是否需要在手機上安裝一個額外的應用程序來控制新添加的設備，或者您手機上的現有應用程序可以完成這項工作？從智能家居誕生的第一天起，業(yè)界一直在努力應對這一挑戰(zhàn)。

現在，好消息來了——Matter 1.0協議規(guī)范發(fā)布了，Matter有望徹底解決這個互操作性問題。自2019年底以來，來自300多家智能家居行業(yè)的領軍企業(yè)的技術專家共同努力定義一個旨在解決智能家居碎片化問題的統一框架。用技術術語來說，Matter的愿景是創(chuàng)建一個基于IP的協議，無論制造商的品牌如何，都可以在整個生態(tài)系統中安全、穩(wěn)健地將各種智能設備相互連接起來。Matter是一種應用層協議，它提取了底層的無線連接技術，例如Wi-Fi、Thread和低功耗藍牙（BLE）。通過使用一個通用的軟件協議棧，Matter設備的制造商將不必擔心各種智能家居生態(tài)系統和語音服務的互通性，如亞馬遜的Alexa、蘋果的Siri、谷歌的助手等。智能家居用戶將通過購買經過Matter認證的設備，使用任何語音助手，并使用任何智能家居平臺來控制他們的設備。

圖1：Matter是未來物聯網設備的應用層

Matter的另一個關鍵特性是本地控制。智能家居中典型的設備間通信通過云服務進行。每個設備將其數據發(fā)送到相關的云。不同云中的API允許設備相互交互。有了Matter，設備現在可以在本地相互通信，而無需將數據發(fā)送到云端。來自設備的數據可以保留在家庭網絡中。本地控制不僅在延遲、安全性和響應時間方面提供了好處，而且還可以確保設備在云服務的互聯網連接中斷的情況下繼續(xù)工作。

圖2：帶Matter的智能家居：設備間通信不需要云

當前的物聯網設備缺乏安全性，通用安全標準是Matter的另一個關鍵方面。事實上，歷史上最大的DDoS攻擊（Mirai僵尸網絡）的原因正是不安全的物聯網設備，該攻擊導致美國和歐洲的大部分互聯網癱瘓。物聯網設備制造商通常更關注設備功能和上市時間，而安全只是一個“錦上添花”的要求。因此，市場上出售的許多產品缺乏必要的安全功能Matter通過定義了統一的安全認證功能，只有實現了安全特性的設備才能夠通過Matter認證，這樣就解決了這個問題。例如，信任根是Matter認證設備的要求。所有通信都需要通過TLS確保安全，并且加密需要基于經過充分驗證的算法，例如SHA256?！耙子眯浴焙汀鞍踩浴蓖ǔ１徽J為是兩個相互沖突的優(yōu)先事項。Matter旨在通過其全面的安全框架確保安全，同時不影響用戶體驗。

Matter協議棧盡可能的節(jié)省算力和內存占用空間。開源Matter協議棧僅需要不到128KB的RAM和不到1MB的閃存。計算要求低，MCU類設備可以輕松運行Matter。

雖然這只是一個開始，但Matter 1.0規(guī)范已經支持一系列設備，包括照明產品（插頭、燈泡、開關等）、門鎖、恒溫器和暖通空調系統、百葉窗和窗簾、家庭安全傳感器（例如門磁傳感器、運動傳感器、煙霧和一氧化碳探測器）、車庫門控制器、無線接入點和網橋，以及電視和視頻播放器。Matter的后續(xù)版本已經計劃支持安全攝像頭、智能揚聲器、家用電器和掃地機器人。隨著生態(tài)系統的擴展，預計會出現新的使用案例和應用程序。包括瑞薩電子在內的Matter參與者致力于通過與物聯網設備制造商和其他上下游合作伙伴建立有意義的合作伙伴關系來豐富和增強Matter生態(tài)系統。

簡而言之，Matter是邁向大眾市場采用智能家居的重要一步。使用Matter構建的物聯網設備制造商可以通過使用具有特殊規(guī)格的開源代碼來降低成本和縮短上市時間。在瑞薩電子，我們堅定地致力于推廣和實現Matter應用。瑞薩擁有Matter所需要的所有主要無線連接技術，例如低功耗藍牙（BLE）、Wi-Fi和Thread。Matter的支持是我們作為智能家居連接領域卓越供應商戰(zhàn)略的重要組成部分。我們會與行業(yè)主要參與者合作開展標準化活動。我們的工程師團隊一直致力于Matter準備工作。我們所有相關的連接產品都將“準備就緒”。

了解瑞薩為Matter所帶來支持的更多信息，請點擊文末閱讀原文訪問查看。如您有其他需求咨詢，歡迎在文末或后臺留言，我們將盡快回復。

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瑞薩電子 (TSE: 6723)

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