Matter協(xié)議高速崛起

今天我們要聊的話題，和智能家居有關(guān)。

說到智能家居，大家應(yīng)該都不會(huì)陌生。早在本世紀(jì)初，物聯(lián)網(wǎng)概念剛剛誕生的時(shí)候，最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，就是智能家居。

這些年來，隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的家庭智能硬件被發(fā)明出來。這些硬件給家庭生活帶來了很大的便利，也增加了生活的樂趣。

但是，我們?cè)谑褂弥悄芗揖釉O(shè)備的時(shí)候，肯定遇到過這樣的問題——

假如，你使用的是A廠商的手機(jī)，裝的是A廠商旗下的智能家居平臺(tái)App。這時(shí)，B廠商發(fā)布了一款智能家居產(chǎn)品，你很喜歡。但是，A廠商的App，沒有辦法管理它。如果想要買它和使用它，你必須再裝一個(gè)B廠商的App。

當(dāng)然如果你又看上了C廠商的產(chǎn)品，這意味著還要裝C廠商的App……

? ? 久而久之，你手機(jī)上就會(huì)有很多的App。

沒錯(cuò)，這就是長(zhǎng)期困擾智能家居行業(yè)的生態(tài)壁壘問題。

事實(shí)上，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，一直以來都有碎片化的特點(diǎn)。不同的應(yīng)用場(chǎng)景，匹配不同特性的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。有的需要大帶寬、有的需要低功耗、有的注重穩(wěn)定性，也有的非常關(guān)注成本。

這就催生了2/3/4/5G、NB-IoT、eMTC、LoRa、SigFox、Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee、Thread等多種底層通信技術(shù)的混用。

而智能家居又是典型的局域網(wǎng)場(chǎng)景，以Wi-Fi、藍(lán)牙、Zigbee、Thread等短距通信技術(shù)為主，類別繁多且交叉使用。

而且，因?yàn)橹悄芗揖佣际敲嫦蚍菍I(yè)用戶，所以，廠商們?yōu)榱舜_保用戶體驗(yàn)，往往會(huì)構(gòu)建自己的平臺(tái)和UI界面，采用專有的應(yīng)用層協(xié)議。于是，就形成了現(xiàn)在的“生態(tài)圈大戰(zhàn)”。

生態(tài)之間的壁壘，不僅給用戶帶來了無盡的煩惱，也給廠商以及開發(fā)者們?cè)斐闪撕艽蟮穆闊瞥鐾豢町a(chǎn)品，就需要針對(duì)不同的生態(tài)進(jìn)行開發(fā)，大幅增加了工作量和成本。

正因?yàn)樯鷳B(tài)壁壘問題嚴(yán)重制約了智能家居的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，所以，行業(yè)開始致力于尋找這個(gè)問題的解決方案。

█Matter協(xié)議的誕生

2019年12月，谷歌和蘋果加入了Zigbee聯(lián)盟，聯(lián)合亞馬遜和全球超過200家公司和數(shù)千名專家，共同推廣新的應(yīng)用層協(xié)議，也就是Project CHIP（Connected Home over IP）協(xié)議。

從名字就可以看出，CHIP就是基于IP協(xié)議的家居互聯(lián)。這個(gè)協(xié)議的發(fā)起目的，是為了增加設(shè)備兼容性、簡(jiǎn)化產(chǎn)品開發(fā)、改善用戶體驗(yàn)、推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。

CHIP工作組誕生之后，原計(jì)劃2020年發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)，2021年推出產(chǎn)品。但是，因?yàn)榉N種原因，這個(gè)計(jì)劃未能實(shí)現(xiàn)。

2021年5月，Zigbee聯(lián)盟更名為CSA（Connectivity Standards Alliance，連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟）。同時(shí)，CHIP項(xiàng)目也更名為Matter（中文意思是“情況、事件、物質(zhì)”）。

聯(lián)盟之所以更名，是因?yàn)楹芏喑蓡T不愿意加入Zigbee。而CHIP改成Matter，大概率也是因?yàn)镃HIP這個(gè)詞知名度太大（原意是“芯片”），非常容易撞車。

2022年10月，CSA終于正式發(fā)布了Matter標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議1.0版本。前不久，2023年5月18日，Matter 1.1版本也發(fā)布了。

CSA聯(lián)盟成員分為發(fā)起者、參與者、采納者三種級(jí)別。發(fā)起者的級(jí)別最高，是最早參與協(xié)議起草的單位，屬于聯(lián)盟董事會(huì)成員，一定程度上參與聯(lián)盟的領(lǐng)導(dǎo)和決定。

谷歌和蘋果作為發(fā)起者的代表，對(duì)Matter的早期規(guī)范做出了很大的貢獻(xiàn)。

谷歌貢獻(xiàn)了自家Smart Home現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用協(xié)議Weave（一套標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證機(jī)制和設(shè)備操作命令），而蘋果則貢獻(xiàn)了HAP Security（用于端對(duì)端通訊及本地局域網(wǎng)操控，保證了強(qiáng)大的隱私和安全性）。

根據(jù)官網(wǎng)的最新數(shù)據(jù)，CSA聯(lián)盟的發(fā)起者一共是29家企業(yè)，參與者282家，采用者238家。

在巨頭的帶領(lǐng)下，行業(yè)企業(yè)們正在積極為Matter輸出知識(shí)產(chǎn)權(quán)，致力于構(gòu)建一個(gè)大一統(tǒng)的無縫互聯(lián)生態(tài)。

█Matter的協(xié)議架構(gòu)

說了半天，我們到底該如何理解Matter協(xié)議？它和Wi-Fi、藍(lán)牙、Thread和Zigbee之間，到底是什么關(guān)系？

別急，我們先看一張圖：

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這是一張協(xié)議架構(gòu)圖。Wi-Fi、Thread、藍(lán)牙（BLE）、以太網(wǎng)（Ethernet）這些，屬于底層協(xié)議（物理層和數(shù)據(jù)鏈路層）；底層往上是網(wǎng)絡(luò)層，包括IP協(xié)議；再往上是傳輸層，包括TCP和UDP協(xié)議；而Matter協(xié)議，前面我們已經(jīng)提到，屬于應(yīng)用層協(xié)議。

藍(lán)牙和Zigbee除了底層協(xié)議之外，也有專用的網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層。

所以，Matter與Zigbee、藍(lán)牙是互斥的協(xié)議。目前，Matter支持的底層協(xié)議，只有Wi-Fi、Thread和以太網(wǎng)（Ethernet）。

除了協(xié)議架構(gòu)之外，我們還需要知道，Matter協(xié)議的設(shè)計(jì)理念是開放式的。

它是一個(gè)開源協(xié)議，可以被任何人查看、使用和修改，以適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景和需求，這將可以帶來透明和可靠的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

Matter協(xié)議的安全性也是一大賣點(diǎn)。它使用了最新的加密技術(shù)，支持端到端加密，確保用戶的通訊內(nèi)容不被竊取或篡改。

█Matter的組網(wǎng)模式

接下來，我們看看Matter的實(shí)際組網(wǎng)。還是通過一張圖來說明：

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如圖所示，Matter是基于TCP/IP的協(xié)議，所以，TCP/IP是什么組網(wǎng)，Matter就是什么組網(wǎng)。

支持Matter協(xié)議的Wi-Fi、Ethernet設(shè)備，直接連接無線路由器即可。支持Matter協(xié)議的Thread設(shè)備，通過邊界路由器（Border Routers），也可以與Wi-Fi等基于IP的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。

對(duì)于不支持Matter協(xié)議的設(shè)備，例如Zigbee或者藍(lán)牙設(shè)備等，可以連接到網(wǎng)橋類設(shè)備（Matter Bridge/Gateway），進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，然后連接無線路由器。

█Matter的產(chǎn)業(yè)進(jìn)展

Matter代表了智能家居技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，自成立之日起，就受到了廣泛關(guān)注和熱烈支持。

行業(yè)對(duì)Matter的發(fā)展前景非常樂觀。根據(jù)市場(chǎng)研究公司ABI Research的最新報(bào)告，從 2022年到2030年，將有超過200億臺(tái)無線互聯(lián)智能家居設(shè)備在全球出售，其中很大一部分設(shè)備類型將滿足Matter規(guī)范。

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圖片來自：ABI Research

Matter目前采用的是認(rèn)證機(jī)制。廠商開發(fā)的硬件，需要通過CSA聯(lián)盟的認(rèn)證流程，才能獲得Matter的認(rèn)證證書，且允許使用Matter標(biāo)志。

按CSA的說法，Matter規(guī)范將適用于控制板、門鎖、燈、插座、開關(guān)、傳感器、恒溫器、風(fēng)扇、氣候控制器、百葉窗和媒體設(shè)備等多種類型的設(shè)備，涵蓋了智能家居的幾乎所有場(chǎng)景。

從產(chǎn)業(yè)上來看，行業(yè)已經(jīng)有不少?gòu)S商的產(chǎn)品通過了Matter認(rèn)證，并逐漸進(jìn)入市場(chǎng)。芯片和模組廠商方面，對(duì)Matter的支持力度也比較大。

國(guó)內(nèi)模組領(lǐng)軍企業(yè)——移遠(yuǎn)通信，作為CSA 參與者級(jí)別會(huì)員，對(duì)Matter的應(yīng)用層做出了相關(guān)的貢獻(xiàn)，且還推出了多款支持Matter協(xié)議的Wi-Fi模組，包括FC41D、FCM100D、FLM040D和FLM140D等多系列產(chǎn)品。

他們基于模組、APP、平臺(tái)、認(rèn)證、生產(chǎn)的一站式Matter解決方案，可以迅速降低客戶Matter設(shè)備的研發(fā)準(zhǔn)入門檻，縮短產(chǎn)品上線周期。

考慮到Matter還處于起步階段，整個(gè)協(xié)議具有一定技術(shù)與合作的復(fù)雜性，因此，移遠(yuǎn)通信在推出的Matter模組產(chǎn)品上，更強(qiáng)調(diào)“操作的簡(jiǎn)單性、可靠性和安全性”。

以照明和電工應(yīng)用為例，移遠(yuǎn)通信基于Matter模組開發(fā)的應(yīng)用層固件，可以實(shí)現(xiàn)眾多非常實(shí)用的功能。

移遠(yuǎn)方案可支持符合Matter標(biāo)準(zhǔn)的APP對(duì)設(shè)備進(jìn)行配網(wǎng)、控制、分享，且支持客戶通過OEM APP建立屬于自己的APP體系。他們所提供的“終端+連接+平臺(tái)+應(yīng)用”一站式端到端解決方案，可以幫助客戶便捷、高效、快速連接，實(shí)現(xiàn)更多物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景應(yīng)用。

值得一提的是，移遠(yuǎn)通信還可以提供一整套的產(chǎn)線改造方案，幫助客戶實(shí)現(xiàn)二維碼鐳雕、功能自動(dòng)化測(cè)試、設(shè)備老化測(cè)試等一系列工作。

█結(jié)語

Matter作為一個(gè)上層協(xié)議，最大的作用在于打破了不同設(shè)備和生態(tài)之間的壁壘。不同的人，看待Matter的視角也不同，有人將其視為救世主，也有人將其視為清流。

目前，Matter協(xié)議仍處于走入市場(chǎng)的前期階段，或多或少還面臨一些問題和挑戰(zhàn)，例如成本較高、存量設(shè)備更新周期較長(zhǎng)等。

不管怎么說，它給沉悶多年的智能家居技術(shù)體系帶來了沖擊。如果老的體系制約了技術(shù)的發(fā)展，限制了用戶的體驗(yàn)，那么，我們就需要像Matter這樣的技術(shù)站出來，勇?lián)笕巍?/p>

Matter是否會(huì)獲得成功，我們還沒有辦法做出結(jié)論。但是，將數(shù)字技術(shù)賦能家庭生活，持續(xù)改善用戶的數(shù)字生活體驗(yàn)，是整個(gè)智能家居行業(yè)的愿景，也是每個(gè)行業(yè)企業(yè)以及從業(yè)者的職責(zé)。 希望智能家居能早日打破所有的技術(shù)桎梏，真正走入每一個(gè)家庭。

審核編輯：劉清