世界今熱點：Matter 協(xié)議高速崛起，你真的了解它嗎？

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)該都不會陌生。早在本世紀初，物聯(lián)網(wǎng)概念剛剛誕生的時候，最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，就是智能家居。

(資料圖)

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。

智能家居（Smart Home）

但是，我們在使用智能家居設(shè)備的時候，肯定遇到過這樣的問題——

假如，你使用的是 A 廠商的手機，裝的是 A 廠商旗下的智能家居平臺 App。這時，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 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，你手機上就會有很多的 App。

沒錯，這就是長期困擾智能家居行業(yè)的生態(tài)壁壘問題。

事實上，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，一直以來都有碎片化的特點。不同的應(yīng)用場景，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)場景，以 Wi-Fi、藍牙、Zigbee、Thread 等短距通信技術(shù)為主，類別繁多且交叉使用。

而且，因為智能家居都是面向非專業(yè)用戶，所以，廠商們?yōu)榱舜_保用戶體驗，往往會構(gòu)建自己的平臺和 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)者們造成了很大的麻煩——推出同一款產(chǎn)品，就需要針對不同的生態(tài)進行開發(fā)，大幅增加了工作量和成本。

正因為生態(tài)壁壘問題嚴重制約了智能家居的長遠發(fā)展，所以，行業(yè)開始致力于尋找這個問題的解決方案。

█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)。這個協(xié)議的發(fā)起目的，是為了增加設(shè)備兼容性、簡化產(chǎn)品開發(fā)、改善用戶體驗、推動行業(yè)發(fā)展。

CHIP 工作組誕生之后，原計劃 2020 年發(fā)布標(biāo)準，2021 年推出產(chǎn)品。但是，因為種種原因，這個計劃未能實現(xiàn)。

2021 年 5 月，Zigbee 聯(lián)盟更名為CSA（Connectivity Standards Alliance，連接標(biāo)準聯(lián)盟）。同時，CHIP 項目也更名為Matter（中文意思是 " 情況、事件、物質(zhì) "）。

聯(lián)盟之所以更名，是因為很多成員不愿意加入 Zigbee。而 CHIP 改成 Matter，大概率也是因為 CHIP 這個詞知名度太大（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、采納者三種級別。發(fā)起者的級別最高，是最早參與協(xié)議起草的單位，屬于聯(lián)盟董事會成員，一定程度上參與聯(lián)盟的領(lǐng)導(dǎo)和決定。

部分發(fā)起者單位

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

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

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 輸出知識產(chǎn)權(quán)，致力于構(gòu)建一個大一統(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、藍牙、Thread 和 Zigbee 之間，到底是什么關(guān)系？

別急，我們先看一張圖：

這是一張協(xié)議架構(gòu)圖。Wi-Fi、Thread、藍牙（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)計理念是開放式的。

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

Matter 協(xié)議的安全性也是一大賣點。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 的實際組網(wǎng)。還是通過一張圖來說明：

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)。

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

█Matter 的產(chǎn)業(yè)進展

Matter 代表了智能家居技術(shù)的發(fā)展趨勢。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 Matter 的發(fā)展前景非常樂觀。根據(jù)市場研究公司 ABI Research 的最新報告，從 2022 年到 2030 年，將有超過 200 億臺無線互聯(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。

圖片來自：ABI Research

Matter 目前采用的是認證機制。廠商開發(fā)的硬件，需要通過 CSA 聯(lián)盟的認證流程，才能獲得 Matter 的認證證書，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景。

Matter 支持的終端設(shè)備類型（來自 CSA 官網(wǎng)）

從產(chǎn)業(yè)上來看，行業(yè)已經(jīng)有不少廠商的產(chǎn)品通過了 Matter 認證，并逐漸進入市場。芯片和模組廠商方面，對 Matter 的支持力度也比較大。

國內(nèi)模組領(lǐng)軍企業(yè)——移遠通信，作為 CSA 參與者級別會員，對 Matter 的應(yīng)用層做出了相關(guān)的貢獻，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、認證、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，整個協(xié)議具有一定技術(shù)與合作的復(fù)雜性，因此，移遠通信在推出的 Matter 模組產(chǎn)品上，更強調(diào) " 操作的簡單性、可靠性和安全性 "。

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

移遠方案可支持符合 Matter 標(biāo)準的 APP 對設(shè)備進行配網(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 + 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，實現(xiàn)更多物聯(lián)網(wǎng)場景應(yīng)用。

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

█結(jié)語

Matter 作為一個上層協(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，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，是整個智能家居行業(yè)的愿景，也是每個行業(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，真正走入每一個家庭。