Matter協議高速崛起，你真的了解它嗎？-世界新視野

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但是，我們在使用智能家居設備的時候，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廠商發布了一款智能家居產品，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。當然如果你又看上了C廠商的產品，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的生態壁壘問題。事實上，物聯網技術的發展，一直以來都有碎片化的特點。不同的應用場景，匹配不同特性的物聯網技術。有的需要大帶寬、有的需要低功耗、有的注重穩定性，也有的非常關注成本。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的混用。而智能家居又是典型的局域網場景，以Wi-Fi、藍牙、Zigbee、Thread等短距通信技術為主，類別繁多且交叉使用。而且，因為智能家居都是面向非專業用戶，所以，廠商們為了確保用戶體驗，往往會構建自己的平臺和UI界面，采用專有的應用層協議。于是，就形成了現在的“生態圈大戰”。生態之間的壁壘，不僅給用戶帶來了無盡的煩惱，也給廠商以及開發者們造成了很大的麻煩——推出同一款產品，就需要針對不同的生態進行開發，大幅增加了工作量和成本。正因為生態壁壘問題嚴重制約了智能家居的長遠發展，所以，行業開始致力于尋找這個問題的解決方案。█Matter協議的誕生2019年12月，谷歌和蘋果加入了Zigbee聯盟，聯合亞馬遜和全球超過200家公司和數千名專家，共同推廣新的應用層協議，也就是Project CHIP（Connected Home over IP）協議。從名字就可以看出，CHIP就是基于IP協議的家居互聯。這個協議的發起目的，是為了增加設備兼容性、簡化產品開發、改善用戶體驗、推動行業發展。CHIP工作組誕生之后，原計劃2020年發布標準，2021年推出產品。但是，因為種種原因，這個計劃未能實現。2021年5月，Zigbee聯盟更名為CSA（Connectivity Standards Alliance，連接標準聯盟）。同時，CHIP項目也更名為Matter（中文意思是“情況、事件、物質”）。聯盟之所以更名，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終于正式發布了Matter標準協議1.0版本。前不久，2023年5月18日，Matter 1.1版本也發布了。CSA聯盟成員分為發起者、參與者、采納者三種級別。發起者的級別最高，是最早參與協議起草的單位，屬于聯盟董事會成員，一定程度上參與聯盟的領導和決定。谷歌和蘋果作為發起者的代表，對Matter的早期規范做出了很大的貢獻。谷歌貢獻了自家Smart Home現有的網絡層和應用協議Weave（一套標準認證機制和設備操作命令），而蘋果則貢獻了HAP Security（用于端對端通訊及本地局域網操控，保證了強大的隱私和安全性）。根據官網的最新數據，CSA聯盟的發起者一共是29家企業，參與者282家，采用者238家。在巨頭的帶領下，行業企業們正在積極為Matter輸出知識產權，致力于構建一個大一統的無縫互聯生態。█Matter的協議架構說了半天，我們到底該如何理解Matter協議？它和Wi-Fi、藍牙、Thread和Zigbee之間，到底是什么關系？別急，我們先看一張圖：這是一張協議架構圖。Wi-Fi、Thread、藍牙（BLE）、以太網（Ethernet）這些，屬于底層協議（物理層和數據鏈路層）；底層往上是網絡層，包括IP協議；再往上是傳輸層，包括TCP和UDP協議；而Matter協議，前面我們已經提到，屬于應用層協議。藍牙和Zigbee除了底層協議之外，也有專用的網絡層、傳輸層、應用層。所以，Matter與Zigbee、藍牙是互斥的協議。目前，Matter支持的底層協議，只有Wi-Fi、Thread和以太網（Ethernet）。除了協議架構之外，我們還需要知道，Matter協議的設計理念是開放式的。它是一個開源協議，可以被任何人查看、使用和修改，以適應不同的應用場景和需求，這將可以帶來透明和可靠的技術優勢。Matter協議的安全性也是一大賣點。它使用了最新的加密技術，支持端到端加密，確保用戶的通訊內容不被竊取或篡改。█Matter的組網模式接下來，我們看看Matter的實際組網。還是通過一張圖來說明：如圖所示，Matter是基于TCP/IP的協議，所以，TCP/IP是什么組網，Matter就是什么組網。支持Matter協議的Wi-Fi、Ethernet設備，直接連接無線路由器即可。支持Matter協議的Thread設備，通過邊界路由器（Border Routers），也可以與Wi-Fi等基于IP的網絡互聯。對于不支持Matter協議的設備，例如Zigbee或者藍牙設備等，可以連接到網橋類設備（Matter Bridge/Gateway），進行協議轉換，然后連接無線路由器。█Matter的產業進展Matter代表了智能家居技術的發展趨勢。因此，自成立之日起，就受到了廣泛關注和熱烈支持。行業對Matter的發展前景非常樂觀。根據市場研究公司ABI Research的最新報告，從 2022年到2030年，將有超過200億臺無線互聯智能家居設備在全球出售，其中很大一部分設備類型將滿足Matter規范。Matter目前采用的是認證機制。廠商開發的硬件，需要通過CSA聯盟的認證流程，才能獲得Matter的認證證書，且允許使用Matter標志。按CSA的說法，Matter規范將適用于控制板、門鎖、燈、插座、開關、傳感器、恒溫器、風扇、氣候控制器、百葉窗和媒體設備等多種類型的設備，涵蓋了智能家居的幾乎所有場景。從產業上來看，行業已經有不少廠商的產品通過了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。國內模組領軍企業——移遠通信，作為CSA 參與者級別會員，對Matter的應用層做出了相關的貢獻，且還推出了多款支持Matter協議的Wi-Fi模組，包括FC41D、FCM100D、FLM040D和FLM140D等多系列產品。他們基于模組、APP、平臺、認證、生產的一站式Matter解決方案，可以迅速降低客戶Matter設備的研發準入門檻，縮短產品上線周期。考慮到Matter還處于起步階段，整個協議具有一定技術與合作的復雜性，因此，移遠通信在推出的Matter模組產品上，更強調“操作的簡單性、可靠性和安全性”。以照明和電工應用為例，移遠通信基于Matter模組開發的應用層固件，可以實現眾多非常實用的功能。移遠方案可支持符合Matter標準的APP對設備進行配網、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，實現更多物聯網場景應用。值得一提的是，移遠通信還可以提供一整套的產線改造方案，幫助客戶實現二維碼鐳雕、功能自動化測試、設備老化測試等一系列工作。█結語Matter作為一個上層協議，最大的作用在于打破了不同設備和生態之間的壁壘。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，例如成本較高、存量設備更新周期較長等。不管怎么說，它給沉悶多年的智能家居技術體系帶來了沖擊。如果老的體系制約了技術的發展，限制了用戶的體驗，那么，我們就需要像Matter這樣的技術站出來，勇擔大任。Matter是否會獲得成功，我們還沒有辦法做出結論。但是，將數字技術賦能家庭生活，持續改善用戶的數字生活體驗，是整個智能家居行業的愿景，也是每個行業企業以及從業者的職責。希望智能家居能早日打破所有的技術桎梏，真正走入每一個家庭。

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