Matter協(xié)議高速崛起，你真的了解它嗎？-世界新視野

2023-06-26 06:04:30 來(lái)源：面包芯語(yǔ)

【資料圖】

但是，我們?cè)谑褂弥悄芗揖釉O(shè)備的時(shí)候，肯定遇到過(guò)這樣的問(wèn)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(méi)有辦法管理它。如果想要買(mǎi)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(méi)錯(cuò)，這就是長(zhǎng)期困擾智能家居行業(yè)的生態(tài)壁壘問(wèn)題。事實(shí)上，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，一直以來(lái)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(lèi)別繁多且交叉使用。而且，因?yàn)橹悄芗揖佣际敲嫦蚍菍?zhuān)業(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(zhuān)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(lái)了無(wú)盡的煩惱，也給廠商以及開(kāi)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(kāi)發(fā)，大幅增加了工作量和成本。正因?yàn)樯鷳B(tài)壁壘問(wèn)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(kāi)始致力于尋找這個(gè)問(wèn)題的解決方案。█Matter協(xié)議的誕生2019年12月，谷歌和蘋(píng)果加入了Zigbee聯(lián)盟，聯(lián)合亞馬遜和全球超過(guò)200家公司和數(shù)千名專(zhuān)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(kāi)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(chē)。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(píng)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(píng)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(wú)縫互聯(lián)生態(tài)。█Matter的協(xié)議架構(gòu)說(shuō)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：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(zhuān)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(kāi)放式的。它是一個(gè)開(kāi)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(lái)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(mài)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(lái)，我們看看Matter的實(shí)際組網(wǎng)。還是通過(guò)一張圖來(lái)說(shuō)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(wú)線路由器即可。支持Matter協(xié)議的Thread設(shè)備，通過(guò)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(lèi)設(shè)備（Matter Bridge/Gateway），進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，然后連接無(wú)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(lè)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(guò)200億臺(tái)無(wú)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(lèi)型將滿足Matter規(guī)范。Matter目前采用的是認(rèn)證機(jī)制。廠商開(kāi)發(fā)的硬件，需要通過(guò)CSA聯(lián)盟的認(rèn)證流程，才能獲得Matter的認(rèn)證證書(shū)，且允許使用Matter標(biāo)志。按CSA的說(shuō)法，Matter規(guī)范將適用于控制板、門(mén)鎖、燈、插座、開(kāi)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(lèi)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(lái)看，行業(yè)已經(jīng)有不少?gòu)S商的產(chǎn)品通過(guò)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(mén)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(kāi)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(guò)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(yǔ)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(wèn)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(shuō)，它給沉悶多年的智能家居技術(shù)體系帶來(lái)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(lái)，勇?lián)笕?。Matter是否會(huì)獲得成功，我們還沒(méi)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。

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