在開發(fā)Matter設(shè)備之前，你需要知道的事！

Matter是業(yè)界統(tǒng)一的標準，在促進智能家居生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的可靠和安全連接方面發(fā)揮著重要作用。其使制造商更容易開發(fā)智能家居系統(tǒng)，也更適合消費者，使之能夠創(chuàng)建無所不包的系統(tǒng)，而不局限于單一品牌或技術(shù)。

對于有興趣開發(fā)Matter設(shè)備的開發(fā)人員和企業(yè)，本文提供了關(guān)于Matter網(wǎng)絡(luò)拓撲，以及其與傳統(tǒng)設(shè)備(如Zigbee和Z-Wave)的兼容性的寶貴信息。

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居模式正在取得無可置疑的成功。這可以從一些智能家居行業(yè)報告中看到的一些數(shù)據(jù)點來證明，例如MarketandMarket的這份報告:從2023年到2028年，全球智能家居市場預(yù)計將以10%的復(fù)合年基于物聯(lián)網(wǎng)的智能家居模式正在取得無可置疑的成功。這可以從一些智能家居行業(yè)報告中看到的一些數(shù)據(jù)點來證明，例如，據(jù)Market and Market報告：從2023年到2028年，全球智能家居市場預(yù)計將以10%的復(fù)合年增長率(CAGR)增長，從2023年的估計1017億美元增長到1637億美元。

這聽起來很有前景，對吧?

然而，智能家居行業(yè)總有一個挑戰(zhàn)——不同制造商制造的設(shè)備之間的不兼容性問題。由于存在如此多的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，各有利弊，不同的企業(yè)選擇采用不同的協(xié)議。因此，智能家居行業(yè)嚴重分散，很難與來自許多供應(yīng)商和制造商的系統(tǒng)和設(shè)備連接和工作。而對于終端用戶而言，這意味著為了控制各種設(shè)備，智能手機必須安裝多個應(yīng)用程序，這也將使得全屋物聯(lián)網(wǎng)控制變得復(fù)雜和低效。

Zigbee聯(lián)盟(現(xiàn)為連接標準聯(lián)盟)一直致力于推動Matter，這是一個基于IP的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。Matter 1.0于2022年11月發(fā)布，其目標是創(chuàng)建一個單一的標準化框架，允許設(shè)備、應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過Wi-Fi、Thread和以太網(wǎng)進行通信。一年后，Matter 1.2于2023年10月發(fā)布，增加了對九種設(shè)備的支持，包括冰箱、洗衣機、洗碗機、掃地機器人和煙霧報警器等。

什么是Matter協(xié)議?

Wi-Fi聯(lián)盟和CSA正在大力推廣Matter。這兩個組織合作制定統(tǒng)一的標準，以實現(xiàn)使用Wi-Fi和其他無線技術(shù)的設(shè)備之間的無縫共存和交互，而不管其底層技術(shù)如何。

需要注意的是，Matter是專門為物聯(lián)網(wǎng)(IoT)創(chuàng)建的，物聯(lián)網(wǎng)對處理開銷的需求很低，對設(shè)備的計算能力要求也很低，即內(nèi)存需要小于128kB的RAM和不到1MB的閃存。

Matter網(wǎng)絡(luò)拓撲和設(shè)備角色

Matter標準定義了一個本地家庭網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型，以及各種節(jié)點和設(shè)備的相應(yīng)角色。這些包括:Matter終端裝置

物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備分為不同的預(yù)先建立的組。

Matter設(shè)備

可以通過BLE接入或調(diào)試新設(shè)備的設(shè)備，Matter協(xié)議基于Wi-Fi、以太網(wǎng)和Thread網(wǎng)絡(luò)層進行數(shù)據(jù)傳輸，加上用于新設(shè)備接入的BLE。通常，這一過程是由智能手機等設(shè)備輔助的。

Matter控制器

Matter控制器是作為一個或多個Matter結(jié)構(gòu)的中心點的設(shè)備。控制器通常用于控制機載設(shè)備。Matter控制器可以是智能手機或具有更復(fù)雜功能的智能網(wǎng)關(guān)。

Thread 邊界路由器

Thread 邊界路由器，顧名思義，通過將Thread網(wǎng)絡(luò)協(xié)議消息轉(zhuǎn)換為可在Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臉藴蔍Pv6消息，將Thread網(wǎng)絡(luò)連接到其他Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，并確保正確發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

Matter橋

對于許多用戶和智能家居設(shè)備開發(fā)人員而言，將現(xiàn)有的傳統(tǒng)設(shè)備集成到Matter網(wǎng)絡(luò)中將是一個重要的考慮因素。畢竟，Matter是如此的新鮮。一些家庭仍然需要額外的設(shè)備，以便將其新的專有設(shè)備或舊的現(xiàn)有設(shè)備連接到Matter結(jié)構(gòu)上。Matter橋?qū)⑹褂闷渌麄鹘y(tǒng)或?qū)Ｓ形锫?lián)網(wǎng)協(xié)議(包括Zigbee、LoRa和Z-Wave)，將設(shè)備連接到Matter控制器和結(jié)構(gòu)。

· Wi-Fi支持

Matter支持Wi-Fi，可以在認證的Wi-Fi設(shè)備上運行。這一點很重要，因為從部署的智能家居設(shè)備數(shù)量來看，Wi-Fi是最受歡迎的選擇之一。在大多數(shù)情況下，Wi-Fi是全球數(shù)億家庭的主要IP網(wǎng)絡(luò)主干線，連接物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和計算/娛樂產(chǎn)品。此外，大多數(shù)家庭中的云服務(wù)將通過Wi-Fi傳輸。

Matter與Wi-Fi的兼容性允許智能家居設(shè)備的廣泛采用和集成，利用家庭中現(xiàn)有的Wi-Fi基礎(chǔ)設(shè)施，并實現(xiàn)設(shè)備與云服務(wù)之間的通信，如具有Wi-Fi功能的智能家居網(wǎng)關(guān)。

超越傳統(tǒng)設(shè)備(Zigbee、Z-Wave和其他)

目前，許多智能家居設(shè)備使用的連接方法都不包括在Matter標準中。其中包括Zigbee、Z-Wave、藍牙、LoRaWAN以及有線以太網(wǎng)和USB連接。其中，Zigbee和Z-Wave是使用最廣泛的兩種家庭自動化協(xié)議。因此，考慮到全球已經(jīng)安裝了數(shù)百萬臺Zigbee和Z-Wave設(shè)備，對傳統(tǒng)Zigbee和Z-Wave設(shè)備的支持尤為重要。

這些企業(yè)很難放棄開發(fā)優(yōu)秀產(chǎn)品和生態(tài)系統(tǒng)的努力，也很難讓用戶重新購買一組Matter設(shè)備。另一方面，有必要考慮如何在傳統(tǒng)設(shè)備、任何相關(guān)的集線器和智能手機應(yīng)用以及新的Matter網(wǎng)絡(luò)和控制器之間實現(xiàn)平穩(wěn)的過渡和邊界。

通過橋接選項，用戶可以使用Matter橋?qū)⑵洚?dāng)前的智能家居設(shè)備間接集成到Matter結(jié)構(gòu)中。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展或更新，這些設(shè)備可以逐步過渡到完全兼容的Matter網(wǎng)絡(luò)。

總結(jié)

總之，Matter協(xié)議代表了智能家居生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的一個重要里程碑。Matter的互操作性，使用戶能夠輕松連接和控制許多制造商制造的各種設(shè)備，為其提供更具凝聚力和效率的體驗。隨著智能家居市場的不斷擴大，對于希望提供創(chuàng)新的、以用戶為中心的、可互操作的智能家居解決方案的開發(fā)人員來說，采用Matter協(xié)議變得越來越重要。

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