终结智能家居“碎片化”时代的为什么是 Matter

第第页终结智能家居“碎片化”时代的，为什么是Matter？作为一种应用层规范，Matter源于2023年底发布的IP互联家庭项目（ProjectConnectedHomeoverIP，简称CHIP），是为智能家居市场引入互操作性的最新尝试，目标是让用户购买两台Matter认证设备时这两台设备能相互联通配合。实现这一目标后，消费者便能放心地购买不同生产厂商的智能家居设备，而厂家则无需为每个大型甚至小型市场客户单独的增加所需功能。

简单来说，消费者无需确定不同品牌之间的智能家居产品是否兼容，也无需关心核心网关设备采用的是嵌入式Wi-Fi、Thread还是低功耗无线电协议，只需在设备上寻找Matter认证标志，即可确保互操作性。对于智能家居产品制造商而言，可以通过统一标准来构建产品，从而简化开发过程。同时，Matter规范是基于IP的标准，也为开发人员提供了通用且已构建的沟通交流基础。

“智能家居行业在其背后达成了前所未有的重大共识”，这是Matter的最大亮点。

Matter1.0的诞生

简单回顾一下Matter规范的诞生历程。

在亚马逊、苹果和谷歌发起CHIP项目后，包括宜家、恩智浦半导体、三星SmartThings、SiliconLabs在内的其他10个Zigbee联盟董事会成员随即加入，他们希望CHIP项目能将Zigbee、Thread、蓝牙和Wi-Fi等不同组件整合到一个总体标准中，以简化智能家居设备商开发成本，提高产品之间兼容性。

但如前文所述，Matter的重点在应用层，是在系统集成和控制的关键点——也就是智能家居管理平台上提出的标准，依赖于以太网、Wi-Fi、Thread等底层协议。然而Zigbee和蓝牙都是不适配IPv6的底层协议，例如ZigBee，它规定了要求的底层协议、专用的网络层/传输层和专用的应用层。所以Matter与Zigbee、蓝牙是互斥的协议，无法共同存在；而与Wi-Fi则是依赖关系。

2023年5月，基于IP的统一连接协议Matter取代了原先的CHIP成为该标准的正式名称，ZigBee联盟也更名为连接标准联盟（ConnectivityStandardsAlliance，简称CSA）。2022年10月，CSA连接标准联盟宣布Matter1.0技术规范正式发布，认证计划同时开放。智能家居品牌可以对其产品进行相关测试和认证，一旦获得认证，公司就可以开始销售带有Matter标志的设备。

在1.0规范中，Matter选择了照明供电、门禁控制、电视、安全和安保、百叶窗/窗帘、接入点/网桥、HVAC控制、控制器这八大类设备。之所以选择这些设备类型，原因是这些设备具有最大的市场需求和广泛的普及率，以及设备能够集成到初始系统中的潜力，例如带智能锁的门禁控制、车库门控制以及安全传感器、触控板和报警器等。相关方面有计划在之后的版本或Matter迭代规范中添加包括视频、台面厨电、保健与健康、环境测量等应用。

根据ABIResearch的预测，从2022年至2030年，将有超过200亿部无线互联智能家居设备在全球出售，其中很大一部分设备类型将满足Matter规范。在未来几年内，这些产品中的绝大部分，还有其他的产品，诸如消费型机器人和智能电器，也将会支持Matter规范。

Matter兼容智能家居设备出货量（图源：ABIResearch）

差异化竞争优势何处寻？

可以预见的是，对于已经参与智能家居市场的OEM厂商而言，Matter将会减少技术限制，让他们可以通过单个版本的互连产品，找到进入智能家居的机会。对于现有的厂商和新进入者，Matter将会极大地简化每种产品的技术选择，以及这些设备和电器的生命周期管理。

但Qorvo市场经理DashKong却在一次媒体见面会上指出，与我们所熟知的Zigbee、蓝牙标准不同，Matter是完全开源的标准。也就是说，无论是设备厂商还是芯片厂商，每个人都可以查看和下载源代码，每个部门都可以使用相同的数据库和软件，他们都是在开源软件的基础上去运行自己的应用程序，导致原有Zigbee、蓝牙协议栈上的差异化特性被打破，大家在软件层面的差异化变得越来越小。

之所以要这样做，是Matter规范要保证每一台设备接入之后都可以实现互联互通，因此必须要有对应的开源代码。这样一来，软件层面的差异化就很难在市场中形成真正的竞争优势，相比之下，像Qorvo这样具备更多硬件性能优势的厂商将因此获益。

Qorvo市场经理DashKong

ConcurrentConnect™技术即为Qorvo征战Matter战场的利器之一。这是一项独特的功能，可在单个家庭网络中同步运行单协议和多协议智能设备。它让网关可以在家居网络中的所有标准和协议之间无缝切换，使更多基于不同标准的终端设备得以连接和控制。基于此，Qorvo也为客户提供了同时支持Zigbee，Thread以及BLE协议的单芯片解决方案，大幅度降低开发投入，PCB板上面积以及外围器件数量。

“很多厂商也宣称自己拥有同样类似的技术，但实际上他们的方案更多依靠软件的高速切换实现，信号丢包、延迟等现象时常发生。”DashKong说，Qorvo通过硬件技术去解决上述问题，实现了真正意义上的实时同步信号处理。

天线方面具备的优势则是利器之二。作为一家以射频解决方案见长的公司，Qorvo在提升网络链路稳定性方面既不靠提高产品的发射功率，也不靠提高产品接收灵敏度，而是通过提供两个平行的射频信号输出口，为客户提供片上AntennaDiversity技术，客户无线额外的RF设计便可活动更加稳定的无线信号链路，提升用户使用体验。

在两种技术的加持下，Qorvo正在生产多款与Matter兼容的设备，其中包括QPG7015M和QPG6105，前者是全球首款具有实时并发功能的收发器，后者则是一个智能家居通信控制器，通过单一无线电提供出色的多标准性能。这些产品支持跨多个标准协议的无缝和同步网络管理。值得一提的是，QorvoQPG6105开发板还是全球首批通过Matter认证的ThreadRGB智能灯控应用。此外，Qorvo针对Matter的软件解决方案现也在该公司的Github网站上推出。

针对行业比较关心的，“之前买的物联网设备能否加入Matter大家庭？”、“如果无法加入，那么整个智能家居还是碎片化的。”等问题，DashKong回应称，Matter协议在创立之初就考虑了这个问题，因为现有设备中普遍采用Zigbee和其他物联网无线协议，虽然无法直接连接到Matter，但有无线协议连接的基础，“桥接”是Matter连接到这些现有设备的关键，只需要在新设备中以集成这样的桥接网关，就可以让现有传感器网络与Matter网络互操作。

换句话说，在Matter生态系统中，非Matter设备可以作为“被桥接设备”节点，通过桥接设备完成其他协议（如Zigbee）和Matter协议之间的映射，从而与系统中的Matter设备进行通信。

目前，许多物联网终端制造商已经计划更新现有网关产品来达成Matter桥接需求，并将推出可同时支持已部署的Zigbee、Thread设备以及更新的Matter产品。一些非Matter设备也可以通过OTA升级以支持Matter，其余的智能家居产品则可能被排除在Matter