终结智能家居“碎片化”时代的,为什么是 Matter?

发布时间:2023-04-13  

作为一种应用层规范,Matter 源于 2019 年底发布的 IP 互联家庭项目(Project Connected Home over IP,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。


Matter 1.0 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 Smart Things、Silicon Labs 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。


2021 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(Connectivity Standards Alliance,简称 CSA)。2022 年 10 月,CSA 连接标准联盟宣布Matter 1.0 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 ABI Research 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。


 image.png

Matter 兼容智能家居设备出货量(图源:ABI Research)


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 Dash Kong 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。


 image.png

Qorvo 市场经理 Dash Kong


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。”Dash Kong 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。


 image.png


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 Antenna Diversity 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。


 image.png


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,Qorvo QPG6105 开发板还是全球首批通过 Matter 认证的 Thread RGB 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。


 image.png


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,Dash Kong 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。


 image.png


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 阵营之外。


结语


过去的几十年里,尽管智能家居技术已经从一个小众市场发展成为一个更主流的市场,但市场碎片化成为了制约智能家居系统发展的根本原因。随着 Matter 标准的到来,智能家居产业链上各环节的企业,都将能够为市场提供跨品牌和跨生态互联互通的新一代产品,让消费者体验更好的隐私保护、安全和便捷。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

相关文章

    秒跟1、2秒差很多。 这种技术上展现的高下之别,让他惊喜、兴奋,周光认为:自动驾驶甚至整个机器人行业的AI 1.0时代结束了。 1.0时代是什么时代? 靠人编程写规则,教神经网络学会开车,然后......
    改变数据中心服务器架构、服务器互联架构,将传统以计算为中心的服务器行业带入下一代以数据为中心的“云原生”新计算时代。现在业界熟知DPU、IPU、XPU,正是边缘智芯布局的赛道。 时代变革和市场需求 为什么未来CPU为中......
    越来越多的数据爆炸,如何高效快速处理成为了最大的难题。 不知道从什么时候开始,浮点运算的单位从亿变成了亿亿。 在AI DAY现场,毫末智行宣布智算中心雪湖·绿洲(MANA OASIS)正式成立。 毫末......
    NAND Flash价格会涨到什么时候,和NOR Flash的差异是什么; 【导读】随着现代科技产品运算量能越来越大,更先进存储器的需求也随之上涨,今天......
    成本显著降低 “氢能时代是什么样子?上海国际碳中和博览会为我们擘画了蓝图。 展会上,上海电气展示了氢能领域创新产品之“Z”系列碱性电解槽。“这是一个质的飞跃,尤其性能方面。”谈及此,上海电气旗下上海氢器时代......
    突然发生的,可谓水到渠成。回顾移动通信发展历程,大约每10年更新一次,比如上世纪90年代是2G,2000年开启3G,2010年是4G,步入2020年,当然步入5G时代了。 那么,5G的优势是什么呢?5G......
    厂商产品的特点就是以质量和设计取胜,在功能机时代,很多用户都因为抵挡不住日系手机精美的外观而投入其怀抱,甚至愿意承担日系手机高昂的价格。这样的情况放在今天这个人们又开始重视起手机设计的时间来看,让人唏嘘,不知道什么时......
    年是一个很特殊的年份,所以我想也借我自己的理解来说一下这个事。 第一,很有意思,因为我对时间一直很敏感,哪一年发生的事情,该在什么时候发生。2008年10月24号,今天大家讲程序员日,我们......
    为,如果再从那场一百多年以前的电的革命来看的话,云计算和GPT的关系就是电和电动机的关系。未来事实上云计算的算力都是会被这些在智能时代的电动机,就是被模型消耗掉。他表示,关于生成式AI,即使......
    一个很特殊的年份,所以我想也借我自己的理解来说一下这个事。 第一,很有意思,因为我对时间一直很敏感,哪一年发生的事情,该在什么时候发生。2008年10月24号,今天大家讲程序员日,我们那时候招了第一个员工,今天......

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>