当今是“万物互联”的时代,各家企业都在构建自己的“生态圈”,各品牌之间的智能产品和中控网关往往难以兼容,智能设备间不能互联互通,目前智能家居主流无线标准有Wi-Fi,Bluetooth,Zigbee,Thread,RF,4G,ZWAVE等(后面会出一篇介绍各个协议的区别及适用场景)。
智能家居面临一个关键的问题是每个设备终端的开发者选择使用的不同的标准和协议。从物理连接的角度来看,这不仅存在处理Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、Z-Wave和Thread等的困难,而且还存在应用层不同通信协议的问题。即便是使用同一种无线标准,由于应用协议不一致,也会导致兼容性问题。开发不一致和用户体验不一致,其带来的直接影响就是开发成本的提升和用户体验友好度的下降,非常不利于智能家居行业的发展。
生态壁垒和体验差,笔者认为这是智能家居市场一直不温不火的原因所在。
Matter诞生
在这样的一个背景之下,2019 年 12 月,亚马逊、谷歌、苹果、CSA(连接标准联盟,原 Zigbee 联盟)等联合发起了智能家居互联协议 CHIP (Connected Home over IP),即 Matter 的前身。CHIP 致力于打造一个基于开源生态的新智能家居协议,打破平台间的割裂和开发路径的差异。Matter 可实现智能家居和语音服务的兼容,例如亚马逊 Alexa、苹果 HomeKit 的 Siri、Google Assistant 等。
2021年5月,CSA联盟正式发布了Matter这一标准品牌,这也是Matter第一次出现在公众的视野中。就在同一天,Zigbee联盟将名称正式改为Connectivity Standards Alliance,也就是前文提到的CSA连接标准联盟,并开始重点推进Matter的落地。
Matter 是一套协议,也是一套标准,其致力于开发一个开源的智能家居标准,使所有连接的家庭设备都能简单、安全地协同工作。通过推行这套标准,Matter 希望提供一套标准化的智能家居体验。从选购、接入,到控制、管理,让智能家居更灵活易用,具有更好的兼容性,使用门槛更低。
Matter 是一套开放标准,SDK开源,不向设备商抽取任何佣金,欢迎所有人接入。
Matter 不只是互联协议,还是一种产品认证。它的 Logo 由三个指向同一中心的箭头组成,传达着“融合和互联互通”的承诺。未来,符合 Matter 标准的智能家居产品会将这个 Logo 打在产品包装,甚至产品机身上。这就意味着只要设备上有Matter这个Logo,设备间就能互联互通。
Matter目标与原则
开发目标:
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简单性:易于购买和使用。
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互操作性:来自多个品牌的设备可以本地协同工作。
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可靠性:一致且响应迅速的本地连接。
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安全性:为开发人员和用户提供强大且精简的功能。
开发原则:
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统一化: Matter 将产生一个新的规范,建立在经过市场测试的现有技术之上。
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可互操作性:该规范允许在任何经过 Matter 认证的设备之间进行通信,但须经用户许可。
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安全:该规范利用现代安全实践和协议。
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用户控制:最终用户控制与设备交互的授权。
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联合:没有单个实体充当信任根的节流阀或单点故障。
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稳健:协议集指定了设备的完整生命周期——从无缝的开箱即用体验开始,通过操作协议,到在发生变化时正常运行所需的设备和系统管理规范。
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低开销:这些协议实际上可以在低计算资源设备上实现,例如 MCU。
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普遍:由于利用 IP 并可在低功能设备上实施,协议可广泛部署和访问。
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生态系统灵活:协议必须足够灵活,以适应具有不同策略的生态系统中的部署。
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易于使用:该协议应旨在提供流畅、有凝聚力、集成的供应和开箱即用的体验。
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开放:项目的设计和技术流程应该对公众开放和透明,包括尽可能向非成员开放。
Matter当前成果
就目前来看,Matter标准下所涉及的厂商几乎涵盖了国内外智能家居赛道的全部主流玩家,按CSA联盟的成员级别,可将其分为推进者(Promoters)、参与者(Participations)和采纳者(Adopters)三大类。
根据Matter官网公开的信息来看,目前推进者共有24家,从苹果、谷歌、亚马逊、三星这样的软硬件能力的海外科技巨头,到宜家、施耐德这样海外家电家具巨头,再到英飞凌、恩智浦、德州仪器、芯科科技、高通、联发科,ARM,意法半导体等这样的上游芯片领域厂商。
国内这边,华为、OPPO、涂鸦智能、南京物联等相关赛道企业也出现在推进者之列,还有我们熟悉的手机厂商小米、vivo、荣耀,有传统家电厂商海尔、美的、TCL、松下、东芝、LG、西门子。
能够看到,从终端硬件巨头到家电厂商,再到芯片等核心零部件的供应商,都在Matter标准的推进者名单中。
2021 年 5 月,谷歌已经确认 Android 及 Nest 设备都会支持 Matter;苹果在 6 月的 WWDC 2021 期间确认未来 HomeKit 设备将兼容 Matter,并将 Siri 服务向第三方硬件厂商开放;亚马逊在 7 月的 Alexa Live 上表示将通过远程升级,让旗下的 Echo 设备支持 Matter,且 Alexa 现已支持 Matter。Matter 的发布得到了成员公司的大力支持,预计在 2022 年上半年,Matter 的认证项目将会开启,随后首批符合 Matter 标准的物联网设备将会进入消费市场。
Matter展望
Matter最大的底气就是原生支持各大平台语音服务,以及拥有有史以来最强大的科技巨头们的参与与支持。基于 CSA 的设想,带有 Matter 标志的产品可与更多设备实现安全可靠的连接,Matter 标志的三个相向箭头传达着“融合和互联互通”的承诺。
Matter标准对智能家居的迷人之处在于,它本质上吸收了多种现有智能家居相关技术的精华,并将它们以一种对消费者友好的方式组合在一起。具体来说,它使用蓝牙的设备发现协议,基于IP的Wi-Fi联网无线连接用于大功率连接,而Thread则用于低功耗连接,并使用Zigbee Cluster Library(ZCL)数据模型为设备提供Zigbee共存功能。
此外,Matter基于零信任模型为设备到设备的连接以及无线更新(OTA)定义了安全性、加密和身份验证机制。考虑到现有智能家居设备的庞大安装基础,Matter标准未来还允许连接一些利用Zigbee和Z-Wave的现有智能家居设备。
未来消费者可以在挑选设备时选择自己喜欢的品牌,而无需关心设备所属品牌及使用的无线标准不兼容问题,无需被绑定购买单一品牌的“全家桶”;同时开发者也可以减少开发工作量,无需适配多个平台,并获得开源的参考实现;企业的供应链可以降低为不同平台备货的不确定性;进一步说,Matter 增强了互联互通,推动了设备品类的增长。
总结
Matter标准的制定不仅能够给消费者带来更多便利,也让更多AIoT企业加入到“产业生态”中来,未来的国际市场竞争不再是简单的品牌生态之间的对抗,更是产业级生态(即标准)的对抗。
最后,Matter还有很长的路要走,承诺支持和推动Matter标准是一回事,但不等于参与者放弃原有生态,所以还是得看后期联盟推进力度及优化体验方面,让我们共同期待美好的未来!
官方相关链接
https://csa-iot.org/
https://buildwithmatter.com/
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