What's the matter. It does matter!
来源:恩智浦MCU加油站 发布时间:2021-09-09 分享至微信

What’s the matter?

It matters to our smart world!

没错,就是Matter,它现在变成了一个新的物联网协议的名字。根据剑桥字典的解释,Matter可作为名词和动词

Matter(noun):a situation or subject that is being dealt with or considered.

Matter(verb):to be important.


中文的解释就是,做名词是“物质,事件”,做动词是“有关系,要紧”。这个颇有哲学意味的词赋予一个协议,可以看出其深意非凡,被寄予厚望。


今年5月21日,CSA联盟(Connectivity Standards Alliance,即之前的Zigbee联盟)宣布Project Connected Home over IP(CHIP)新的名字Matter及其logo,这是基于IPv6协议的智能家居领域的新的连接标准,它简化设备与设备之间传输信息的过程,同时也强化对隐私安全的保护。



今天我们就来聊聊关于matter的方方面面。


Matter的前世今生

当前每个家庭里的智能设备越来越多,你可以从米家APP和天猫精灵的设备添加页面中感受出来:
下面这是米家APP的添加设备界面:


下面这是天猫精灵APP的添加设备界面:

还有谷歌的APP界面:


可以看出,无论是国内还是国外,智能设备已经覆盖家庭生活的方方面面,从传感器,监控摄像,各种开关插座,再到家用电器等,都可以接入到家庭网这张大网里,从而实现统一控制和智能联动。据经验估计,每个家庭可能有多达100种智能设备,所以说,智能家居的市场是非常庞大的。

但是,智能家居的实现技术和连接方式却是非常碎片化的,以短距无线连接协议举例,已经存在WIFI,Z-Wave,Zigbee,BLEMesh,其中Z-Wave,Zigbee和BLE Mesh在Mesh组网领域相互厮杀多年,后面又杀出了Google的Thread,又令这个市场更加血雨腥风。


为什么说Matter有可能
一统智能家居无线协议


以经典的协议栈层级做类比,网络层是IP协议,往上为传输层,有TCP和UDP协议,再往上为应用层,Matter就位于应用层。


而最底层物理和媒介层,则囊括了当前主流的无线协议,包括以太网,WIFI,Thread,Zigbee,BLE等。


实际上,也可以这样理解,这个模型相当于在其他协议报文的基础上,添加了IP报文头,再加上传输保障机制,使其变成IP报文,这样就可以无缝的在设备和云端,在互联网的世界里进行游走。


同时,Matter设计在应用层,其吸收了zigbee cluster layer的概念,将现实世界中存在的事物和其功能抽象成一个个cluster的概念,并且规定cluster里面支持的属性和命令。这相当于创造了一个通用语言,使不同厂家,不同协议的产品可以彼此听懂对方的表达。


为什么说Matter含着金钥匙出生


如前文所说,在物联网领域,一直都有一个最大的痛点,不同厂家设备之间的互联互通和互操作性差。智能家居场景中,这个痛点尤为明显。比如,你看上了一只智能水壶,还有一款智能插座,但它们归属于不同的厂商,或是采用了不同的连接协议,往往很难实现两者间的相互协作。


长久以来,每家公司都倾向于建立自己的平台和服务,让原本割裂的市场变得更加四分五裂。基于这种现状,智能家居的前路早已与最初设想的万物互联愿景背道而驰。


终于巨头们意识了问题所在,需要先搁置竞争,共同做大市场“蛋糕”。所以亚马逊、谷歌、苹果这三个巨头,分别贡献出自家的看家本领,谷歌的Thread和Weave协议、苹果的HomeKit技术、亚马逊的Alexa技术,以及Zigbee的Dotdot技术。这些已经被市场验证的技术,都已成为Matter的基础。这使得Matter并非从零开始,而是直接站在了巨人的肩膀上。



有很多大公司纷纷加入关于matter标准的讨论和制订工作中。


目前,Google的Nest Hub Max已经开始了Matter的内测工作,苹果上个月发布全新Apple TV 4K时,也表示将支持Matter的前身CHIP。


Matter的展望


Matter简化开发者的开发工作,不用再去焦虑选择哪个无线协议,选择哪家的云平台,同时,Matter也规范化了入网预配置,离网,错误上报和OTA升级等方面的事件流程,使开发者更加聚焦产品的功能开发而无需理会基础设施方面的工作。而对消费者来说,可以在不同厂家,不同品牌,不同产品之间获取选择自由,再也不用担心买回家才发现不兼容的问题。 


未来的智能家居应用中,也可以通过bridge的方式将其它不同协议的网络引入到Matter这一统一应用层架构之下。


而且,Matter是在GitHub上开源免费的项目,每家芯片原厂都会将其适配到自己硬件平台上,并在应用层贡献demo。比如,NXP在K32W上适配Matter协议栈,并在应用层实现了lighting和Lock两个example。



当前,Matter正在CSA联盟工作组的推动下,正在开展认证和测试的工作,同时也在开发认证所需的Test Harness等基础设施工具,计划在2021年底有Matter的产品获得认证。

下面的这些设备类型,将会是Mater Specification 1.0版本首批支持的设备类型和标准化实现:



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