当今智能家居解决方案还处于碎片化或单独品牌的局部联通，整个行业没有统一的硬件标准和通信协议，来自于不同厂家的智能电视、智能灯光、智能冰箱等设备，无法通过同一个中央控制系统进行统一的控制和管理。而随着Matter标准的发布，将有机会改变这一现状。在之前的文章《从Zigbee到Matter，智能家居碎片化时代或将终结》中我们简要介绍了Matter的由来，现在我们将对集百家所长的Matter进行详细的介绍，并对智能家居的未来进行展望。

什么是Matter

Matter是一种智能家居的新兴标准，其旨在将不同的智能家居设备和生态系统联合起来以实现协同工作。Matter是物联网连接标准“Project CHIP"的前身，由苹果、Google、亚马逊等企业和Zigbee联盟于2019年底制定。随后在2021年5月正式更名为“Matter”。

Matter的最大优势在于它可以实现互联互通，这使得用户可以不再受到单一品牌智能家居设备的束缚，从而更容易将智能家居加速普及。事实上，以往购买智能家居设备时，消费者通常需要注意设备是否与Alexa、Apple HomeKit、Hey Google或SmartThings等智能家居生态系统兼容，这往往让购买过程变得十分复杂。

对于智能家居设备的终端厂商而言，开发智能家居就必须应对众多智能家居生态系统，确保每台设备都是兼容的，这将增加开发的难度和成本。而有了Matter这个智能家居标准，设备的互联互通将变得更加容易，也将降低开发的难度和成本。

也就是说为了解决当今智能家居市场这样的乱象：通信协议混杂，平台支持不完善，生态之间有巨大的壁垒，用户体验糟糕等等问题，Matter 应运而生。

Matter 是一套开放标准，不向设备商抽取佣金。同时，Zigbee 联盟在发布 Matter 时正式更名为连接标准联盟（CSA），希望通过更泛化的名称吸引更多厂商参与。Matter 可以被看作是各家公司共同开发的结果，旨在为智能家居提供一种互联标准。Matter 设计了一套统一的设备配对流程，用户可以通过扫码、NFC、手动输入代码等方式与设备配对，将设备接入 Wi-Fi 网络。这套流程类似于HomeKit 设备注册流程，只不过 HomeKit 设备使用苹果的专有通信协议，而 Matter 设备使用通用协议。每个 Matter 设备都有一个设置码，用户可以通过设置码将 Matter 设备注册到不同的平台上，从而克服了平台间的障碍。这意味着不同平台的用户可以共同控制家居设备，并在不同房间使用不同品牌的智能音箱控制设备。

Matter 不仅仅是一个互联协议，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，代表苹果、谷歌和亚马逊三家公司的联合。符合 Matter 标准的智能家居产品未来将在产品包装或机身上印上这个 Logo。

Matter的构成

Matter 位于最上层，可以被视为一种语言，用于智能家居设备之间的交流。只要智能家居设备使用 Matter 这种语言，它们就可以直接互相交流，而不需要通过网关。TCP/UDP 则类似于不同形式的邮件和包裹，通过各种传输技术（位于最底层），被寄送到各个智能家居设备的门牌号（IPv6）。更底层的各种网络技术，类似于各种快递方式，它们的速度和稳定性可能存在差异，但都是将邮件投递到对应的门牌号。

由此可见，Matter 在智能家居系统中的作用是极其重要的。它通过将不同的智能家居设备联合起来，为用户提供了更加便利的使用体验。与此同时，它也为设备制造商带来了巨大的好处。因为只要遵循 Matter 标准，每个制造商都可以生产符合标准的设备，无需考虑与其他制造商设备的兼容性，从而大大降低了开发难度和成本。

Matter能做什么

如果你购买到一个 Matter 认证的产品，那么：

► 该产品能够无缝加入任何支持 Matter 的生态，如 HomeKit、Google Home、Alexa 或其他第三方生态，并使用该生态提供的所有基础和高级功能。

►  不需要购买适用于特定生态的网关，任何支持 Matter 的产品都可以由 HomePod、Apple TV、Nest 音箱或 Eero 路由器等充当网关，支持其他所有 Matter 设备。

►  与家中任何其他品牌的 Matter 产品直接交换数据、执行操作，或作为自动化的一部分，不需要通过网关进行通信，从而显著降低数据交换的延迟成本。

►  具有安全的本地运行机制，不需要接入任何厂商的云服务，即可完成控制、自动化和固件升级。

► 使用 Wi-Fi、以太网和 Thread 协议，其中 Thread 是最先进的 IoT 通信协议，具有极低的响应延迟。

►  具有安全的认证入网过程，适用于多种生态和多个管理员的家庭且十分方便友好。

Matter 从一开始就旨在统一物联网市场，解决以往智能家居用户面临的问题，让厂商从构建生态这种垄断的恶性竞争中转向专注于产品力和产品深度的良性竞争。

Thread与Matter

Thread 协议是 Nest 公司于 2015 年提出的新型通讯协议。而同年，Nest 公司被谷歌收购。因此组建 Project CHIP 的时候，谷歌贡献出了 Thread 这一先进的低功耗网络协议作为 Matter 的基石之一。

以太网、Wi-Fi以及Thread是Matter支持的传输协议中的主要三种。以太网和Wi-Fi已经广泛应用于日常的网络连接和文件传输中。而Thread则更像是专为智能家居设备打造的Wi-Fi，拥有低功耗、高覆盖度等特性，可以让使用电池供电的家居设备持续运行多年。相比市面上的低功耗传输协议，如Zigbee和蓝牙Mesh，Thread在带宽、稳定性和响应时间方面表现更加优异，无论在中小规模网络还是大规模网络中，实际延迟表现都非常出色，远低于用户能感知的范围。并且 Thread 还拥有 Mesh、自愈网络以及节点自动管理等等特性。

Matter中智能家居如何做到无障碍沟通

Matter继承并加强了Zigbee联盟的Zigbee Cluster Library (ZCL)，这个库有数十年的积累，几乎市面上所有设备都可以使用其中定义的Cluster。虽然ZCL最初只适用于Zigbee协议，但是在Matter成立之后，它被扩展为ZCL高级平台(ZAP)。所有支持Matter的设备，无论使用何种通信方式，都将使用ZAP作为唯一的通信语言进行信息交互和控制。

过去，由于智能家居设备的语言不统一，需要使用网关进行翻译。例如在以前的 HomeKit 中，如果你要关闭一个 Zigbee 开关，那么你发送的指令会先经过 HAP 发送到 Zigbee 网关，然后再通过网关翻译成 ZCL 以控制开关。但升级到 Matter 后，你发送的指令可以直接传输到 Wi-Fi、以太网和 Thread 设备中，无需任何中介设备即可控制设备。使用同一语言进行通信，大大提高了可用性，并减少了成本。

谷歌、亚马逊、苹果、三星如何玩转Matter

►谷歌 Nest：Google将升级旗下Nest的所有的显示器和扬声器以支持Matter标准，从而能更好地控制相关设备。通过Google Assistant语音助手技术，Matter标签的设备都可以被控制。此外，谷歌将通过安卓手机和Google Fast Pair技术来支持Matter，使Matter产品的配对过程就像连接新耳机一样简单。

►亚马逊 Alexa：亚马逊将把其第四代Echo升级到Thread，建立一个桥梁连接自身和Wi-Fi网络。亚马逊的Eero也将支持Matter，并发布新的开发人员工具，以使Alexa智能家居合作伙伴更容易支持Matter。

►苹果 HomeKit：苹果将在iOS 15中支持Matter的集成。用户可以使用Home应用程序来管理相关的Matter设备，这意味着他们可以更灵活地设置智能家居并更加无缝地协同工作。

►三星 SmartThings：三星SmartThings平台的集线器将升级以支持Matter，这一标准将成为其智能手机、智能电视和智能电器的控制器，但是目前还不清楚是通过Wi-Fi还是Thread。此外，三星在CES 2022上还宣布其新的Home Hub将支持Matter。

Matter启示录

Matter是一个年轻的协议，到目前为止也就三四年时间。然而，它汇聚了过去20年内所有智能家居技术的精华，因此具备了市面上最快的低功耗传输协议、最安全的接入和运行方式，以及最全面的设备类型定义库。这些优秀的技术使得Matter在IoT市场中具有统一的竞争优势。

Matter 协议公布的时间每年都推迟，这是因为 CSA 需要验证的平台数量远超预期。这些平台都希望在 Matter 推出时拥有兼容的 Matter 设备、应用程序和生态系统。目前，超过16家的操作系统和芯片组平台都将支持 Matter，包括 Linux、Darwin、Android、Tizen 和 Zephyr 等操作系统平台，以及来自英飞凌、Silicon Labs、TI、NXP、Nordic、Espressif Systems 和 Synaptics 的芯片组平台。

Matter 协议将统一终端设备的联网协议，实现真正的生态兼容，但由于各品牌所采用的网络协议不同，组网依旧面临困难。然而，科技大厂、系统平台以及芯片大厂的涌入给 Matter 注入了新鲜、火热的血液。但 Matter 还只是智能家居生态互联互通生态构想的第一步，广大用户的实践验证才是最终的考验。智能家居仍处于快速成长期，技术和产品的迭代应接不暇。因此，这一行业标准如何适应并保持先进性，也是众多参与的玩家需要下功夫的地方。

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