在开发Matter设备之前,你需要知道的事!

Matter是业界统一的标准,在促进智能家居生态系统内的可靠和安全连接方面发挥着重要作用。其使制造商更容易开发智能家居系统,也更适合消费者,使之能够创建无所不包的系统,而不局限于单一品牌或技术。

对于有兴趣开发Matter设备的开发人员和企业,本文提供了关于Matter网络拓扑,以及其与传统设备(如Zigbee和Z-Wave)的兼容性的宝贵信息。

基于物联网的智能家居模式正在取得无可置疑的成功。这可以从一些智能家居行业报告中看到的一些数据点来证明,例如MarketandMarket的这份报告:从2023年到2028年,全球智能家居市场预计将以10%的复合年基于物联网的智能家居模式正在取得无可置疑的成功。这可以从一些智能家居行业报告中看到的一些数据点来证明,例如,据Market and Market报告:从2023年到2028年,全球智能家居市场预计将以10%的复合年增长率(CAGR)增长,从2023年的估计1017亿美元增长到1637亿美元。

这听起来很有前景,对吧?

然而,智能家居行业总有一个挑战——不同制造商制造的设备之间的不兼容性问题。由于存在如此多的物联网协议,各有利弊,不同的企业选择采用不同的协议。因此,智能家居行业严重分散,很难与来自许多供应商和制造商的系统和设备连接和工作。而对于终端用户而言,这意味着为了控制各种设备,智能手机必须安装多个应用程序,这也将使得全屋物联网控制变得复杂和低效。

Zigbee联盟(现为连接标准联盟)一直致力于推动Matter,这是一个基于IP的物联网协议。Matter 1.0于2022年11月发布,其目标是创建一个单一的标准化框架,允许设备、应用和网络设备通过Wi-Fi、Thread和以太网进行通信。一年后,Matter 1.2于2023年10月发布,增加了对九种设备的支持,包括冰箱、洗衣机、洗碗机、扫地机器人和烟雾报警器等。

什么是Matter协议?

Wi-Fi联盟和CSA正在大力推广Matter。这两个组织合作制定统一的标准,以实现使用Wi-Fi和其他无线技术的设备之间的无缝共存和交互,而不管其底层技术如何。

需要注意的是,Matter是专门为物联网(IoT)创建的,物联网对处理开销的需求很低,对设备的计算能力要求也很低,即内存需要小于128kB的RAM和不到1MB的闪存。

Matter网络拓扑和设备角色

Matter标准定义了一个本地家庭网络架构模型,以及各种节点和设备的相应角色。这些包括:Matter终端装置

物联网终端设备分为不同的预先建立的组。

Matter设备

可以通过BLE接入或调试新设备的设备,Matter协议基于Wi-Fi、以太网和Thread网络层进行数据传输,加上用于新设备接入的BLE。通常,这一过程是由智能手机等设备辅助的。

Matter控制器

Matter控制器是作为一个或多个Matter结构的中心点的设备。控制器通常用于控制机载设备。Matter控制器可以是智能手机或具有更复杂功能的智能网关。

Thread 边界路由器

Thread 边界路由器,顾名思义,通过将Thread网络协议消息转换为可在Wi-Fi网络上传输的标准IPv6消息,将Thread网络连接到其他Wi-Fi网络,并确保正确发送和接收数据。

Matter桥

对于许多用户和智能家居设备开发人员而言,将现有的传统设备集成到Matter网络中将是一个重要的考虑因素。毕竟,Matter是如此的新鲜。一些家庭仍然需要额外的设备,以便将其新的专有设备或旧的现有设备连接到Matter结构上。Matter桥将使用其他传统或专有物联网协议(包括Zigbee、LoRa和Z-Wave),将设备连接到Matter控制器和结构。

· Wi-Fi支持

Matter支持Wi-Fi,可以在认证的Wi-Fi设备上运行。这一点很重要,因为从部署的智能家居设备数量来看,Wi-Fi是最受欢迎的选择之一。在大多数情况下,Wi-Fi是全球数亿家庭的主要IP网络主干线,连接物联网设备和计算/娱乐产品。此外,大多数家庭中的云服务将通过Wi-Fi传输。

Matter与Wi-Fi的兼容性允许智能家居设备的广泛采用和集成,利用家庭中现有的Wi-Fi基础设施,并实现设备与云服务之间的通信,如具有Wi-Fi功能的智能家居网关。

超越传统设备(Zigbee、Z-Wave和其他)

目前,许多智能家居设备使用的连接方法都不包括在Matter标准中。其中包括Zigbee、Z-Wave、蓝牙、LoRaWAN以及有线以太网和USB连接。其中,Zigbee和Z-Wave是使用最广泛的两种家庭自动化协议。因此,考虑到全球已经安装了数百万台Zigbee和Z-Wave设备,对传统Zigbee和Z-Wave设备的支持尤为重要。

这些企业很难放弃开发优秀产品和生态系统的努力,也很难让用户重新购买一组Matter设备。另一方面,有必要考虑如何在传统设备、任何相关的集线器和智能手机应用以及新的Matter网络和控制器之间实现平稳的过渡和边界。

通过桥接选项,用户可以使用Matter桥将其当前的智能家居设备间接集成到Matter结构中。随着网络的发展或更新,这些设备可以逐步过渡到完全兼容的Matter网络。

总结

总之,Matter协议代表了智能家居生态系统发展的一个重要里程碑。Matter的互操作性,使用户能够轻松连接和控制许多制造商制造的各种设备,为其提供更具凝聚力和效率的体验。随着智能家居市场的不断扩大,对于希望提供创新的、以用户为中心的、可互操作的智能家居解决方案的开发人员来说,采用Matter协议变得越来越重要。

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