5月以來(lái)，關(guān)于Matter規(guī)范的消息又多了起來(lái)。

Matter是一種應(yīng)用層規(guī)范，源于2019年底發(fā)布的Project CHIP，是為智能家居市場(chǎng)引入互操作性的最新嘗試，目標(biāo)是讓用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)兩臺(tái)Matter認(rèn)證設(shè)備時(shí)這兩臺(tái)設(shè)備能相互聯(lián)通配合。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)后，消費(fèi)者便能放心地購(gòu)買(mǎi)不同生產(chǎn)廠(chǎng)商的智能家居設(shè)備，而廠(chǎng)家則無(wú)需為每個(gè)大型甚至小型市場(chǎng)客戶(hù)單獨(dú)的增加所需功能 。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，買(mǎi)家無(wú)需確定Nest恒溫器是否與Apple HomeKit兼容，或者Amazon Echo設(shè)備是否可以控制第三方智能門(mén)鎖，只需在設(shè)備上尋找Matter批準(zhǔn)印簽，即可確?；ゲ僮餍?。對(duì)于智能家居產(chǎn)品制造商而言，可以通過(guò)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)構(gòu)建產(chǎn)品，從而簡(jiǎn)化開(kāi)發(fā)過(guò)程。同時(shí)，Matter規(guī)范是基于IP的標(biāo)準(zhǔn)，也為開(kāi)發(fā)人員提供了通用且已構(gòu)建的溝通交流基礎(chǔ)。

“智能家居行業(yè)在其背后達(dá)成了前所未有的重大共識(shí)”，這是Matter的最大亮點(diǎn)。

在亞馬遜、蘋(píng)果和谷歌發(fā)起Project CHIP項(xiàng)目后，其他10個(gè)Zigbee聯(lián)盟董事會(huì)成員隨即加入：宜家、Legrand、恩智浦半導(dǎo)體、Resideo、三星SmartThings、Schneider Electric、Signify（前飛利浦照明）、Silicon Labs、Somfy和南京物聯(lián)。Zigbee聯(lián)盟內(nèi)部還成立了新的工作組，目的是開(kāi)發(fā)新的智能家居應(yīng)用層規(guī)范。

自2020初開(kāi)始，一些主要廠(chǎng)商為該項(xiàng)目投入了專(zhuān)門(mén)的人員和資源，以加速規(guī)范的市場(chǎng)發(fā)布。截止2021年10月，規(guī)范的范疇已經(jīng)確定，參與規(guī)范開(kāi)發(fā)的公司數(shù)量急劇增長(zhǎng)至超過(guò)210家。根據(jù)ABI Research預(yù)測(cè)，Matter規(guī)范預(yù)計(jì)將在2022年秋季得到批準(zhǔn)并發(fā)布，兼容Matter的智能家居設(shè)備和電器將于2022年第四季度首次大規(guī)模上市。

圖1：Matter規(guī)范開(kāi)發(fā)進(jìn)展

ABI Research研究總監(jiān)Jonathan Collins對(duì)Matter規(guī)范的前景給予了高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為在其他嘗試都陷入困境時(shí)，Matter之所以能夠突圍而出，表現(xiàn)出成功的潛能，其原因可以總結(jié)為四點(diǎn)：市場(chǎng)的支持和驅(qū)動(dòng)力、技術(shù)方法、清晰和有限的初始范疇、以及未來(lái)發(fā)展和擴(kuò)張的潛力。

智能家居的發(fā)展瓶頸

在過(guò)去的幾十年里，智能家居技術(shù)已經(jīng)從一個(gè)小眾市場(chǎng)發(fā)展成為一個(gè)更主流的市場(chǎng)。但制約智能家居系統(tǒng)發(fā)展的根本原因也很明顯，那就是市場(chǎng)碎片化。ABI Research的調(diào)研報(bào)告指出，由于一些智能家居企業(yè)利用和推動(dòng)了這種碎片化，以便保護(hù)和簡(jiǎn)化對(duì)他們自身方案的控制，或是保持其對(duì)智能家居開(kāi)發(fā)投資的控制，這就分裂了市場(chǎng)，限制了對(duì)參與其中的合作伙伴和市場(chǎng)的吸引力。

圖2顯示了一臺(tái)及以上智能家居設(shè)備在全球家庭中的滲透率，數(shù)據(jù)看起來(lái)還不錯(cuò)。但一個(gè)被“隱藏”起來(lái)的問(wèn)題是，能夠監(jiān)控和管理一系列設(shè)備和應(yīng)用的多功能的、完整的智能家居系統(tǒng)的滲透率要低得多。即使設(shè)備在同一個(gè)系統(tǒng)中工作，功能仍然受限。

圖2：智能家居住宅滲透率（圖源：ABI Research）

以下三點(diǎn)被ABI Research認(rèn)為是制約設(shè)備更好地集成到系統(tǒng)中的關(guān)鍵因素：

? 平臺(tái)特定的集成：OEM廠(chǎng)商一直需要將大量資源投入到專(zhuān)門(mén)而且零散的工作中，去集成每個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的智能家居平臺(tái)。因此，一個(gè)針對(duì)Amazon Alexa開(kāi)發(fā)的設(shè)備需要額外的開(kāi)發(fā)和測(cè)試過(guò)程，才能與Google Home等系統(tǒng)進(jìn)行集成。隨著系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)，這會(huì)使產(chǎn)品在生命周期內(nèi)的成本倍增。

? 連接復(fù)雜性：OEM廠(chǎng)商要考慮的不僅是適合產(chǎn)品功能需求的無(wú)線(xiàn)連接方法，還有目標(biāo)生態(tài)系統(tǒng)。智能家居存在多種不同短距離無(wú)線(xiàn)協(xié)議的競(jìng)爭(zhēng)，包括私有協(xié)議、Z-Wave、Zigbee和藍(lán)牙等。

? 安全性：智能家居設(shè)備的賣(mài)點(diǎn)是它們的連接和功能，而不是運(yùn)行安全性。對(duì)于如何安全地管理設(shè)備，如何在整個(gè)智能家居系統(tǒng)中擴(kuò)展其安全性，目前還沒(méi)有具體的標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)證明，消費(fèi)者對(duì)設(shè)備安全漏洞和系統(tǒng)隱私的擔(dān)憂(yōu)阻礙了智能家居市場(chǎng)的發(fā)展。

如前文所述，Matter的重點(diǎn)在應(yīng)用層，在系統(tǒng)集成和控制的關(guān)鍵點(diǎn)——也就是智能家居管理平臺(tái)——提出標(biāo)準(zhǔn)。但在初始規(guī)范中，Matter僅限于照明供電、門(mén)禁控制、電視、安全和安保、百葉窗/窗簾、接入點(diǎn)/網(wǎng)橋、HVAC控制、控制器（在各種設(shè)備和接口中）八大類(lèi)設(shè)備中。

之所以在第一版規(guī)范中選擇這些設(shè)備類(lèi)型，原因是這些設(shè)備具有最大的市場(chǎng)需求和廣泛的普及率，以及設(shè)備能夠集成到初始系統(tǒng)中的潛力，例如帶智能鎖的門(mén)禁控制、車(chē)庫(kù)門(mén)控制以及安全傳感器、觸控板和報(bào)警器等。但攝像頭和智能門(mén)鈴的視頻沒(méi)有被納入其中，是明顯的疏漏，相關(guān)方面有計(jì)劃在之后的版本或Matter迭代規(guī)范中添加包括視頻、臺(tái)面廚電、保健與健康、環(huán)境測(cè)量等應(yīng)用。

圖3顯示了智能家居市場(chǎng)的龐大規(guī)模，列出了十年來(lái)在全球各地的家庭中安裝和使用的新互連設(shè)備數(shù)。預(yù)計(jì)從2022年至2030年，將有超過(guò)200億部無(wú)線(xiàn)互聯(lián)智能家居設(shè)備在全球出售，其中很大一部分設(shè)備類(lèi)型將滿(mǎn)足Matter規(guī)范。在未來(lái)幾年內(nèi)，這些產(chǎn)品中的絕大部分，還有其他的產(chǎn)品，諸如消費(fèi)型機(jī)器人和智能電器，也將會(huì)支持Matter規(guī)范。

圖3：智能家居硬件出貨量（2021-2030） 圖源：ABI Research

多協(xié)議無(wú)線(xiàn)SoC芯片受寵

智能家居無(wú)線(xiàn)連接是智能家居應(yīng)用和Matter規(guī)范的核心。要符合Matter規(guī)范，OEM廠(chǎng)商必須重新思考產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和生命周期管理。好在領(lǐng)先的芯片供應(yīng)商正在通過(guò)集成802.15.4協(xié)議提供新的多協(xié)議支持，特別是除了Wi-Fi和藍(lán)牙之外的Thread功能，以單芯片支持三種以上無(wú)線(xiàn)協(xié)議的實(shí)力支持和推動(dòng)智能家居市場(chǎng)的Matter轉(zhuǎn)型。

以恩智浦IW612為例，它支持Wi-Fi 6、Bluetooth 5.2和802.15.4協(xié)議（Thread和Zigbee），開(kāi)發(fā)該產(chǎn)品的目的是支持和簡(jiǎn)化Matter在智能家居OEM廠(chǎng)商中的采用。這是一個(gè)典型的單芯片三協(xié)議產(chǎn)品，而不是把多個(gè)芯片包在一起。此類(lèi)器件的推出，將為智能家居設(shè)備開(kāi)發(fā)人員提供更好的控制，簡(jiǎn)化他們的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

Silicon Labs最新推出的BG24和MG24系列2.4GHz無(wú)線(xiàn)SoC也順應(yīng)了這一趨勢(shì)。兩款全新系列產(chǎn)品擁有業(yè)界率先集成的AI/ML加速器，支持Matter、Zigbee、OpenThread、低功耗藍(lán)牙、藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)有和多協(xié)議操作、高級(jí)別的行業(yè)安全認(rèn)證、超低功耗以及Silicon Labs產(chǎn)品組合中最大的內(nèi)存和閃存容量。

今年1月，英飛凌宣布推出全新AIROC CYW30739 BLE和802.15.4片上系統(tǒng)，以幫助企業(yè)快速將高性能、低功耗的Matter產(chǎn)品推向市場(chǎng)。BLE和802.15.4協(xié)議組合互為補(bǔ)充，通過(guò)無(wú)縫的互操作性帶來(lái)智能家居產(chǎn)品性能的提升，同時(shí)還可支持Matter網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)設(shè)備間的端到端加密通信。

國(guó)內(nèi)方面，BL606P是博流智能邊緣計(jì)算上的第一顆芯片，單天線(xiàn)集成了Wi-Fi、BT、BLE5 .0、Zigbee、Thread等多模協(xié)議的芯片，也支持Matter規(guī)范，與BL602/BL702基于同一套RISC-V開(kāi)發(fā)環(huán)境和工具，方便進(jìn)行IoT連接和AI邊緣產(chǎn)品品類(lèi)的切換與組合，可以組成智慧家居的AIoT芯片平臺(tái)。

樂(lè)鑫科技ESP32-C2集成2.4GHz Wi--Fi和支持長(zhǎng)距離的BLE 5.0，272KB SRAM能夠支持物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用BLE配網(wǎng)，進(jìn)而連接到云平臺(tái)。未來(lái)，客戶(hù)也將能夠在基于ESP32-C2設(shè)計(jì)的產(chǎn)品中啟用Matter支持。

作為泰凌微電子最新一代的旗艦產(chǎn)品，TLSR9系列在單芯片上也支持多種物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)聯(lián)盟規(guī)范，包括傳統(tǒng)藍(lán)牙（BR/EDR）、低功耗藍(lán)牙（LE）、長(zhǎng)距離藍(lán)牙（Long Range）、多天線(xiàn)室內(nèi)定位（AoA/AoD）和藍(lán)牙Mesh（BLE Mesh）、Zigbee 3.0、蘋(píng)果HomeKit、Thread、Matter和2.4GHz專(zhuān)有協(xié)議。

圖4：按協(xié)議劃分的智能家居設(shè)備出貨量 圖源：ABI Research

圖4顯示了各種智能家居設(shè)備對(duì)Matter支持的協(xié)議的需求規(guī)模。雖然Matter利用并擴(kuò)大了Wi-Fi和藍(lán)牙的吸引力，但它也推動(dòng)了Thread在各種設(shè)備上的應(yīng)用和需求，從低功耗、低成本的傳感器，到擔(dān)負(fù)邊界路由器功能的語(yǔ)音控制前端設(shè)備。在2021年，只有少量OEM廠(chǎng)商支持Thread技術(shù)，而到2030年，嵌入Thread協(xié)議的設(shè)備的出貨量將達(dá)到6.74億，需求的年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）達(dá)到將近50%。

由此可見(jiàn)，未來(lái)一年半內(nèi)，新一代多協(xié)議無(wú)線(xiàn)SoC芯片將會(huì)大量面市并成為市場(chǎng)寵兒，智能家居產(chǎn)品的OEM廠(chǎng)商可采用單個(gè)供應(yīng)源，縮小芯片尺寸，減少需采購(gòu)和管理的元器件數(shù)量，從而降低智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理的復(fù)雜性和成本。

OEM廠(chǎng)商的下一步

可以預(yù)見(jiàn)的是，對(duì)于已經(jīng)參與智能家居市場(chǎng)的OEM廠(chǎng)商而言，Matter將會(huì)減少技術(shù)限制，讓他們可以通過(guò)單個(gè)版本的互連產(chǎn)品，找到進(jìn)入智能家居的機(jī)會(huì)。對(duì)于現(xiàn)有的廠(chǎng)商和新進(jìn)入者，Matter將會(huì)極大地簡(jiǎn)化每種產(chǎn)品的技術(shù)選擇，以及這些設(shè)備和電器的生命周期管理。

圖5：Matter兼容智能家居設(shè)備出貨量 圖源：ABI Research

但ABI Research在報(bào)告中也提醒說(shuō)，雖然Matter可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的控制，但它不太可能擴(kuò)展到設(shè)備的具體而復(fù)雜的控制。因此，很多大型OEM廠(chǎng)商，特別是已經(jīng)樹(shù)立了消費(fèi)品牌的廠(chǎng)商，很可能繼續(xù)提供他們自己的應(yīng)用。此外，盡管Matter為家居中的通信和設(shè)備提供高安全性，但是，它并沒(méi)有涉及到云連接的領(lǐng)域，所以有些OEM廠(chǎng)商仍將繼續(xù)使用他們自己的云連接，以確保設(shè)備和云之間的安全性。

另一個(gè)值得關(guān)注的趨勢(shì)，是隨著對(duì)產(chǎn)品差異化需求的增加，在設(shè)備內(nèi)部嵌入更強(qiáng)大的智慧功能將為OEM廠(chǎng)商創(chuàng)造更多的價(jià)值——無(wú)論是識(shí)別家庭人員進(jìn)行個(gè)性化處理，還是根據(jù)天氣對(duì)家庭環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)?？傊?，在Matter賦能OEM市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，人工智能一定會(huì)在智能家居設(shè)備中得到進(jìn)一步深入應(yīng)用。

基于此，OEM廠(chǎng)商將更多地期待他們的合作伙伴和供應(yīng)商，不僅要提供集成的連接、處理、安全硬件和軟件，還要提供服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施，以簡(jiǎn)化設(shè)備的創(chuàng)造和管理。如果芯片供應(yīng)商能夠在他們的連接、處理、安全服務(wù)中支持新的Matter規(guī)范，并且能提供開(kāi)發(fā)環(huán)境和管理的簡(jiǎn)易性，滿(mǎn)足各種智能家居的需求，那么他們將從Matter應(yīng)用中受益最多。

例如，MCU供應(yīng)商通常擁有定制工具和自己的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，但隨著更多功能的增加，傳統(tǒng)用于編譯或調(diào)試的資源將變得更加有限。那些能夠涵蓋不同客戶(hù)的智能家居設(shè)計(jì)，擁有最豐富產(chǎn)品組合和一致的開(kāi)發(fā)環(huán)境的芯片供應(yīng)商，將會(huì)在競(jìng)爭(zhēng)中獲得更多優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)然，由于Matter減少了進(jìn)入市場(chǎng)的障礙，必然會(huì)加劇智能家居設(shè)備市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，因?yàn)殡S著新來(lái)者進(jìn)入市場(chǎng)，OEM廠(chǎng)商不得不針對(duì)新客戶(hù)的綁定、產(chǎn)品功能、價(jià)格和盈利模式做出重新應(yīng)對(duì)。