物聯網（IoT）產品“碎片化”的問題不僅讓消費者和開發者們頭疼不已，也阻礙了家庭智能硬件產品的進一步發展。目前，主導物聯網產品發展的科技巨頭們，都有各自獨立的智能家居生態系統，如Amazon Alexa，Apple HomeKit和Google Home等等。消費者在挑選智能產品的過程中，不僅需要關注的是產品的功能、特性和價格，還需要去在意它是否兼容家中已有的生態系統，這難免造成了他們在選擇上的困難以及使用中的不便。

同時，第三方開發者們在開發一款智能產品之前，也必須考慮該產品需要支持哪一種生態系統，以便于滿足該產品目標用戶的需求。如果，開發者們不滿足于將自己的產品限制于某一種生態系統中，想要滿足不同的消費者的多樣化的需求并拓展自己的市場占有率。他們可能需要改造已有的設備支持更多的生態系統，或者重新開發支持更多智能生態系統的設備，而這兩種選項都可能會讓他們面臨極大的困境。一方面，不得不花費更多的時間和精力去完成產品的軟件層和不同智能生態系統的適配工作；另一方面，甚至要為了滿足某些生態系統的要求，去改動底層硬件或者外觀的設計。各方都希望能形成一套共同接受并遵循的“標準”，去解決以上的“碎片化”的問題。

為了滿足這一共同需求，包括Amazon，Apple，Google等物聯網生態系統構建者們與Zigbee聯盟走到了一起，在2019 年 12 月 宣布成立了Connected Home over IP（CHIP）項目工作組，致力于打造一個基于開源生態的全新智能家居協議。2021年5月，隨著Zigbee聯盟更名為連接標準聯盟（Connectivity Standards Alliance），項目工作組協商制定出這個局域網內的應用層標準協議的初稿，并將CHIP改名為：Matter。

Matter 的架構

Matter設備將工作在統一的應用層中，且僅僅依賴傳輸層中的 IPv6 標準所構成的TCP/IP和UDP協議，從而兼容不同的物理介質和數據鏈路標準。因為IP網絡是一個Mesh結構，所以Matter也將呈現為Mesh拓撲結構（由不同通信技術的子網絡組成）。

在計劃于今年秋季正式發布的第一版Matter協議中，它將首先支持Ethernet，Wi-Fi和Thread網絡進行設備間通信；并且利用藍牙低功耗（BLE）技術作為Matter設備配網（Commissioning）的通道，以簡化Matter設備的配置步驟。其中，Thread協議基于IEEE 802.15.4技術，其網絡中的設備無法直接與Wi-Fi或以太網設備通信，因此在Matter拓撲結構中需要增加Thread邊界路由器，使Thread網絡中的Matter設備與其他網絡中的設備可以互聯。比如，一個僅支持Thread網絡的Matter設備，可以通過Border Router（如HomePod Mini），來和其他的僅支持Wi-Fi網絡的設備（如iPhone）進行通信。

Matter 的特性

Matter網絡中將擁有統一的數據模型和交互模型。Matter協議把網絡當作共享資源處理，沒有設定排他性的網絡所有權和訪問權，這就使得多個不同協議的網絡可以共存于同一組IPv6的網絡中。

以往兩個智能設備需要處于同一個物理網絡中的才可以實現互相通訊。而Matter協議將構建起多個虛擬的網絡，允許不同物理網絡中的智能設備實現互相通訊。這里虛擬的網絡是一群Matter設備的集合，被稱作一個Fabric。在實現中，一個Fabric往往對應一個智能生態系統所構成的網絡。一個物理設備被叫做Node（相當于HomeKit中的Accessory），一個Node可以被加入到一個或多個Fabrics之中。

Node下面用擁有獨立地址的Endpoint（端點）來表示不同功能模塊，比如上圖中Endpoint 1和Endpoint 2來表示一個空調的不同功能模塊；Endpoint 0是必須保留的根端點，用來描述設備特性。Endpoint中用若干個Cluster（繼承于Zigbee Cluster Library，ZCL）來表述具體功能，如開關，風力，溫度測量和溫度控制。而Matter設備之間的交互（Interaction），則是由一個設備的某個Endpoint和另一個設備的某個Endpoint之間的通訊來完成的。

除此之外，Matter協議所構建的網絡還具有以下特性：

Multi-Admin，支持把Matter設備同時加入到不同生態系統中的能力，被不同Fabrics中的管理員（Administrator）所管理，從而實現廣泛的兼容性。

通過分布式合規設備總賬（Distributed Compliance Ledger, DCL）來共享Matter廠商及設備的信息。每個生態系統都可以向DCL查詢Matter配網，OTA等過程中所需要的信息。

允許使用者在無需連接到云端的情況下，進行本地設備的控制。

已經大量存在的非Matter的智能設備，也有機會通過Matter Bridge設備被添加到Matter Fabric之中。這個Matter Bridge設備負責和非Matter設備通信，它會將非Matter設備虛擬成對應的Endpoint，就像一個Node里面有多個不同功能的Endpoints，從而讓Matter網絡中的Matter設備可以和非Matter設備實現通信。

Matter 的功能

Matter協議主要是面向智能家居市場，其主要支持的設備類型有：

照明，開關等照明設備

加熱，制冷等空氣處理設備

探測器，報警器等安全設備

門禁，門鎖等進入控制設備

音箱，電視等影音娛樂設備

窗戶，窗簾等采光通風設備

熱點，網橋等網絡中繼設備

隨著Matter協議的發展和演化，在未來還會支持更多的智能設備。

Matter 的未來

Matter 項目獲得如此高的關注，并不僅僅是因為它在概念和標準上的先進，而是源于三位智能家居巨頭的承諾。在 Matter 項目立項之初，Amazon，Apple和Google就承諾使用該協議的設備將可以兼容他們的生態。在Matter協議推出之后，IoT產品的開發者們將能夠做到一次開發同時支持多個生態系統（Amazon Alexa，Apple HomeKit和Google Home等）的接入協議，這將大大簡化開發者的工作，使得智能設備能無縫地連接到任何Matter兼容的智能生態系統中。消費者也可以更容易地選購產品，而不用特別擔心買到的設備和已有的生態系統的適配問題。

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泰凌微電子致力于為客戶提供一站式的低功耗高性能無線連接SoC芯片解決方案，包括經典藍牙，藍牙低功耗，藍牙Mesh，Zigbee，Thread，Matter，Apple HomeKit，Apple“查找（Find My）”，和私有協議等低功耗2.4GHz多協議無線連接系統級芯片和豐富的固件協議棧。公司產品廣泛應用于智能照明，智能家居/樓宇，智能遙控，無線外設，智能零售，穿戴設備，無線音頻，智能玩具，物流追蹤，智慧城市等各類消費和商業應用場景中。

審核編輯 ：李倩