無(wú)縫互聯(lián)的智能家居自1984年在美國(guó)全國(guó)住宅建造商協(xié)會(huì)(NAHB)大會(huì)上被首次提出以來(lái)，眾多設(shè)備制造商針對(duì)該概念進(jìn)行了反復(fù)展望、探討和展示。然而，即便物聯(lián)網(wǎng)與云端連接技術(shù)為智能家居帶來(lái)了諸多進(jìn)步，現(xiàn)實(shí)發(fā)展仍落后于預(yù)期。業(yè)主在嘗試打造真正互聯(lián)的智能家居時(shí)，仍面臨安裝、兼容性與安全性問(wèn)題。這并非由于標(biāo)準(zhǔn)缺失——事實(shí)上是標(biāo)準(zhǔn)眾多，卻彼此難以兼容。正因如此，連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟(CSA)聯(lián)合280余家企業(yè)于2022年10月推出了Matter 1.0 規(guī)范，旨在打造統(tǒng)一的智能家居標(biāo)準(zhǔn)。如今距Matter發(fā)布已逾兩年，它的進(jìn)展如何?消費(fèi)者又如何看待它?

Matter的優(yōu)勢(shì)：統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)致力于解決智能家居互操作性、簡(jiǎn)易性與安全性問(wèn)題

對(duì)消費(fèi)者而言，設(shè)備互聯(lián)一直頗為復(fù)雜。他們不得不在生態(tài)系統(tǒng)中艱難抉擇(每個(gè)生態(tài)的設(shè)備選擇有限)，跨生態(tài)添加設(shè)備時(shí)則面臨兼容性挑戰(zhàn)，此外，還要擔(dān)憂設(shè)備與家庭生態(tài)系統(tǒng)的安全性。

對(duì)設(shè)備制造商而言，多生態(tài)適配也是巨大負(fù)擔(dān)。面對(duì)不同生態(tài)的差異化要求，廠商被迫為每個(gè)生態(tài)開(kāi)發(fā)定制版本。紛繁的生態(tài)、多樣的家居產(chǎn)品及協(xié)議選擇，使得實(shí)現(xiàn)真正互聯(lián)且安全的智能家居困難重重。為此，蘋(píng)果、谷歌、亞馬遜等企業(yè)聯(lián)合推動(dòng)制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以突破這一困境。

CSA發(fā)布的Matter 1.0 規(guī)范通過(guò)提供統(tǒng)一的應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)，解決了上述難題。該標(biāo)準(zhǔn)覆蓋智能門(mén)鎖、照明、溫控器、安防系統(tǒng)、傳感器及媒體設(shè)備等場(chǎng)景，并得到蘋(píng)果、谷歌、亞馬遜、英飛凌等550余家國(guó)際科技企業(yè)支持，共同為消費(fèi)者與制造商破解連接與安全困局。

Matter的工作原理

Matter為智能家居定義了應(yīng)用層協(xié)議。其架構(gòu)基于IPv6協(xié)議，并獨(dú)立于底層網(wǎng)絡(luò)與物理層。通過(guò)應(yīng)用層抽象，Matter可運(yùn)行于Wi-Fi、以太網(wǎng)及Thread(基于IEEE 802.15.4射頻的低功耗低速網(wǎng)絡(luò))之上。此外，Matter提供標(biāo)準(zhǔn)化橋接功能，使傳統(tǒng)Zigbee設(shè)備可映射為原生Matter設(shè)備，保障用戶(hù)現(xiàn)有設(shè)備的兼容性。

Matter在應(yīng)用層定義了什么?Matter包含一系列內(nèi)容以確保設(shè)備間互操作性并增強(qiáng)消費(fèi)者信心，具體包括：

面向消費(fèi)者的設(shè)備安裝與配置

設(shè)備間消息交互及消息內(nèi)容

設(shè)備安全要求及交互安全標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)備安裝與配置流程包含多個(gè)步驟。首先是將設(shè)備接入用戶(hù)家庭網(wǎng)絡(luò)，這一過(guò)程通過(guò)蘋(píng)果、谷歌、亞馬遜等廠商支持的簡(jiǎn)易配對(duì)機(jī)制實(shí)現(xiàn)——設(shè)備需在被識(shí)別后，經(jīng)過(guò)安全認(rèn)證和身份驗(yàn)證才會(huì)被加入網(wǎng)絡(luò)。設(shè)備安全接入后，用戶(hù)可對(duì)其進(jìn)行命名、與其他設(shè)備配對(duì)，并設(shè)置常規(guī)操作(如為溫控器進(jìn)行日程編程或調(diào)節(jié)燈泡亮度)。完成這些步驟后，設(shè)備即可投入正常使用。

Matter明確定義了應(yīng)用層消息傳輸、數(shù)據(jù)類(lèi)型與格式以及安全規(guī)范。這看似簡(jiǎn)單，實(shí)則基于Zigbee數(shù)據(jù)模型多年積累的設(shè)備定義標(biāo)準(zhǔn)。例如，溫控器必須支持加熱/制冷功能，可選支持占用感應(yīng)、周計(jì)劃或用戶(hù)自定義溫度回差。由于這些功能的行為和消息交互已全面定義，暖通空調(diào)制造商可確保其產(chǎn)品能兼容iPhone、安卓設(shè)備或Alexa語(yǔ)音助手等通用用戶(hù)界面設(shè)備的內(nèi)置控制功能。

此外，Matter顯著提升了設(shè)備安全性，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)極佳實(shí)踐。非常關(guān)鍵的是，設(shè)備將在制造階段加載證書(shū)，用于驗(yàn)證設(shè)備已完成Matter認(rèn)證且由認(rèn)證制造商合法生產(chǎn)。設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)后，將獲得操作證書(shū)以建立網(wǎng)絡(luò)內(nèi)安全通信。Matter還要求所有設(shè)備支持安全的無(wú)線軟件更新，以便在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)進(jìn)行設(shè)備升級(jí)和補(bǔ)丁修復(fù)。

其他Matter相關(guān)計(jì)劃

Matter的開(kāi)發(fā)工作并非普通的標(biāo)準(zhǔn)制定活動(dòng)，其涵蓋以下關(guān)鍵方向：

Matter規(guī)范體系，包含設(shè)備庫(kù)及應(yīng)用功能

開(kāi)源軟件計(jì)劃，通過(guò)GitHub開(kāi)放源代碼，確保開(kāi)發(fā)者可自由使用Matter協(xié)議

測(cè)試與認(rèn)證體系，提供測(cè)試工具鏈，對(duì)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證與認(rèn)證，通過(guò)后方可使用Matter徽標(biāo)

Matter的底層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括Wi-Fi和Thread。Wi-Fi使Matter設(shè)備能夠通過(guò)大帶寬本地網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，并允許智能家居設(shè)備與云端通信。Thread則提供了一個(gè)高能效且高度可靠的基于IP的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，即使低功耗設(shè)備也能通過(guò)Thread邊界路由器連接到Wi-Fi和云端。

Matter自初始發(fā)布以來(lái)的演進(jìn)

Matter 1.0版本于2022年10月發(fā)布，這是將Matter推向更廣闊市場(chǎng)的重要里程碑。但與其他標(biāo)準(zhǔn)一樣，它仍在持續(xù)演進(jìn)。這一點(diǎn)至關(guān)重要，因?yàn)橹圃焐毯拖M(fèi)者都希望一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)能夠獲得持續(xù)支持、不斷發(fā)展并隨時(shí)間推移增加更多功能。

Matter承諾每年進(jìn)行兩次更新，包括錯(cuò)誤修復(fù)、新功能和新設(shè)備類(lèi)型。這并非易事，因?yàn)檫@意味著每年需要兩次更新規(guī)范、開(kāi)源代碼和測(cè)試基礎(chǔ)設(shè)施以反映這些變化。下表展示了Matter成功兌現(xiàn)定期更新承諾的情況。

Matter 1.0初始版本

覆蓋智能家居照明、音箱、安防及舒適度調(diào)節(jié)功能。該版本發(fā)布后，更多設(shè)備制造商持續(xù)加入Matter計(jì)劃，帶來(lái)設(shè)備類(lèi)型與功能特性的不斷增加。這一發(fā)展通過(guò)一系列持續(xù)發(fā)布的版本得以體現(xiàn)，從而不斷擴(kuò)展Matter在智能家居中的應(yīng)用邊界。

Matter 1.2版本

新增家電設(shè)備和掃地機(jī)器人、空氣質(zhì)量探測(cè)器、煙霧一氧化碳探測(cè)器，將Matter應(yīng)用場(chǎng)景從家居安防系統(tǒng)和照明延伸至廚房與洗衣區(qū)。

Matter 1.3版本

進(jìn)一步擴(kuò)展家電支持范圍，并新增能源與水資源管理及數(shù)據(jù)報(bào)告等關(guān)鍵功能。隨著全球消費(fèi)者對(duì)水電資源管理認(rèn)知的持續(xù)深化，Matter積極響應(yīng)這一趨勢(shì)，提供相應(yīng)的創(chuàng)新功能。

在歷次版本更新中，除新增功能與設(shè)備支持外，Matter團(tuán)隊(duì)持續(xù)開(kāi)展錯(cuò)誤修復(fù)與優(yōu)化工作，著力提升協(xié)議的穩(wěn)健性與易用性。數(shù)百名工程師長(zhǎng)期投入此項(xiàng)工作，彰顯Matter作為統(tǒng)一智能家居標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)及重要價(jià)值。

Matter版本更新：Matter 1.4

CSA現(xiàn)已宣布推出Matter 1.4——半年一次更新周期中的新版本。此版本包含常規(guī)錯(cuò)誤修復(fù)與功能增強(qiáng)，同時(shí)新增以下主要特性：

新增支持太陽(yáng)能系統(tǒng)、電池、熱泵及熱水器

改進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)充電、能源管理及熱水器管理功能

家庭路由器與接入點(diǎn)升級(jí)：新增Thread憑證發(fā)現(xiàn)與邊界路由器管理

Aliro集成：允許通過(guò)Matter網(wǎng)絡(luò)安裝Aliro門(mén)鎖憑證

占用傳感更新和改進(jìn)

生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同增強(qiáng)：支持網(wǎng)絡(luò)憑證同步

此新版本進(jìn)一步擴(kuò)展了Matter在智能家居中的設(shè)備兼容性與用戶(hù)行為支持能力，彰顯了參與企業(yè)持續(xù)推動(dòng)功能改進(jìn)與技術(shù)創(chuàng)新的承諾，呼應(yīng)Matter采用率持續(xù)增長(zhǎng)的行業(yè)趨勢(shì)。

其他Matter相關(guān)計(jì)劃

Matter的開(kāi)發(fā)工作并非普通的標(biāo)準(zhǔn)制定活動(dòng)，其涵蓋以下關(guān)鍵方向：

Matter規(guī)范體系，包含設(shè)備庫(kù)及應(yīng)用功能

開(kāi)源軟件計(jì)劃，通過(guò)GitHub開(kāi)放源代碼，確保開(kāi)發(fā)者可自由使用Matter協(xié)議

測(cè)試與認(rèn)證體系，提供測(cè)試工具鏈，對(duì)設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證與認(rèn)證，通過(guò)后方可使用Matter徽標(biāo)

Matter的底層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括Wi-Fi和Thread。Wi-Fi使Matter設(shè)備能夠通過(guò)大帶寬本地網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，并允許智能家居設(shè)備與云端通信。Thread則提供了一個(gè)高能效且高度可靠的基于IP的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，即使低功耗設(shè)備也能通過(guò)Thread邊界路由器連接到Wi-Fi和云端。

未來(lái)創(chuàng)新

Matter協(xié)議通過(guò)實(shí)現(xiàn)跨品牌、跨操作系統(tǒng)的設(shè)備互操作性與向后兼容性，正在加速智能家居解決方案的普及。在蘋(píng)果、谷歌、亞馬遜等科技巨頭的引領(lǐng)下，該協(xié)議已對(duì)設(shè)備制造商和消費(fèi)者產(chǎn)生顯著影響。

統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)解決了智能家居市場(chǎng)的碎片化問(wèn)題，既減少了消費(fèi)者的使用困擾，也簡(jiǎn)化了設(shè)備開(kāi)發(fā)流程。這些優(yōu)勢(shì)將成為推動(dòng)家庭場(chǎng)景下高效連接、數(shù)字化與低碳化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。未來(lái)，Matter將被用于家庭能源節(jié)約與負(fù)載轉(zhuǎn)移優(yōu)化。

我們可預(yù)見(jiàn)，Matter生態(tài)內(nèi)的企業(yè)將持續(xù)創(chuàng)新，逐步納入更多主流智能家居設(shè)備，例如IP攝像頭和門(mén)鈴以及個(gè)人健康與醫(yī)療設(shè)備。

Matter倡議與英飛凌集成式Matter解決方案，助力設(shè)備制造商簡(jiǎn)化產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程并提升消費(fèi)者對(duì)其產(chǎn)品的接受度。對(duì)消費(fèi)者而言，Matter使其能夠以簡(jiǎn)單、安全的方式定制、連接并控制智能家居體驗(yàn)，同時(shí)以極高效的模式優(yōu)化能源使用。同樣甚至更為重要的是，通過(guò)硬件與軟件層面的協(xié)同優(yōu)化，Matter可提供強(qiáng)大的安全保障。例如，這些安全層能有效防止監(jiān)控?cái)z像頭、門(mén)鎖及醫(yī)療數(shù)據(jù)等個(gè)人記錄被未授權(quán)用戶(hù)訪問(wèn)。

Matter發(fā)展路徑圖

CSA Matter工作組持續(xù)根據(jù)成員企業(yè)的新興需求組建新技術(shù)賦能團(tuán)隊(duì)。來(lái)自280余家企業(yè)的工程師與開(kāi)發(fā)人員團(tuán)隊(duì)已著手推進(jìn)未來(lái)Matter版本的開(kāi)發(fā)工作。鼓勵(lì)感興趣的企業(yè)代表聯(lián)系CSA，共同參與這些未來(lái)改進(jìn)計(jì)劃。