Matter标准 如何为智能家居解决方案选择合适的硬件?
作者：Stefan Berggren，产品战略短程通信高级产品营销经理；Hari Vigneswaran，u-blox短程通信高级工程师
Matter标准将推动智能家居技术的落地。本文将介绍如何着手打造Matter兼容型解决方案。
根据ABI Research的分析，到2030年前，智能家居设备的销售量将达到200亿台，这是因为智能家居技术已经成为现代家庭的基本配置，就像之前的管道系统、电气布线和宽带无线互联一样。
ABI Research也预测，在连接标准联盟(CSA)的影响力加持下，大部分智能家居设备将支持Matter通信标准。
不同于以前的类似协议，Matter（前身为CHIP）已经获得苹果、亚马逊和谷歌等业内最著名企业的支持，以及能源管理解决方案提供商（施耐德电气）、家具公司（宜家）和芯片制造商(NXP)的青睐。
Matter可以提高智能家居设备的跨厂商互操作性，简化开发，并且无缝兼容智能家居系统，增强消费者信心，因此将在达成这200亿销售量的过程中发挥关键作用。
01. Matter标准涵盖哪些内容？
Matter将智能家居通信的关键部分标准化，建立一套共同的通信技术、协议和安全功能，确保家居设备基本使用相同的语言，并且符合消费者共同的期望。
Matter标准专为满足智能家居部署的需求而设计，其中包含：以太网和Wi-Fi，这两者在当今的家庭已经随处可见；基于IEEE 802.15.4无线电协议的Thread Mesh网络，可实现低功耗、低成本的设备间通信；以及适用于设备调试和配置的蓝牙技术。
此外，Matter要求所有通信使用IPv6协议，并建立了安全方面的基准。
最终，主流标准的出现将惠及整个生态系统。前面已经提到了这对于终端用户的好处，包括互操作性的提高，以及不同厂商的解决方案无缝兼容。
与此同时，统一的标准还能为设备制造商免去必须在几种竞争性通信技术中选择一种的烦恼。Matter还可以简化部署过程，因为不管最终使用的是以太网、Wi-Fi还是Thread，都能用统一的方法来管理通信网络。
02. Matter标准包含哪些技术？
Matter标准中包含的无线通信技术互为补充，并且可与有线以太网技术实现协作。Wi-Fi提供高吞吐量无线互联支持，更适合数据密集型应用。
Thread成本和功率要求相对较低，因此成为电池供电设备的首选技术，而其所支持的Mesh拓扑结构可以扩大信号范围，确保在整个家庭实现可靠的覆盖。
蓝牙将在设备管理中发挥作用。将matter设备添加到现有的Thread或Wi-Fi网络上时，设备需要安全接收网络 ID、密码和其他详细数据。
要做到这点，一种方法是使用凭证（通常被编码成唯一二维码）将新设备与带蓝牙的笔记本电脑或手机进行配对。或者，用于设备管理的手机可以通过NFC发送Wi-Fi网络或Thread网络的ID和密码。
03. Matter兼容型设备的设计要素
智能家居解决方案的供电方式与传统设备不同。电源插座和照明灯（多数情况下）都可以使用主电源。而电灯开关、环境传感器和感应传感器通常以电池供电，需要低功耗解决方案来实现持久的续航时间。
在大多数情况下，供暖、通风和空调解决方案、智能电视、智能音箱、Wi-Fi接入点和无线网关也可以使用电源。
但这些智能设备除了发挥其主要功能外，还会在智能家居网络中承担其他任务，因此这些设备需要比智能插头更高的处理能力。就以Thread边界路由器来说，该路由器可以在建筑物的Wi-Fi网络、以太网网络与Thread Mesh网络之间形成链路。
低功耗的重要安全设备，例如门锁、门禁解决方案、烟雾报警器、百叶窗控制器、报警面板和其他家庭安全设备，构成智能家居解决方案的另一个子集，这些设备通常需要低功耗设计，并且安全要求更高。
04. 从u-blox支持Matter的硬件模块入门
u-blox是最早推出无线通信模块的企业之一，我们的模块基于NXP近期发布的IW612 Wi-Fi 6、蓝牙5.2和IEEE 802.15.4（Thread和Zigbee）三频无线电芯片组。
u-blox MAYA-W2模块（点击下划线了解更多内容）支持Matter标准中包含的所有无线技术和Zigbee，而Zigbee在智能家居部署中已经拥有稳固地位。
凭借高性能Wi-Fi 6，MAYA-W2成为打造Matter兼容型解决方案的理想通信模块，特别适合于需要更高吞吐量和处理能力的高端解决方案，例如边界路由器、智能电视和虚拟个人助手。
下表显示u-blox的一系列兼容Matter的硬件模块组合，按常见应用场景要求进行了分类。表中将各种类别的智能家居设备与合适的u-blox无线通信模块进行了对应，这是为了提供初步决策支持。
关于u-blox公司
瑞士u-blox公司(SIX:UBXN)是为汽车、工业和消费品市场提供定位和无线通信技术与服务的领先供应商。其解决方案能准确进行人员、车辆和机器的定位，并通过蜂窝网络和短距离网络实现无线通信。凭借广泛及多样化的芯片、模块和日益扩大的产品支持数据服务生态系统，u-blox公司在帮助其客户针对物联网快速而成本高效地开发创新解决方案方面具有得天独厚的优势。u-blox公司总部设在瑞士塔尔维尔，目前在欧洲、亚洲和美国都设有办事处。
