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Matter落地在即,将为智能家居市场带来什么惊喜?

2022-09-09 16:44 物联传媒
关键词:Matter协议

导读:据CSA联盟官网的新闻称,“经过多次延误和进程变更,Matter协议将于今年秋季推出,以赶上 2022 年假日购物季。

据CSA联盟官网的新闻称,“经过多次延误和进程变更,Matter协议将于今年秋季推出,以赶上 2022 年假日购物季。起初将有七种智能家居设备能够采用Matter协议,并贴上Matter的logo。”

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虽然Matter标准的发布已多次延期,但人们对它的热情却丝毫不减。毕竟它将带来的是一场史诗级革命,不仅对现有的通信协议造成影响,还将改变芯片、终端设备制造市场的格局,也会加剧平台服务商之间的竞争。具体情况将如何发展,产业链上各企业又在如何筹备,请随笔者一同往下看看吧。

协议上的协议,简单了解Matter

早在2014年7月,擅长开放生态的谷歌就察觉了智能家居可能产生的割裂问题,于是在收购当时智能家居界小有起色的Nest后,便开发了基于IP协议的传输层/网络层协议——Thread。同时联合苹果一起推广。由于Thread没有定义应用层标准,于是两家便以各自的生态建立了平台,谷歌的叫OpenWeave,苹果的叫HomeKit。

随着Thread市场占有率逐渐升高,同其他通信协议如Zigbee等又有了割裂。于是Zigbee联盟为提高Thread和Zigbee的互操作性,推出了Dotdot标准——基于Thread和Zigbee之上的应用协议,Dotdot的别名为ZCLIP(Zigbee Cluster Library over IP)。

但随着Wi-Fi、蓝牙,Z-Wave等通信协议的逐渐强大,不可避免的割裂再次出现。于是在2019年12月,谷歌和苹果一同加入了Zigbee联盟,联合Zigbee联盟共同推广新的基于IP的协议,也就是CHIP(Connected Home over IP)工作组,第一波讨论和支持的协议分别是WiFi,Thread,Zigbee,Bluetooth

后来,2021年5月CHIP工作组更名为Matter,Zigbee联盟改名为CSA(Connectivity Standards Alliance),大力推广Matter。以上便是Matter的起源,从整个过程也能看出,为解决智能家居的割裂,各技术联盟都在发力,但需要顾及的不仅是技术,重要的还是场景和市场。

说完Matter的起源,可以说一说Matter如何基于IP实现互联。

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matter协议架构(图源:Matter白皮书)

如上图所示,Matter处于所有通信协议之上。工作方式为,设备通过蓝牙加入到Matter网络中,通过Wi-Fi组成星型网络(或Thread组成Mesh网络)实现互联,还能通过网桥连接到其他协议的设备(如Zigbee和Z-Wave)。也可见,Matter未来还将支持更多网络层协议。

对通信协议的集成,填补应用层空缺

在智能家居市场,通信协议的多样化反而造成了场景割裂,以Wi-Fi、Thread、Zigbee、蓝牙来说,应用层协议的缺失问题早已是互联之路上的重大障碍。而Matter作为应用层协议,将不仅能集成各网络层协议,还可为各协议的发展带来积极影响。

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Matter与各通信协议关系(图源:Matter官网)

Wi-Fi由于与互联网接壤,在互联网时代已发展成为智能设备的标配,又因为其本身就是基于IP协议的技术,对于支持Matter便是顺理成章。但在物联网领域里,尤其是智能设备的互联中,Wi-Fi在应用层一直未得到统一,虽然Http、CoAp、MQTT已被广泛应用,但均为通信层面的标准。如今在物联网领域被收入Matter的麾下,能更好地发挥自身优势。

Thread相比Zigbee和Z-Wave而言,拥有去中心化mesh网络、基于IPV6协议、更安全、兼容性更强、支持更多设备等特点。基于此,国外很多巨头纷纷入驻Thread联盟。但是技术上的优点并没有帮助Thread快速进行产品化落地,在国外还能看到一些厂商的Thread产品,在国内则寥寥无几。其原因也是应用层缺乏统一的标准虽然有Google Weave这样的应用层支持,但仍旧缺点火候

如今Matter协议的支持将给Thread带来翻身的机会。Thread可以利用基于IP的优点,轻松接入Matter网络,实现产品间的互操作。同时,Thread将可能开始撬动同类Zigbee,Z-Wave等协议在智能家居系统中的地位。国外有谷歌、亚马逊、苹果生态的支持,可能发展得更快。但国内则需要一定的时间,尤其在生态上,比如目前智能家居应用最广泛的B端精装房市场,几乎已把Zigbee协议作为行业标准

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Thread工作原理示意图(图源:Thread联盟)

Zigbee由于作为系统技术,需要通过网关实现集体管控,在此层面上与Wi-Fi、蓝牙等单品化产品的协议有较大差别。不过Zigbee却希望搭载该技术的产品能插电即用,以单品化产品提供服务。而Matter协议则给Zigbee设备的单品化带来了可能,并附带更大的互操作空间。Zigbee设备可通过桥接设备接入到Matter网络,进而实现同其他通信协议下产品的互联。

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Zigbee等协议通过桥接设备接入Matter网络

值得一提的是,Matter并不会对各通信协议造成打压,也不可能替代,据专业人士介绍,其理念是将各协议集中在一个共享的保护伞下,通过规范来利用每种通信协议的优势。

要想使之成为现实,更重要的是硬件层面的支持。虽然Matter不必依赖于特定的频谱或芯片集,但芯片却能将几种技术集成,简化终端设备的制造。只是作为上游的芯片厂商一旦变动,中下游的格局也将随之发生变化,这一变化带来的收益如何,也值得进行分析。

改变智能家居市场格局

产业链上各企业再发力

根据ABI Research预测,Matter协议将在2022年秋季得到批准并发布,兼容Matter的智能家居设备和电器将于2022年第四季度首次大规模上市

这其中少不了智能家居产业链上中下游企业的支持。目前领先的芯片供应商正在通过集成802.15.4协议提供新的多协议支持以单芯片支持多种无线协议推动智能家居市场的Matter转型。同时,终端设备厂商也正重新思考产品的设计、制造和生命周期管理。一方面要提供集成的连接、处理、安全硬件和软件,另一方面还要提供服务和基础设施,以简化设备的创造和管理

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部分支持Matter芯片厂商SoC芯片

上游芯片厂商面临挑战。在Matter功能的需求、协议支持、可扩展性、CPU开销以及额外的设备功能等方面,都需要芯片厂商设计更符合其标准的芯片。从更广泛的意义上说,芯片厂家需重新思考Matter对无线SoC芯片的需求。

新的无线SoC不仅需要考虑Matter配套本身带来的开销,还需要考虑Matter将给智能家居设备带来的价值。据业内人士介绍,语言识别,视频接入和AI边缘计算都给Matter应用落地提供了强有力的动力,芯片产品Roadmap需要与时俱进。当产品在满足需求并有额外价值时,大量订单也将随之而来。

中游平台服务商悲喜不一。在Matter落地之时,亚马逊、苹果、谷歌和小米等主要智能家居平台服务商将通过管理,控制,部署Matter设备,推动智能家居平台市场革命。并在对更多智能家居设备的管控中获益,成为优质产品的“搬运工”。这些平台将着重在网络功能,比如配网、安全性、隐私性、功能上进行PK

但对于前期已发力拿下大部分市场的平台而言,不得不面对众生平等的结果,与其他平台到同一起跑线竞争。比如拿下国内大部分市场的米家和新晋平台绿米,虽然绿米由小米“孵化”而来,并且对外称市场定位不同,但如今同为平台服务商,竞争在所难免。

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Matter所支持终端设备

下游终端设备厂商有得有失。首先是现有产品的升级,打个比方,理论上说Thread和Zigbee都是基于IEEE 802.15.4协议,支持Zigbee的设备可也能支持Thread,从而更容易支持Matter。但是,Thread核心是基于IP 协议,对SoC的需求较高(需要>128KB RAM,>1MB Flash),这意味着资源有限的Zigbee SoC将无法通过固件升级过渡到支持Thread,导致传统智能家居客户要么使用新芯片直接进行Matter开发要么着手设计桥接设备来支持Matte

不过,在新产品上,通过支持Matter终端设备厂商将能降低成本。据业内人士介绍,在过去,厂商可能需要为不同生态系统的不同产品开发单独的SKU (库存单位)。例如,向亚马逊、谷歌、苹果销售的智能开关分别为三个不同的SKU,功能相同软硬件却分别独立。但在支持Matter后,每个产品只需要一个SKU,可以削减开发和生产成本,简化供应链。

但另一方面,由于Matter减少了进入市场的障碍,将加剧智能家居设备市场的竞争,随着新玩家进入市场,老牌厂商还需在产品功能、价格和盈利模式作出调整。

最后

据官网发布的相关消息称,Matter面向设备还较为基础,且暂未涉及到云连接,短时间内也不太可能扩展到设备间更复杂的交互或控制。也即说明,虽然产业链各端均在积极部署,但出于安全等方面的考虑,终端设备厂商在初期或仍继续使用自家的云连接。不过这也仅是初期情况,随着协议的完善和规范,解决场景割裂才是众望所归。

目前,多方消息均表示,Matter 1.0标准将于秋季正式发布,在CSA官网的新闻也可见,国外一家名为EVE的制造商已上线支持Matter协议的产品,正结合HomeKit处于试点状态。随着协议进一步地规范,Matter正式发布也指日可待。