隨著Matter標(biāo)準(zhǔn)的采用，智能家居的前提正處于快速擴(kuò)張的風(fēng)口浪尖，該標(biāo)準(zhǔn)確保了運(yùn)行各種操作系統(tǒng)的不同制造商的連接設(shè)備的互操作性和向后兼容性。

ABI Research預(yù)測(cè)，到2030年，每年將有超過(guò)15億臺(tái)經(jīng)過(guò)Matter認(rèn)證的設(shè)備出貨。在此期間，消費(fèi)機(jī)器人、智能家電和其他新興的智能家居設(shè)備類型也有望被納入智能家居生態(tài)系統(tǒng)。

下面是嵌入式設(shè)計(jì)工程師在沉浸于全新的Matter世界之前應(yīng)該回顧的一些關(guān)鍵事實(shí)。

什么是Matter

Matter是由連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟(CSA)(前身為Zigbee聯(lián)盟)開(kāi)發(fā)的一種免使用費(fèi)連接協(xié)議，運(yùn)行在Thread和Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)層上，使用低功耗藍(lán)牙(BLE)進(jìn)行調(diào)試。其使來(lái)自不同制造商的設(shè)備能夠進(jìn)行通信，同時(shí)克服了物聯(lián)網(wǎng)(IoT)生態(tài)系統(tǒng)碎片化帶來(lái)的兼容性挑戰(zhàn)。

Matter1.0規(guī)范

CSA在2022年秋季公布了Matter 1.0規(guī)范，為智能家居應(yīng)用程序提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，如智能鎖、照明、恒溫器、自動(dòng)安全系統(tǒng)和傳感器等。其旨在迎合廣泛的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，從傳感器和執(zhí)行器等電池供電的設(shè)備到復(fù)雜的網(wǎng)關(guān)，并重塑智能家居物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)。

Moor Insights&Strategy的物聯(lián)網(wǎng)和邊緣分析師Bill Curtis表示:“這是首個(gè)為主要消費(fèi)電子制造商的智能家居產(chǎn)品提供多設(shè)備、多供應(yīng)商和多生態(tài)系統(tǒng)互操作性的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。Matter消除了大規(guī)模部署物聯(lián)網(wǎng)的障礙，同時(shí)為產(chǎn)品創(chuàng)新創(chuàng)造了新的機(jī)會(huì)?！?/p>

能源效率是重點(diǎn)

盡管便利性和自動(dòng)化被認(rèn)為是智能家居和建筑中Matter設(shè)備的主要驅(qū)動(dòng)因素，但解決社會(huì)和環(huán)境挑戰(zhàn)的節(jié)能解決方案體現(xiàn)了Matter的關(guān)鍵前提。以丹麥水泵和水技術(shù)解決方案供應(yīng)商Grundfos為例，該企業(yè)與Texas Instruments(TI)合作，開(kāi)發(fā)了低功耗、基于Matter的無(wú)線電解決方案，以降低HVAC系統(tǒng)的能耗。

住宅建筑占全球用電量的29%，而在這里，空間制冷、供暖和制冷是最大的用電量來(lái)源。為了減少能源消耗，智能家居網(wǎng)絡(luò)可以識(shí)別人們?cè)诓煌闆r下的個(gè)人溫度偏好，并自動(dòng)適應(yīng)它們。其次，基于傳感器的控制可以在房間無(wú)人時(shí)關(guān)閉燈、暖氣和空調(diào)。當(dāng)可再生能源供應(yīng)充足時(shí)，智能家庭網(wǎng)絡(luò)還可以啟動(dòng)洗衣機(jī)或汽車充電。

MCU供應(yīng)商在Matter生態(tài)系統(tǒng)中處于突出地位

微控制器和無(wú)線片上系統(tǒng)(SoC)供應(yīng)商處于驅(qū)動(dòng)的前沿，為在連接物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中運(yùn)行的基于Matter的智能家居設(shè)備創(chuàng)建互操作性的新時(shí)代。例如，TI已經(jīng)為其SimpleLink無(wú)線MCU推出了支持Materr的軟件開(kāi)發(fā)套件，用于Wi-Fi和Thread設(shè)計(jì)。

英飛凌的Materr解決方案包括PSoC 6x ULP MCU和PSoC 62S2 Wi-Fi-BT Pioneer Kit，幫助開(kāi)發(fā)人員創(chuàng)建超低功耗Materr-over-Wi-Fi解決方案。此外還有AIROC無(wú)線SoC、與Materr兼容的OPTIGA安全解決方案和用于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的ModusToolBox開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

Silicon Labs聲稱是Matter標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)的最大代碼貢獻(xiàn)者之一，發(fā)布了2.4 GHz無(wú)線MG24 SoC，具有藍(lán)牙和多協(xié)議操作。其支持Matter over Thread作為單芯片解決方案，同時(shí)支持使用同一芯片的新設(shè)備的BLE調(diào)試。Silicon Labs還提供Unify SDK軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，為開(kāi)發(fā)人員提供所需的環(huán)境和工具，將Matter連接到其他物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，包括Wi-Fi、Zigbee和Z-Wave。

隨著Matter 1.0規(guī)范的發(fā)布，MCU和無(wú)線芯片供應(yīng)商發(fā)布了一系列公告。基于Matter的硬件和軟件解決方案以及Matter 1.0認(rèn)證產(chǎn)品的出現(xiàn)，對(duì)于智能家居市場(chǎng)來(lái)說(shuō)應(yīng)該是一個(gè)好消息。但迄今為止，物聯(lián)網(wǎng)解決方案的碎片化一直阻礙著智能家居市場(chǎng)的發(fā)展。