智能家居2.0在接下來的二十年里，家居行業(yè)發(fā)生的變化將超過之前的一百多年，這些變化將會給人們帶來更多更豐富的體驗。最關(guān)鍵的是，隨著實(shí)時性更廣泛地融入環(huán)境和經(jīng)濟(jì)，家居將不斷增加對個人、社會、經(jīng)濟(jì)，甚至是這個星球的需求的響應(yīng)。
智能家居市場的演進(jìn)將為這種變化奠定基礎(chǔ)。在過去幾十年內(nèi)，智能家居技術(shù)已經(jīng)從一個小眾市場發(fā)展成為一個更主流的市場，通過更新和增加關(guān)鍵資源，它將成為核心的住宅基礎(chǔ)設(shè)施，就如同現(xiàn)在的管道和電力設(shè)施一樣。
要將智能家居轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾彝セA(chǔ)設(shè)施，關(guān)鍵是要最大程度地發(fā)揮智能家居市場的潛能，簡化智能家居設(shè)備的安裝和使用。目前長期制約智能家居系統(tǒng)應(yīng)用的一大關(guān)鍵因素是缺乏互操作性，這阻礙了大多數(shù)新市場的發(fā)展。由于受到互操作性的限制，終端用戶在選擇和安裝新的智能家居設(shè)備時，將面臨更復(fù)雜的狀況和不可預(yù)測的問題。
即將推出的Matter規(guī)范代表了整個行業(yè)的改變步伐，它將引導(dǎo)智能家居從業(yè)者重新考慮和調(diào)整支撐他們活動的策略、技術(shù)和合作伙伴關(guān)系。
本文將探討Matter規(guī)范為智能家居系統(tǒng)帶來的在家居內(nèi)部實(shí)現(xiàn)互操作性的潛能，以及它具備的推動廣泛的行業(yè)和消費(fèi)者參與其中的能力。我們還將探討恩智浦等領(lǐng)先無線連接芯片供應(yīng)商如何賦能和支持新的智能家居連接，以及OEM廠商在智能家居方面的運(yùn)營需求。
智能家居的發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)化
制約智能家居系統(tǒng)發(fā)展的核心因素是市場碎片化。由于一些智能家居企業(yè)利用和推動了這種碎片化，以便保護(hù)和簡化對他們的方案的控制，并且/或者保持其對智能家居開發(fā)投資的控制，這就分裂了市場，限制了對參與其中的合作伙伴，以及對市場外圍的吸引力。
上圖顯示了一臺及以上智能家居設(shè)備在全球家庭中的滲透率。但是，能夠監(jiān)控和管理一系列設(shè)備和應(yīng)用的多功能的，完整的智能家居系統(tǒng)的滲透率要低得多。即使設(shè)備在同一個系統(tǒng)中工作，功能仍然受限。妨礙智能設(shè)備更好地集成到系統(tǒng)中的關(guān)鍵制約因素是:
#平臺特定的集成
OEM廠商一直需要將大量資源投入到專門而且零散的工作中，去集成每個生態(tài)系統(tǒng)的智能家居平臺。因此，一個針對Amazon Alexa開發(fā)的設(shè)備需要額外的開發(fā)和測試過程，才能與Google Home等系統(tǒng)進(jìn)行集成。隨著系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)，這會使產(chǎn)品在生命周期內(nèi)的成本倍增。
#連接復(fù)雜性
OEM廠商要考慮的不僅是適合產(chǎn)品功能需求的無線連接方法，還有目標(biāo)生態(tài)系統(tǒng)。智能家居存在多種不同短距離無線協(xié)議的競爭，包括私有協(xié)議、Z-Wave、Zigbee和藍(lán)牙等。
#安全性
智能家居設(shè)備的賣點(diǎn)是它們的連接和功能，而不是運(yùn)行安全性。對于如何安全地管理設(shè)備，如何在整個智能家居系統(tǒng)中擴(kuò)展其安全性，目前還沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)證明，消費(fèi)者對設(shè)備安全漏洞和系統(tǒng)隱私的擔(dān)憂阻礙了智能家居市場的發(fā)展。
認(rèn)識MATTER——源于Project CHIP
Project CHIP于2019年底發(fā)布，繼而更名為Matter規(guī)范，是為智能家居市場引入互操作性的最新嘗試，ABI Research認(rèn)為，它會是第一個具有巨大吸引力的規(guī)范。
Matter關(guān)注的是家庭內(nèi)部的連接，為OEM廠商和消費(fèi)者等群體提供更高效的智能家居體驗。不過，之前也有一些行業(yè)團(tuán)體結(jié)為聯(lián)盟，朝著智能家居標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)努力，但面臨一些市場巨頭強(qiáng)硬的單方面措施，他們的雄心壯志只能陷入掙扎。
MATTER有哪些獨(dú)特優(yōu)勢?
在其他的嘗試都陷入困境時，Matter能夠突圍而出，表現(xiàn)出成功的潛能，其原因可以總結(jié)為：
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·市場的支持和驅(qū)動力
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·技術(shù)方法
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·清晰和有限的初始范疇
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·未來發(fā)展和擴(kuò)張的潛力
市場的支持和動力
問世伊始，Matter就得到了智能家居市場和消費(fèi)技術(shù)領(lǐng)域的三巨頭的支持。亞馬遜、蘋果和谷歌相信智能家居具備長期的、多應(yīng)用的價值，他們都將這個項目視為一種能夠比他們各自獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng)更快速地推動智 能家居發(fā)展和價值的方式。
在亞馬遜、蘋果和谷歌發(fā)起Project CHIP項目時，其他10個Zigbee聯(lián)盟董事會成員也隨后加入，包括：宜家、Legrand、恩智浦半導(dǎo)體、Resideo、三星SmartThings、Schneider Electric、Signify (前飛利浦照明)、Silicon Labs、Somfy和南京物聯(lián)。Zigbee聯(lián)盟內(nèi)部還成立了新的工作組，目的是開發(fā)新的智能家居應(yīng)用層規(guī)范。該工作組代表了整個智能家居生態(tài)系統(tǒng)的多家廠商。
自2020初開始，一些主要廠商為該項目投入了專門的人員和資源，以加速規(guī)范的市場發(fā)布，而截止2021年10月，規(guī)范的范疇已經(jīng)確定，參與規(guī)范開發(fā)的公司數(shù)量急劇增長至超過210家。Matter規(guī)范將在2022年秋季得到批準(zhǔn)并發(fā)布，第一批兼容設(shè)備也將準(zhǔn)備發(fā)貨。
市場領(lǐng)導(dǎo)者和全力投入規(guī)范開發(fā)的廠商將在2022年秋季推出達(dá)到Matter認(rèn)證要求的兼容產(chǎn)品和升級后的功能，根據(jù)ABI Research預(yù)測，兼容Matter的智能家居設(shè)備和電器將于2022年第四季度首次大規(guī)模上市。
技術(shù)方法和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
Matter的重點(diǎn)和范疇也就意味著它具備更強(qiáng)大的潛力。主要包括：
應(yīng)用層
Matter是一種應(yīng)用層規(guī)范。該規(guī)范的目的是提供統(tǒng)一的控制層，以連接和管理智能家居環(huán)境中 的設(shè)備。該規(guī)范的關(guān)鍵是它限定在家居的范圍內(nèi)。它不介入廣域/云連接。在主要智能家居語音控制技術(shù)廠商的推動下，該規(guī)范將提供一種方法，讓競爭的平臺管理相同的安裝設(shè)備的基數(shù)，甚至通過多管理員支持，在不同平臺之間共享控制權(quán)。
傳輸
Matter通信只運(yùn)行在支持IPv6的傳輸之上——在第一版規(guī)范中，將對其中一小部分進(jìn)行描述并提供支持。
通信
支持Wi-Fi和藍(lán)牙——本項目支持的這些無線協(xié)議在消費(fèi)類和家居連接中已得到廣泛應(yīng)用。同樣，通過對太網(wǎng)的支持，連接可以擴(kuò)展到支持新的安裝和新建筑市場。選擇Thread是智能家居市場從目前的狀況下跨出最大的一步。雖然與更廣泛部署的Zigbee協(xié)議使用相同的802.15.4芯片，Thread目前在智能家居中的使用相對較少。Zigbee和Z-Wave有更多的支持和安裝基數(shù)。Matter對Thread的支持將是智能家居市場的一個重大變革，但ABI Research認(rèn)為，此項技術(shù)帶來的功能，結(jié)合Matter的吸引力，將能相對更快地讓供應(yīng)商轉(zhuǎn)向Thread技術(shù)。
開源軟件
其規(guī)范開發(fā)是一個開源計劃，由CSA進(jìn)行管理，提供一個公開的存儲區(qū)用于軟件開發(fā)，另外還有第二個僅供Matter工作組成員使用的區(qū)域用于開發(fā)Matter規(guī)范。工作成果通過Apache 2.0許可證進(jìn)行授權(quán)。只有為CSA和Matter工作組成員公司工作的開發(fā)人員，才能參與Matter的開發(fā)。Matter將維護(hù)一個標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)庫，成員可用此來開發(fā)他們的與Matter兼容的產(chǎn)品，可顯著降低產(chǎn)品的開發(fā)成本，縮短產(chǎn)品面市時間，并且確保安全和其他實(shí)現(xiàn)的一致性。
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Matter引入了Thread內(nèi)部的邊界路由器功能，并且擴(kuò)展了這個概念，讓家庭中的大量智能電器能夠集成在一起，并且擴(kuò)大Matter兼容的智能家居系統(tǒng)在家庭中的覆蓋范圍。智能電視、語音控制前端， 以及更多其他設(shè)備都將支持Wi-Fi、藍(lán)牙和Thread功能，成為Matter兼容家庭網(wǎng)絡(luò)中的“好鄰居”。此外，這些設(shè)備還能夠充當(dāng)多功能的智能家居控制器。
有限的初始范疇
Matter的重點(diǎn)在應(yīng)用層，在系統(tǒng)集成和控制的關(guān)鍵點(diǎn)——也就是智能家居管理平臺——提出標(biāo)準(zhǔn)。平臺集成的標(biāo)準(zhǔn)化可以讓語音控制/管理平臺更好地訪問部署在家庭中的設(shè)備，從而擴(kuò)展交互和潛在系統(tǒng)功能的范疇。此外，標(biāo)準(zhǔn)化的平臺集成可以讓應(yīng)用層疊加在現(xiàn)有的產(chǎn)品和已部署設(shè)備上，從而最大程度地增加使用功能。
在初始規(guī)范中，Matter僅限于以下設(shè)備：
之所以在第一版規(guī)范中選擇這些設(shè)備類型，原因是這些設(shè)備具有最大的市場需求和廣泛的普及率，以及設(shè)備能夠集成到初始系統(tǒng)中的潛力，例如帶智能鎖的門禁控制、車庫門控制以及安全傳感器、觸控板和報警器等。
第一版規(guī)范中包含智能電視，從很多方面來講，這都很重要。這些設(shè)備通常處于智能家居領(lǐng)域的外圍。雖然智能家居功能已經(jīng)擴(kuò)展到電視屏幕，但通常要通過添加額外設(shè)備來支持，要么通過服務(wù)提供商的路由器，要么通過OTA硬件，就像蘋果電視或Amazon Fire設(shè)備。嵌入Matter支持后，電視這樣的家庭娛樂設(shè)備可以在一個簡易自安裝的智能網(wǎng)絡(luò)中，輕松得到控制，而且電視還可以在支持Matter協(xié)議的Thread網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)邊界路由器的功能。
接入點(diǎn)和網(wǎng)橋是擴(kuò)展并讓非Matter設(shè)備進(jìn)入Matter網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵。接入點(diǎn)將為Thread和Wi-Fi設(shè)備提供云連接功能，而網(wǎng)橋提供了一個方法，讓現(xiàn)有的Zigbee節(jié)點(diǎn)能夠融合到Matter網(wǎng)絡(luò)中。Zigbee網(wǎng)絡(luò)會是網(wǎng)橋最先支持的類型，而其他的協(xié)議類型也將會支持，但這需要更多的工作量和工程。
未來的發(fā)展
在第一版規(guī)范中，還有一些明顯的疏漏。攝像頭和智能門鈴的視頻支持是最明顯的例子。有計劃在之后的版本或Matter迭代規(guī)范中添加視頻，以及漏水檢測和臺面廚電。在應(yīng)用管理方面，為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級的控制，我們顯然可以將能耗管理加入到Matter規(guī)范，而保健與健康、環(huán)境測量等應(yīng)用也有可能加入Matter規(guī)范。
智能家居市場規(guī)模
上圖顯示了智能家居市場的龐大規(guī)模，列出了十年來在全球各地的家庭中安裝和使用的新互連設(shè)備數(shù)。從2022年至2030年，將有超過200億部無線互聯(lián)智能家居設(shè)備在全球出售，其中很大一部分設(shè)備類型將滿足Matter規(guī)范，在未來幾年內(nèi)，這些產(chǎn)品中的絕大部分，還有其他的產(chǎn)品，諸如消費(fèi)型機(jī)器人和智能電器，也將會支持Matter規(guī)范。
