大火的Matter能给全屋智能带来怎样的改变

 

 

 2022年11月4日，智能家居连接标准Matter1.0正式发布，被认为是一个“含着金钥匙”出生的协议。这个由CSA联盟发起的协议，得到了苹果、谷歌、亚马逊、华为等科技巨头的广泛支持。

 

那么，历经数次跳票的Matter协议，只是智能家居市场泛起的涟漪？还是一道活水？它将给割裂许久的智能家居市场带来怎样的改变？

 

 

 

Matter释放全屋智能真正潜能

 

当前，智能家居领域的热门概念无疑是全屋智能。全屋智能将户用储能、智能门锁、智能照明、智能家电等融为一体，使居家生活更智能、环保和舒适。相较于传统套式家电，全屋智能有更好的包容性。

 

不过，在Matter协议发布之前，想要跨品牌打造全屋智能，挑战和限制都非常大。在这之前，智能家居相关设备并没有统一的通信协议，以太网、Wi-Fi、蓝牙、ZigBee和Z-wave等众多协议混战，且长期共存。为了方便使用，消费者在购买某一协议的产品之后，后续会更加倾向于购买相同协议的产品，否则互通的复杂度会很高。这样的全屋智能，很多地方不能让消费者满意，但又无可奈何。

 

基于这个大背景，我们再看Matter协议，其价值和意义是非凡的。如下图所示，从物联网应用框架来看，Wi-Fi、Thread、Zigbee、Bluetooth Low Energy等协议处于物理层或媒介层，往上是IP协议所在的网络层，再向上是TCP和UDP协议所在的传输层，最上面就是Matter所在的应用层。

 

图1：物联网应用和网络框架

（图源：CSA官网）

 

Matter使用Wi-Fi、Thread作为网络层，重新创造了一个通用协议。目前Matter尚处于早期阶段，已经完成Matter认证的设备包括智能灯、插座、HVAC控制装置、百叶窗和其他窗帘、安全和安保传感器、门锁等。不过，这并不意味着非Matter设备就不能和Matter设备互联。通过下图我们能够看到，Matter大致的组网方式是，已经完成Matter认证的设备可以直接连接Matter网络。而非Matter设备，比如使用ZigBee网络的设备，则可以通过桥接设备接入Matter网络。实际上，Sub-G和蓝牙设备也可以通过桥接设备接入Matter网络。

 

图2：基于Matter的智能照明系统

（图源：Matter规范说明书）

 

因此，Matter降低了全屋智能的开发成本、使用难度和使用成本，让全屋智能有望突破品牌和连接技术的壁垒。这也是为什么厂商如此迫切地呼吁Matter协议的发布。

 

截至2022年10月，全球已经有550多家科技公司加入Matter联盟。从具体分布来看，目前Matter联盟会员的“推进者成员”有29家，包括亚马逊、苹果、谷歌、三星和华为等；“参与者成员”有262家，包括A4x、Arm、戴森和ASR等；“采纳者成员”有247家，包括70mai、Acer、Cisco等。

 

根据IDC的统计数据，2022年中国全屋智能市场规模已经突破百亿元，同比增速超过50%，后续五年的年复合增长也接近50%。在如此巨大的市场红利面前，工程师朋友肯定已经迫不及待要开发自己的Matter协议设备，下面我们就为大家推荐几款贸泽电子在售的元器件，帮助大家提升开发效率。

 

 

加速Matter应用开发的多协议平台

 

自2022年Q4开始，支持Matter协议的智能家居方案已经开始规模上市，智能家居品牌、设备厂商、芯片厂商以及解决方案商都已经积极投入到这场技术热潮中。2023年是Matter发展的关键一年，根据IDC发布的《2023年中国智能家居市场十大洞察》，2023年将有约44%的智能家居设备支持接入2个及以上平台，加快实现全屋智能。

 

那么，如何才能在高速发展的市场里占得先机呢？相信答案大家都心里有数，那就是提升开发效率。今天，我们就为大家推荐几款能够提升多协议开发效率的工具。

 

首先是一款来自制造商Nordic的nRF52833开发套件，大家可以在贸泽电子搜索料号nRF52833-DK找到这款方案。

 

图3：nRF52833开发套件

（图源：贸泽电子）

 

 

   

多协议

nRF52833开发套件可用于开发低功耗蓝牙、蓝牙网状网络、NFC、Thread和Zigbee应用，支持蓝牙测向功能。

图4：蓝牙测向功能

（图源：Nordic）

 

   

高集成

nRF52833开发套件集成丰富的资源，包括2.4GHz PCB天线、四个用户可编程LED、4个用户可编程按钮等。

 

   

可扩展

nRF52833开发套件与Arduino Uno Rev3标准硬件兼容，因此可用于各种与该标准兼容的第三方扩展板，包括专有的Power Profiler套件。

 

大家可以基于nRF52833开发套件快速完成多协议设计、网状网络和专业照明等多种可用于全屋智能的方案开发，并借助桥接设备就可以并入到Matter协议网络中。此外，该套件也可用于HID/游戏/VR和高级可穿戴设备等其他应用。

 

   

更高端的多协议工具

当然，肯定有部分工程师朋友想要更高端的多协议开发平台，并且能够符合Matter规范，那么nRF52840开发套件就再合适不过了，该套件在贸泽电子上的料号为nRF52840-DK。

 

图5：nRF52840开发套件

（图源：贸泽电子）

 

nRF52840之所以称为高端多协议开发套件，是因为其搭载的nRF52840 SoC是nRF52系列中先进的一员。和nRF52833 SoC相比，nRF52840 SoC在同样支持多协议、多接口的情况下，有着更高的闪存、RAM和电源电压，能够迸发出更出色的性能。并且，nRF52840 SoC内置NFC-A标签，用于简化的配对和支付解决方案；内置ARM TrustZone CryptoCell密码算法单元，增强了方案的安全性。

 

更为重要的一点是，nRF52840 SoC符合Matter协议规范，让方案开发一步就位。

 

 

让音质更出色的音频开发套件

 

在全屋智能方案里，音频有着自己独特的地位，全屋智能音频系统是很多品牌重点布局的方向。比如，在华为发布的首个鸿蒙全屋音乐系统中，能够对不同房间的音箱终端进行分区管理、分组播控、高速传输、稳定播放，带来高感官的体验。那么，大家是不是也想在自己的方案中加入这样的系统呢？

 

在这里，我们为大家推荐来自制造商Nordic的nRF5340音频开发套件，贸泽电子该套件的料号为NRF5340-DK，这套开发套件同样拥有出色的性能。

 

图6：nRF5340音频开发套件

（图源：贸泽电子）

 

   

低功耗

nRF5340音频开发套件是一个低功耗音频平台，支持低功耗蓝牙、蓝牙Mesh、NFC、Thread和Zigbee。

 

   

多集成

nRF5340音频开发套件上集成一个nRF5340 SoC、一个nPM1100 PMIC和Cirrus Logic的CS47L63音频DSP，并提供适用于所有数字接口的EasyDMA。

 

   

高性能

nRF5340音频开发套件提供更好的音频性能。与SBC相比，与SBC相比，即使是在大约一半的无线数据速率下，LC3编解码器仍具有优秀的音频质量。

   

更安全

nRF5340 SoC集成Arm TrustZone和Arm CryptoCell-312，支持可信执行、信任根、安全密钥存储等安全特性。

 

因此，借助nRF52840开发套件，大家可以轻松打造出色的全屋智能音频方案。

 

 

超全的Wi-Fi 6方案

 

我们上述介绍中已经提到，Matter是一个工作在应用层的协议，因此在全屋智能方案里，基础网络的搭建依然是不可缺少的环节。同时，由于智能手机是人们和全屋智能交互的主要设备，Wi-Fi的重要性凸显。接下来，我们为大家推荐一套超全的Wi-Fi 6解决方案，来自制造商Qorvo，大家可以在贸泽电子搜索料号QPF7219TR13，在该器件的产品详情中找到这套方案的入口。

 

图7：Qorvo Wi-Fi 6方案优势

（图源：Qorvo）

 

Qorvo Wi-Fi 6（802.11ax）解决方案是IEEE 802.11 Wi-Fi标准的下一代进化方案，旨在简化设备和系统解决方案，用于物联网、客户场所设备、网关和基础设施。这套方案包括Wi-Fi前端、滤波器，并提供丰富的设计资源，帮助大家快速打造适合全屋智能的Wi-Fi方案。

 

 

Matter的下一步

 

Matter问世是智能家居的里程碑事件，有望打破品牌商之间的壁垒，彻底释放全屋智能的发展潜力。不过，回顾中国智能家居的发展史，自2007年开始新一轮市场热潮到现在，厂商之间一直在构建封闭生态，这就导致市面上存在大量、孤立的智能家居设备。它们的存在成为消费者进一步体验全屋智能的阻碍，虽然硬件上能够通过桥联设备来解决，但应用程序的分裂也是一个需要解决的问题，毕竟这是部分厂商增值收入的主要来源。

 

好消息是全屋智能的巨大商业价值有望让参与厂商集体让步，从各自为战走向生态互联。当前，实现Matter协议认证的消息纷至沓来，主流设备厂商基本都已经支持Matter协议。因此，接下来，有两件事是Matter需要做好的：首先是在现有基础上重新构建更稳更好的智能家居系统，尤其是全屋智能系统，打通硬件通路；其次是尽快规划新一版标准，并将统一的OS作为一项重点，尝试打通软硬件的闭环。而在打通Matter软硬件各环节的过程中，贸泽电子上丰富的元器件品类为大家提供强劲的创新源动力。

 

     

 相关技术资源 

   

Nordic的nRF52833开发套件，了解详情>>

 

Nordic的nRF5340开发套件，了解详情>>

 

Nordic的nRF52840开发套件，了解详情>>

 

Qorvo的Wi-Fi 6解决方案，了解‍详情>>

 

 

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