因為 COVID-19 的出現，使更多人在家工作，這加速了新 Wi-Fi 標準 (Wi-Fi 6)的采用。消費者正在使用這種新的、速度更快的標準來升級家庭網絡，他們已從其分布式架構的設計中受益匪淺。其易于設置、覆蓋整個房屋的信號和高容量等特性，能夠滿足家庭成員在家辦公的視頻會議到、客廳看最喜歡的電視節目和玩幾個小時在線游戲等各種各樣的需求。

迄今為止，智能家居已采用了多種相互競爭的標準，當中包括 Wi-Fi、Zigbee、BluetoothLow Energ 和 Thread 等。這種分散的標準使智能家居以及物聯網本身難以發揮其潛力。Matter 標準（前身為 Project CHIP）的出現，則希望將 Zigbee、Thread、藍牙和 Wi-Fi 等協議合為一個總體標準。

本文闡述了為什么這將實現真正的智能家居。

01Wi-Fi 6 分布式架構和 Pod

Wi-Fi 6 的分布式架構帶來了一個路由器和一組可以戰略性地放置在家中的“衛星”或“Pod”。這些 Pod 會通過一種名為 EasyMesh的協議自動連接到主路由器，該路由器連接到室外互聯網，這樣就可以讓整個房子都覆蓋上高速 Wi-Fi。正是因為 Wi-Fi 6 的出現，讓靠近路由器才能獲得更好性能，或者需要中繼器和/或電力線適配器來覆蓋信號盲區的日子一去不復返了。

雖然“Pod”這個詞聽起來很簡單，但它實際上是一個非常復雜的設備，可以同時做很多其他的事情。事實上，每個非移動 Wi-Fi 設備都可以充當 Pod。電視、無線揚聲器或亞馬遜的 Echo Dot 或 Google Home 等智能助手可以在實現自己功能之余，還充當其他 Wi-Fi 設備的 Pod。

02Matter：物聯網行業統一標準

Matter 是連接事物的新標準和基礎。這一合作的既定目標是“簡化制造商的開發并提高消費者的兼容性”。在 IP 之上，Matter 旨在通過定義一組特定的基于 IP 的網絡技術來進行設備認證，從而實現智能家居設備、移動應用和云服務之間的通信。

Matter 更像是一種新的聚合標準，而不是一種新的網絡標準。從本質上講，它匯集了現有物聯網標準的不同元素。當前的物聯網由 Wi-Fi、Zigbee、Bluetooth 和 Bluetooth Low Energy 等多個競爭標準提供服務，如 Apple HomeKit 中使用的 Thread、三星 Smart Things、谷歌 Nest 和亞馬遜 Alexa 等也各自代表著不同的生態系統。這種在多個獨立生態系統中以不同方式混合的技術標準的碎片化，使得物聯網無法發揮其潛力。為此，消費者也正在等待一個大一統的標準。因為如果沒有，智能家居只是一組不連貫的、獨立的、特殊用途的應用，它們各自無法使用彼此的數據或可用性。

運動傳感器就是一個典型的例子，因為許多不同的應用都在使用它們。在當今碎片化的應用世界中，警報系統中的運動傳感器無法與打開燈的傳感器或觸發加熱/冷卻系統的傳感器通信。

Matter 的出現是一個好消息。它由連接標準聯盟（Connectivity Standard Alliance：前 Zigbee聯盟）、Thread 聯盟與亞馬遜、蘋果、谷歌和三星等合作而建立的，目的是將 Zigbee、Thread、藍牙和 Wi-Fi 等不同組件整合到一個總體標準中。

03Matter 如何將所有智能家居設備連接到 Wi-Fi 網絡

Matter 標準將使終端設備（物聯網中的“物”）能夠與 Wi-Fi 6 網絡的“Pods”對話，并通過這些Pods與互聯網對話。傳感器端節點的數據也可以去到需要的地方。這一概念也使 Wi-Fi 6 和 Matter 成為完全室內連接的理想組合。

每個 Wi-Fi 6 Pod 都將配備一個 Zigbee 無線電（radio），或者更好的是，在 Wi-Fi 無線電旁邊配備一個標準的 IEEE 802.15.4 (IoT) 無線電。這允許所有智能家居設備（運動傳感器、溫度傳感器、開/關傳感器）連接到 Wi-Fi 網絡和互聯網。隨著 Wi-Fi 連接的普及，許多家庭中的 Pod 數量已經顯著增長。使用物聯網無線電擴展這些 Pod 很有意義，而 Wi-Fi 6 EasyMesh 連接會自動處理其余部分——整個家庭和云的連接。一些 Wi-Fi 路由器公司已經在他們的產品中加入了 Matter 無線電 (IEEE 802.15.4)，這使得它們在 Matter 標準發布后就可以通過軟件升級。

還有更多好消息—— Matter 終端設備本身不需要支持 meshing 功能。憑借 Wi-Fi 6 提供的全覆蓋，終端設備始終處于 Wi-Fi Pod 的覆蓋范圍內。由于 meshing 功能會導致顯著的功耗，因此使用 Wi-Fi 6 meshing 功能的非 meshing Matter 終端設備將耗費更少的功率，讓啟用更小、壽命更長的電池成為可能。這也意味著這些物聯網終端設備的成本和設計復雜性將顯著降低，從而實現更小、更不顯眼的終端設備。

04藍牙和 BLE Mesh 何去何從？

那么，藍牙和 BLE Mesh 又何去何從呢？這還有待觀察。有人可能會爭辯說，Wi-Fi Pod 可以很容易地配備 BLE 無線電，而不是 802.15.4 無線電。雖然這在技術上是正確的，但它并不是最實用的解決方案，因為藍牙本身本質上是一種連接技術，并不適合聯網。

事實上，當今市場上許多更復雜的終端設備可以同時通過 802.15.4 和 BLE“通話”，但這類應用通常的實現方式是將 802.15.4 無線電指定為網絡連接, 低功耗藍牙用于連接智能手機進行調試。在這個應用中，擁有BLE的智能手機將充當外圍設備，連接到傳感器，因為傳感器通常很小并且沒有屏幕或鍵盤。將智能手機連接到 Wi-Fi 網絡并將帶有低功耗藍牙的傳感器連接到手機后，可以使用設置和配置信息（如網絡安全密鑰）更新傳感器。在 802.15.4 連接到 Wi- Fi 網絡 Pod 以后，可以斷開傳感器與手機的藍牙低功耗連接。

05

又一個標準？

過去十年出現了許多物聯網標準和計劃，但沒有一個能主導物聯網市場。其中一個原因是物聯網標準（而不是 Wi-Fi）需要定義應用協議。價值創造通常是通過應用來體現的——例如，為什么中央門鎖在汽車中很常見，但在房屋中卻沒有？此外，有大公司押注于一個發展速度且足以進入完整生態系統的市場，但這并沒有奏效。看看健康監測設備——不同的設備有不同的優勢，但一個品牌的體重秤如何與另一個品牌的睡眠監測器、計步器或心率監測器配合使用？這又成為了一個問題。

供應商逐漸意識到，共享通信標準和應用協議將允許消費者選擇最喜歡的產品，而不是被限定在專有的非通信生態系統中，這是一個真正的即插即用場景。據我們所知，智能世界也正在等待一個能使每個人都受益，真正的即插即用智能生態系統的出現。

這個新的智能世界會向后兼容現有世界嗎？很大程度上會是這樣。Wi-Fi 6 已經完全向后兼容 Wi-Fi-5 等。但 Matter 會向后兼容現有的藍牙和 Zigbee 設備嗎？至少在無線電或網絡協議是不能的，這意味著我們新的基于 Matter 的燈。因為我們無法在舊的 Zigbee 網絡中工作。但是，兩者都可以與 Wi-Fi 6 網絡協同工作，并且將從那里進行應用集成。

總結

應用在 Wi-Fi 6 上的 Matter 設備將迎來爆炸式增長。在消費者的認知中，家中的一切都會“Wi-Fi connected.”。這將通過 Wi-Fi 6 EasyMesh 發生，終端設備將直接通過 Wi-Fi 無線電（那些帶有鍵盤和屏幕的終端設備）或借助智能手機設置與 IEEE 802.15.4 無線電與 Wi-Fi 6 網絡通信。

Matter 和 Wi-Fi 6 將是一個理想的組合，借助 Wi-Fi meshing 可以顯著簡化室內/智能家居網絡和傳感器的連接，還將在降低功耗和尺寸、獲得更長的壽命電池、打破碎片化等多個方面受益匪淺。

關于作者

Cees Links

Cees Linksis a Wi-Fi pioneer. Under his responsibility, the first wireless LANs were developed, ultimately becoming household technology integrated into PCs and notebooks. He also pioneered the development of access points, home networking routers, and hotspot base stations. He was involved in the establishment of the IEEE 802.11 standardization committee and the Wi-Fi Alliance. He was also instrumental in establishing the IEEE 802.15 standardization committee to become the basis for the Zigbee sense and control networking. Cees Links was the founder and CEO of GreenPeak Technologies, which is now part of Qorvo, and has become the General Manager of the Wireless Connectivity Business Unit. For more information, please visitwww.qorvo.com.

原文標題：Matter 和 Wi-Fi 6 ：一個理想的組合

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