2022年11月4日,智能家居連接標準Matter1.0正式發(fā)布,被認為是一個“含著金鑰匙”出生的協(xié)議。這個由CSA聯(lián)盟發(fā)起的協(xié)議,得到了蘋果、谷歌、亞馬遜、華為等科技巨頭的廣泛支持。
那么,歷經(jīng)數(shù)次跳票的Matter協(xié)議,只是智能家居市場泛起的漣漪?還是一道活水?它將給割裂許久的智能家居市場帶來怎樣的改變?

Matter釋放全屋智能真正潛能
當前,智能家居領(lǐng)域的熱門概念無疑是全屋智能。全屋智能將戶用儲能、智能門鎖、智能照明、智能家電等融為一體,使居家生活更智能、環(huán)保和舒適。相較于傳統(tǒng)套式家電,全屋智能有更好的包容性。
不過,在Matter協(xié)議發(fā)布之前,想要跨品牌打造全屋智能,挑戰(zhàn)和限制都非常大。在這之前,智能家居相關(guān)設備并沒有統(tǒng)一的通信協(xié)議,以太網(wǎng)、Wi-Fi、藍牙、ZigBee和Z-wave等眾多協(xié)議混戰(zhàn),且長期共存。為了方便使用,消費者在購買某一協(xié)議的產(chǎn)品之后,后續(xù)會更加傾向于購買相同協(xié)議的產(chǎn)品,否則互通的復雜度會很高。這樣的全屋智能,很多地方不能讓消費者滿意,但又無可奈何。
基于這個大背景,我們再看Matter協(xié)議,其價值和意義是非凡的。如下圖所示,從物聯(lián)網(wǎng)應用框架來看,Wi-Fi、Thread、Zigbee、Bluetooth Low Energy等協(xié)議處于物理層或媒介層,往上是IP協(xié)議所在的網(wǎng)絡層,再向上是TCP和UDP協(xié)議所在的傳輸層,最上面就是Matter所在的應用層。

圖1:物聯(lián)網(wǎng)應用和網(wǎng)絡框架
(圖源:CSA官網(wǎng))
Matter使用Wi-Fi、Thread作為網(wǎng)絡層,重新創(chuàng)造了一個通用協(xié)議。目前Matter尚處于早期階段,已經(jīng)完成Matter認證的設備包括智能燈、插座、HVAC控制裝置、百葉窗和其他窗簾、安全和安保傳感器、門鎖等。不過,這并不意味著非Matter設備就不能和Matter設備互聯(lián)。通過下圖我們能夠看到,Matter大致的組網(wǎng)方式是,已經(jīng)完成Matter認證的設備可以直接連接Matter網(wǎng)絡。而非Matter設備,比如使用ZigBee網(wǎng)絡的設備,則可以通過橋接設備接入Matter網(wǎng)絡。實際上,Sub-G和藍牙設備也可以通過橋接設備接入Matter網(wǎng)絡。

圖2:基于Matter的智能照明系統(tǒng)
(圖源:Matter規(guī)范說明書)
因此,Matter降低了全屋智能的開發(fā)成本、使用難度和使用成本,讓全屋智能有望突破品牌和連接技術(shù)的壁壘。這也是為什么廠商如此迫切地呼吁Matter協(xié)議的發(fā)布。
截至2022年10月,全球已經(jīng)有550多家科技公司加入Matter聯(lián)盟。從具體分布來看,目前Matter聯(lián)盟會員的“推進者成員”有29家,包括亞馬遜、蘋果、谷歌、三星和華為等;“參與者成員”有262家,包括A4x、Arm、戴森和ASR等;“采納者成員”有247家,包括70mai、Acer、Cisco等。
根據(jù)IDC的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2022年中國全屋智能市場規(guī)模已經(jīng)突破百億元,同比增速超過50%,后續(xù)五年的年復合增長也接近50%。在如此巨大的市場紅利面前,工程師朋友肯定已經(jīng)迫不及待要開發(fā)自己的Matter協(xié)議設備,下面我們就為大家推薦幾款貿(mào)澤電子在售的元器件,幫助大家提升開發(fā)效率。
加速Matter應用開發(fā)的多協(xié)議平臺
自2022年Q4開始,支持Matter協(xié)議的智能家居方案已經(jīng)開始規(guī)模上市,智能家居品牌、設備廠商、芯片廠商以及解決方案商都已經(jīng)積極投入到這場技術(shù)熱潮中。2023年是Matter發(fā)展的關(guān)鍵一年,根據(jù)IDC發(fā)布的《2023年中國智能家居市場十大洞察》,2023年將有約44%的智能家居設備支持接入2個及以上平臺,加快實現(xiàn)全屋智能。
那么,如何才能在高速發(fā)展的市場里占得先機呢?相信答案大家都心里有數(shù),那就是提升開發(fā)效率。今天,我們就為大家推薦幾款能夠提升多協(xié)議開發(fā)效率的工具。
首先是一款來自制造商Nordic的nRF52833開發(fā)套件,大家可以在貿(mào)澤電子搜索料號nRF52833-DK找到這款方案。

圖3:nRF52833開發(fā)套件
(圖源:貿(mào)澤電子)
多協(xié)議
nRF52833開發(fā)套件可用于開發(fā)低功耗藍牙、藍牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡、NFC、Thread和Zigbee應用,支持藍牙測向功能。

圖4:藍牙測向功能
(圖源:Nordic)
高集成
nRF52833開發(fā)套件集成豐富的資源,包括2.4GHz PCB天線、四個用戶可編程LED、4個用戶可編程按鈕等。
可擴展
nRF52833開發(fā)套件與Arduino Uno Rev3標準硬件兼容,因此可用于各種與該標準兼容的第三方擴展板,包括專有的Power Profiler套件。
大家可以基于nRF52833開發(fā)套件快速完成多協(xié)議設計、網(wǎng)狀網(wǎng)絡和專業(yè)照明等多種可用于全屋智能的方案開發(fā),并借助橋接設備就可以并入到Matter協(xié)議網(wǎng)絡中。此外,該套件也可用于HID/游戲/VR和高級可穿戴設備等其他應用。
更高端的多協(xié)議工具
當然,肯定有部分工程師朋友想要更高端的多協(xié)議開發(fā)平臺,并且能夠符合Matter規(guī)范,那么nRF52840開發(fā)套件就再合適不過了,該套件在貿(mào)澤電子上的料號為nRF52840-DK。

圖5:nRF52840開發(fā)套件
(圖源:貿(mào)澤電子)
nRF52840之所以稱為高端多協(xié)議開發(fā)套件,是因為其搭載的nRF52840 SoC是nRF52系列中先進的一員。和nRF52833 SoC相比,nRF52840 SoC在同樣支持多協(xié)議、多接口的情況下,有著更高的閃存、RAM和電源電壓,能夠迸發(fā)出更出色的性能。并且,nRF52840 SoC內(nèi)置NFC-A標簽,用于簡化的配對和支付解決方案;內(nèi)置ARM TrustZone CryptoCell密碼算法單元,增強了方案的安全性。
更為重要的一點是,nRF52840 SoC符合Matter協(xié)議規(guī)范,讓方案開發(fā)一步就位。
讓音質(zhì)更出色的音頻開發(fā)套件
在全屋智能方案里,音頻有著自己獨特的地位,全屋智能音頻系統(tǒng)是很多品牌重點布局的方向。比如,在華為發(fā)布的首個鴻蒙全屋音樂系統(tǒng)中,能夠?qū)Σ煌块g的音箱終端進行分區(qū)管理、分組播控、高速傳輸、穩(wěn)定播放,帶來高感官的體驗。那么,大家是不是也想在自己的方案中加入這樣的系統(tǒng)呢?
在這里,我們?yōu)榇蠹彝扑]來自制造商Nordic的nRF5340音頻開發(fā)套件,貿(mào)澤電子該套件的料號為NRF5340-DK,這套開發(fā)套件同樣擁有出色的性能。

圖6:nRF5340音頻開發(fā)套件
(圖源:貿(mào)澤電子)
低功耗
nRF5340音頻開發(fā)套件是一個低功耗音頻平臺,支持低功耗藍牙、藍牙Mesh、NFC、Thread和Zigbee。
多集成
nRF5340音頻開發(fā)套件上集成一個nRF5340 SoC、一個nPM1100 PMIC和Cirrus Logic的CS47L63音頻DSP,并提供適用于所有數(shù)字接口的EasyDMA。
高性能
nRF5340音頻開發(fā)套件提供更好的音頻性能。與SBC相比,與SBC相比,即使是在大約一半的無線數(shù)據(jù)速率下,LC3編解碼器仍具有優(yōu)秀的音頻質(zhì)量。
更安全
nRF5340 SoC集成Arm TrustZone和Arm CryptoCell-312,支持可信執(zhí)行、信任根、安全密鑰存儲等安全特性。
因此,借助nRF52840開發(fā)套件,大家可以輕松打造出色的全屋智能音頻方案。
超全的Wi-Fi 6方案
我們上述介紹中已經(jīng)提到,Matter是一個工作在應用層的協(xié)議,因此在全屋智能方案里,基礎網(wǎng)絡的搭建依然是不可缺少的環(huán)節(jié)。同時,由于智能手機是人們和全屋智能交互的主要設備,Wi-Fi的重要性凸顯。接下來,我們?yōu)榇蠹彝扑]一套超全的Wi-Fi 6解決方案,來自制造商Qorvo,大家可以在貿(mào)澤電子搜索料號QPF7219TR13,在該器件的產(chǎn)品詳情中找到這套方案的入口。

圖7:Qorvo Wi-Fi 6方案優(yōu)勢
(圖源:Qorvo)
Qorvo Wi-Fi 6(802.11ax)解決方案是IEEE 802.11 Wi-Fi標準的下一代進化方案,旨在簡化設備和系統(tǒng)解決方案,用于物聯(lián)網(wǎng)、客戶場所設備、網(wǎng)關(guān)和基礎設施。這套方案包括Wi-Fi前端、濾波器,并提供豐富的設計資源,幫助大家快速打造適合全屋智能的Wi-Fi方案。
Matter的下一步
Matter問世是智能家居的里程碑事件,有望打破品牌商之間的壁壘,徹底釋放全屋智能的發(fā)展?jié)摿Α2贿^,回顧中國智能家居的發(fā)展史,自2007年開始新一輪市場熱潮到現(xiàn)在,廠商之間一直在構(gòu)建封閉生態(tài),這就導致市面上存在大量、孤立的智能家居設備。它們的存在成為消費者進一步體驗全屋智能的阻礙,雖然硬件上能夠通過橋聯(lián)設備來解決,但應用程序的分裂也是一個需要解決的問題,畢竟這是部分廠商增值收入的主要來源。
好消息是全屋智能的巨大商業(yè)價值有望讓參與廠商集體讓步,從各自為戰(zhàn)走向生態(tài)互聯(lián)。當前,實現(xiàn)Matter協(xié)議認證的消息紛至沓來,主流設備廠商基本都已經(jīng)支持Matter協(xié)議。因此,接下來,有兩件事是Matter需要做好的:首先是在現(xiàn)有基礎上重新構(gòu)建更穩(wěn)更好的智能家居系統(tǒng),尤其是全屋智能系統(tǒng),打通硬件通路;其次是盡快規(guī)劃新一版標準,并將統(tǒng)一的OS作為一項重點,嘗試打通軟硬件的閉環(huán)。而在打通Matter軟硬件各環(huán)節(jié)的過程中,貿(mào)澤電子上豐富的元器件品類為大家提供強勁的創(chuàng)新源動力。
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