關(guān)于成長之煩惱的有趣之處在于，盡管最初可能會(huì)有一些不適，但最終通常會(huì)獲得積極的進(jìn)步與改善。目前處于高速增長期的智能家居技術(shù)，很可能即將迎來市場爆發(fā)，從而得到發(fā)展和擴(kuò)張。考慮到現(xiàn)代應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)的諸多功能，您可能會(huì)認(rèn)為智能家居早已成為常態(tài)；那么，又是什么阻礙了它的普及？

原因在于，市場上仍然存在多種標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)、設(shè)備及應(yīng)用；且它們之間在很多時(shí)候無法良好地協(xié)同工作并兼容。這一問題很大程度上源自技術(shù)的碎片化。不同的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備并不總能相互識(shí)別；許多設(shè)備還需要其自己的應(yīng)用程序或網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)通信，如下圖所示（圖1）。

圖1，帶有Zigbee和藍(lán)牙集線器的智能家居

早期用戶在智能手機(jī)上裝滿各類應(yīng)用程序的情況并不鮮見——一個(gè)程序用于照明，另一個(gè)針對(duì)安防，第三個(gè)又面向溫度控制，諸如此類的應(yīng)用程序不勝枚舉。同樣，早期的智能家居中也可能裝滿了多種設(shè)備，以至于每個(gè)房間都需要一臺(tái)來實(shí)現(xiàn)各種功能。

引入Matter

無論如何，情況正在好轉(zhuǎn)。理想的解決方案將為消費(fèi)者帶來即插即用的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)也為制造商構(gòu)建有利可圖的標(biāo)準(zhǔn)，這就是Matter的作用所在。

在一個(gè)原本碎片化的智能家居設(shè)備市場，Matter標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)已成為有力的推動(dòng)力量；其有助于管理智能家居中各種標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)關(guān)、房間間擴(kuò)展設(shè)備，和智能設(shè)備。

統(tǒng)一的進(jìn)程于2021年3月正式開啟；當(dāng)時(shí)的Zigbee聯(lián)盟更名為連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟（CSA），并將成為安全、互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)的可信倡導(dǎo)者作為自身的定位。此外，CSA在2021年宣布了其新的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議品牌Matter。在亞馬遜、蘋果、谷歌和三星等行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的推動(dòng)下，Matter實(shí)現(xiàn)了對(duì)當(dāng)前混雜連接標(biāo)準(zhǔn)（包括Wi-Fi、Thread）的互操作控制；目標(biāo)是達(dá)成智能家居生態(tài)系統(tǒng)、設(shè)備及應(yīng)用的基本互操作性，同時(shí)簡化設(shè)置并內(nèi)置安全措施。CSA于2022年10月宣布Matter在全行業(yè)范圍獲批；亞馬遜和宜家隨后宣布在其Echo及智能家居集線器產(chǎn)品中采用Matter。

Wi-Fi的技術(shù)進(jìn)展

充分帶動(dòng)Matter的優(yōu)勢

Matter和高性能三頻Wi-Fi網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)有望為智能家居帶來持續(xù)創(chuàng)新。如以下圖2所示，如今Wi-Fi的家庭與企業(yè)架構(gòu)正在轉(zhuǎn)向分布式Wi-Fi或Wi-Fi Easy Mesh；它們基于“One Pod Per Room”的架構(gòu)，正在變得越來越普遍。

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圖2，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中的智能家居設(shè)備

Qorvo在《Wi-Fi 6與Matter：真正的即插即用智能家居》白皮書中奠定了Matter的技術(shù)基礎(chǔ)。從本質(zhì)上講，Matter位于網(wǎng)絡(luò)/傳輸層和應(yīng)用層間的技術(shù)堆棧層，利用上述各種連接標(biāo)準(zhǔn)來適應(yīng)不同的目的，如圖3所示。

圖3，網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)共存：Matter作為一個(gè)聚合標(biāo)準(zhǔn)，匯集了現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn) Matter在全屋范圍設(shè)置網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，幫助協(xié)調(diào)多種連接標(biāo)準(zhǔn)的智能家居生態(tài)系統(tǒng)、設(shè)備及應(yīng)用。它將整合包括照明、電氣設(shè)備（如燈泡和插座）、HVAC溫度控制器、門鎖和安全傳感器、窗簾、電視等在內(nèi)的各種應(yīng)用。Matter降低了復(fù)雜性，并消除對(duì)支持何種標(biāo)準(zhǔn)以及支持級(jí)別的不確定性，使智能家居的開發(fā)更加順暢。

正如CSA所言：“開發(fā)者可通過單一的開發(fā)路徑進(jìn)入最大的目標(biāo)市場并實(shí)現(xiàn)更可靠的用戶體驗(yàn)，由此能夠?qū)①Y源集中于創(chuàng)新，提升投資回報(bào)率。” Qorvo如何實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)互操作性，成為提升物聯(lián)網(wǎng)及其設(shè)備在無線世界中采用率和接受度的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。

Qorvo的物聯(lián)網(wǎng)互操作性

Qorvo提供的開發(fā)工具讓工程師可以即刻創(chuàng)建與Matter認(rèn)證行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議完全兼容的產(chǎn)品。這種技術(shù)能力及其帶來的工具，讓開發(fā)人員專注于應(yīng)用層而非設(shè)備互操作的復(fù)雜細(xì)節(jié)，從而有助于加快產(chǎn)品上市速度。基于Matter的互操作性對(duì)于推廣物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的采用至關(guān)重要。

為更快地制作應(yīng)用原型，Qorvo推出了包含所有必要軟件、硬件和文檔的開發(fā)套件。

對(duì)于Matter產(chǎn)品，Qorvo的套件與Matter的開源軟件開發(fā)工具包（SDK）完全集成。Qorvo還利用Qorvo QPG6105等產(chǎn)品，為低功耗藍(lán)牙（Bluetooth LE）或Zigbee應(yīng)用（如燈泡或門鎖）提供必要的工具。QMatter軟件和設(shè)計(jì)文檔均可以在Qorvo的GitHub平臺(tái)上獲取（圖4）。

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圖4，Qorvo的Matter產(chǎn)品套件與Matter的開源軟件開發(fā)工具包（SDK）完全集成

Qorvo通過提供包括應(yīng)用說明、用戶手冊和白皮書在內(nèi)的文檔，為設(shè)計(jì)工程師帶來支持。這些資源有助于加快開發(fā)速度并協(xié)助設(shè)計(jì)人員做出明智的設(shè)計(jì)決策。此外，Qorvo還提供廣泛的Wi-Fi前端模塊、超寬帶（UWB）解決方案、功率管理SoC和輸入傳感器，進(jìn)一步助力無線物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的開發(fā)（圖5）。

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圖5，Qorvo帶來完整無線網(wǎng)絡(luò)拼圖的所有部件

此外，Qorvo開發(fā)的ConcurrentConnect技術(shù)可基于單個(gè)無線電同時(shí)運(yùn)行Zigbee、低功耗藍(lán)牙和Matter等多個(gè)物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。

這一技術(shù)無需復(fù)雜的軟件多路復(fù)用配置即可支持雙無線電應(yīng)用。并發(fā)操作可在芯片中無縫處理，從而使所有低功耗藍(lán)牙用例以及Zigbee與/或Matter同時(shí)使用。雖然智能家居中的大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備都依賴時(shí)分復(fù)用技術(shù)進(jìn)行通信，而Qorvo的ConcurrentConnect更進(jìn)一步；無論采用何種協(xié)議，均能確保物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備間的可靠通信。

在無線系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，保持最佳RF信號(hào)范圍并防止數(shù)據(jù)丟失至關(guān)重要。Qorvo通過提供片上天線分集功能來應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)；該功能亦可“無縫”地讓系統(tǒng)工程師獲益。這一硬件驅(qū)動(dòng)的功能適用于所有配備雙天線的Zigbee和Matter解決方案。

借助集成天線分集功能，Qorvo的客戶可以在其物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用中減少多徑衰落效應(yīng)、擴(kuò)展RF覆蓋范圍，并獲得穩(wěn)定的信號(hào)性能。

Qorvo的天線分集具備多種優(yōu)勢，包括利用前導(dǎo)切換天線分集實(shí)現(xiàn)可靠通信、擴(kuò)大RF信號(hào)覆蓋、減少信號(hào)重試以延長設(shè)備電池壽命、減少服務(wù)呼叫、最大限度地規(guī)避設(shè)備放置問題，以及在無Wi-Fi或 2.4GHz Wi-Fi干擾的情況下優(yōu)化RF信號(hào)鏈路預(yù)算。

總結(jié)

Matter從連接標(biāo)準(zhǔn)的層面簡化了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，而Qorvo的ConcurrentConnect和天線分集技術(shù)則提供更高水平的易用性。Qorvo的硬件SoC消除了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中的碎片化問題，并簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

您不僅可以在產(chǎn)品中利用Matter和Qorvo的解決方案獲得全面的互操作性體驗(yàn)，現(xiàn)還可以通過Qorvo提供的全套網(wǎng)絡(luò)解決方案芯片組來構(gòu)建尚待開發(fā)的全新應(yīng)用。






審核編輯：劉清