智能家居設(shè)備正變得越來越流行和多樣化，但也面臨著互操作性的挑戰(zhàn)。設(shè)備使用不同的協(xié)議相互通信，并與集線器或控制器通信，這可能導(dǎo)致兼容性問題、安全風(fēng)險和性能的影響。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，Silicon Labs（亦稱“芯科科技”）廣泛支持智能家居行業(yè)中較具潛力的兩種現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)：Matter 和 Z-Wave，并制作本篇博文幫助開發(fā)人員了解這兩項標(biāo)準(zhǔn)的特性、它們之間有何不同、它們對智能家居用戶和開發(fā)人員的意義，以及對應(yīng)的解決方案和設(shè)計考量。

什么是 Matter？

Matter協(xié)議旨在為智能家居設(shè)備創(chuàng)建統(tǒng)一和安全的連接標(biāo)準(zhǔn)。它由曾被稱為 Zigbee 聯(lián)盟的連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟（ConnectedStandard Alliance）所提出，其中包括亞馬遜、蘋果、谷歌和三星等主要生態(tài)系統(tǒng)，惠而浦和 LG 等消費品牌公司，以及包含芯科科技在內(nèi)的半導(dǎo)體公司等。Matter基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議（IP），這意味著它可以使用現(xiàn)有的 Wi-Fi、以太網(wǎng)或 Thread 技術(shù)來連接設(shè)備。Matter 還支持用于設(shè)備設(shè)置和調(diào)試的低功耗藍(lán)牙（BluetoothLE）技術(shù)。

Matter簡單、可靠、安全。其提出一個通用的應(yīng)用層，指定設(shè)備應(yīng)該如何交互以及與云連接，而不受底層網(wǎng)絡(luò)的限制。它還提供端到端加密、設(shè)備認(rèn)證和輕松的板載過程。Matter 與 Alexa、Siri 和 Google Assistant 等語音助手兼容，支持各種設(shè)備類型，如燈具、鎖具、攝像頭、恒溫器等。

Z-Wave 是什么？

Z-Wave是一種低功耗網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可在 800-900 MHz 頻帶上運行。它由 Z-Wave 聯(lián)盟開發(fā)，該聯(lián)盟包括 300 多家生產(chǎn) Z-Wave 認(rèn)證設(shè)備的公司。Z-Wave 廣泛用于智能家居設(shè)備，尤其是安全、照明、氣候控制和門禁控制。

Z-Wave可靠、可擴(kuò)展、安全，可向后兼容。它使用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌@意味著每個設(shè)備都可以充當(dāng)中繼器并擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)的范圍，它還使用加密和設(shè)備身份驗證來防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和黑客攻擊。Z-Wave 網(wǎng)絡(luò)可處理包括主控制器在內(nèi)的最多 232 個設(shè)備（節(jié)點）。

Matter 和 Z-Wave 有何不同？

Matter和Z-Wave 都是智能家居連接的流行標(biāo)準(zhǔn)，但二者有一些關(guān)鍵差異。以下是區(qū)分二者的一些主要方面：

應(yīng)用層：Matter 是一種基于 IP的應(yīng)用層協(xié)議，可以使用 Wi-Fi、以太網(wǎng)或 Thread 等其他技術(shù)的底層。Z-Wave是涵蓋物理層到應(yīng)用層的完整協(xié)議，是一種使用 1 GHz 以下 ISM 頻段的非 IP Mesh協(xié)議。

設(shè)備類型：Matter支持比Z-Wave 更廣泛的設(shè)備類型，包括攝像機(jī)、揚聲器、電視等。Z-Wave專注于需要低功耗和可靠通信的低帶寬設(shè)備，例如安全系統(tǒng)、傳感器、開關(guān)和鎖具。

安全性：Matter 提供端到端加密、設(shè)備認(rèn)證和云集成，可增強(qiáng)智能家居設(shè)備的安全性和隱私性。Z-Wave還提供加密和設(shè)備身份驗證，但不提供內(nèi)置云服務(wù)。

兼容性：Matter 兼容流行的語音助手和其他基于IP的設(shè)備，可以更輕松地與現(xiàn)有的智能家居生態(tài)系統(tǒng)集成。Z-Wave需要一個專用的網(wǎng)關(guān)或集線器，但有大量的可協(xié)同工作的兼容設(shè)備。

Z-Wave LR：全新一代長距離連接標(biāo)準(zhǔn)

隨著智能家居市場的增長和發(fā)展，人們對更先進(jìn)、更通用的解決方案的需求也在不斷增加。因此，Z-Wave 聯(lián)盟宣布推出名為Z-Wave遠(yuǎn)程協(xié)議 (Z-Wave LR) 的新標(biāo)準(zhǔn)。

Z-WaveLR 是現(xiàn)有Z-Wave 協(xié)議的擴(kuò)展，旨在解決當(dāng)前技術(shù)的一些局限性和挑戰(zhàn)。與標(biāo)準(zhǔn) Z-Wave 相比，Z-Wave LR 具有多種優(yōu)點和優(yōu)勢，例如：

長距離：Z-Wave LR 可支持高達(dá)標(biāo)準(zhǔn) Z-Wave 四倍的范圍，相當(dāng)于一公里的視線范圍。這意味著 Z-Wave LR 設(shè)備可以覆蓋更大的區(qū)域和更遠(yuǎn)的距離，例如室外空間、多層建筑或農(nóng)村房屋。

更大的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模：與標(biāo)準(zhǔn) Z-Wave 的 4,000 個節(jié)點限制相比，Z-Wave LR 每個網(wǎng)絡(luò)最多可支持 232 個節(jié)點。這意味著 Z-Wave LR 可以兼容更多的設(shè)備和傳感器，從而實現(xiàn)更復(fù)雜和多樣化的智能家居場景。

向后兼容性：Z-Wave LR 可與現(xiàn)有的 Z-Wave 集線器和設(shè)備配合使用，只要它們更新到最新的固件和軟件即可。這意味著 Z-Wave LR 可以利用現(xiàn)有的 Z-Wave 生態(tài)系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施，而無需用戶更換或放棄其當(dāng)前設(shè)備。

Z-WaveLR 并非旨在取代標(biāo)準(zhǔn)Z-Wave，而是作為其補(bǔ)充并擴(kuò)展其功能。Z-Wave LR 可用于需要更大范圍或更大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的設(shè)備，而標(biāo)準(zhǔn) Z-Wave 仍可用于需要網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。由于 Z-Wave 和 Z-Wave LR 位于 800-900 MHz 頻段，因此它們也可以與其他 2.4 GHz協(xié)議共存，例如Matter 和Wi-Fi，而不會造成干擾，即使 Z-Wave LR 具有高輸出功率和長距離特性。

Z-WaveLR 可以為智能家居用戶和開發(fā)人員開辟新的可能和機(jī)會，他們可以從其增強(qiáng)的功能和性能中受益。探索Z-Wave LR解決方案：https://cn.silabs.com/wireless/z-wave/z-wave-long-range-overview

Matter 和 Z-Wave 的應(yīng)用有哪些？

Matter和Z-Wave 具有不同的應(yīng)用和用例，具體取決于智能家居用戶和開發(fā)人員的需求和偏好。以下是一些使用示例：

Matter 可用于創(chuàng)建無縫、安全的智能家居體驗，來自不同品牌和平臺的設(shè)備可以協(xié)同工作，并由語音或應(yīng)用程序控制。Matter 還可以實現(xiàn)新的功能，例如視頻流、多房間音頻和智能顯示。

Z-Wave 可用于創(chuàng)建可靠且可擴(kuò)展的智能家居網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備可以相互通信，并與集線器進(jìn)行通信，而不會產(chǎn)生干擾或延遲。Z-Wave 還可以實現(xiàn)自動化和自定義，例如場景、計劃和觸發(fā)器。

雖然它們服務(wù)于類似的應(yīng)用，但Matter專注于多生態(tài)系統(tǒng)支持，因為來自各關(guān)鍵生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)備支持Matter，而Z-Wave專注于使用 1 GHz 以下技術(shù)進(jìn)行更長距離的可靠通信，以及 Z-Wave 生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的互操作。

Z-Wave LR 應(yīng)用

Z-WaveLR 可應(yīng)用于各種智能家居場景和設(shè)備，例如：

室外和周邊安全：Z-Wave LR 可以實現(xiàn)傳感器、門鎖和照明的無線連接，無需中繼器或擴(kuò)展器。Z-Wave LR 還可以覆蓋較大的區(qū)域，如花園、車道或后院，并在惡劣的天氣條件下提供更可靠的通信。

多住戶單元和大型住宅：Z-Wave LR 可以克服墻壁、地板和天花板造成的障礙和干擾，并為大型家庭或建筑的不同樓層和房間的智能家居設(shè)備提供無縫連接。Z-Wave LR 還可以在單個網(wǎng)絡(luò)中支持更多設(shè)備，最多 4,000 個節(jié)點，允許用戶在家中添加更多智能家居功能，并允許多住戶物業(yè)經(jīng)理在單個網(wǎng)絡(luò)上管理建筑或建筑群。

電池供電和低功耗設(shè)備：Z-Wave LR 通過使用更高效的調(diào)制方案和更低的占空比，降低功耗并延長傳感器、恒溫器或煙霧探測器等智能家居設(shè)備的電池壽命。Z-Wave LR 還可以在這些設(shè)備中實現(xiàn)更頻繁、更及時地更新，從而提高其響應(yīng)能力和準(zhǔn)確性。

Z-WaveLR 和Matter 是兩種具有不同目標(biāo)和用例的不同技術(shù)。Z-Wave LR 是一種低功耗、長距離無線協(xié)議，專為與中央集線器或網(wǎng)關(guān)通信的智能家居設(shè)備而設(shè)計。Matter 是一種跨平臺、可互操作的標(biāo)準(zhǔn)，專為相互通信和與云通信的智能家居設(shè)備而設(shè)計。Z-Wave LR 和 Matter 可以在智能家居生態(tài)系統(tǒng)中共存并相互補(bǔ)充，具體取決于用戶的需求和偏好。

因此，不能說 Z-Wave LR 比 Matter 更好，反之亦然，因為它們具有不同的優(yōu)勢和局限性。Z-WaveLR 可以為遠(yuǎn)離集線器或網(wǎng)關(guān)的電池供電和低功耗設(shè)備提供更可靠和安全的通信，例如室外和周邊安全設(shè)備或多層和大型家庭。Matter 可使支持多種協(xié)議和平臺的設(shè)備更加靈活，提高其兼容性，如語音助手、智能揚聲器或智能電視。這兩種技術(shù)都可以增強(qiáng)智能家居設(shè)備的用戶體驗和功能，用戶可以選擇滿足其特定需求的最佳選項。

Matter的關(guān)鍵目標(biāo)是能夠在消費者家中輕松添加智能設(shè)備，而無需解譯產(chǎn)品兼容的平臺。隨著 Matter 進(jìn)入智能家居，一個常見問題是：“使用其他技術(shù)的現(xiàn)有設(shè)備能否與 Matter 設(shè)備配合使用？雖然 Matter 原生支持 Wi-Fi、以太網(wǎng)和 Thread，但其目標(biāo)在于簡化智能家居，包括那些已有設(shè)備使用Zigbee 或Z-Wave 等其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能家居。為了實現(xiàn)這一點，Matter 橋接能夠在使用其他協(xié)議（即其他語言）的設(shè)備和Matter 設(shè)備之間進(jìn)行翻譯，從而使之協(xié)同工作。橋接可以內(nèi)置到各種硬件設(shè)備中，如集線器、電視、路由器或智能揚聲器，為現(xiàn)有的非 Matter設(shè)備提供無縫的用戶體驗。探索Matter網(wǎng)絡(luò)橋接解決方案：https://cn.silabs.com/wireless/matter/matter-bridge-for-non-matter-devices

結(jié)論

Matter和Z-Wave 是智能家居連接的兩個現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)，有著不同的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。Matter 是基于 IP 的統(tǒng)一、安全的協(xié)議，可支持各種設(shè)備類型和語音助手。Z-Wave是一種可靠且可擴(kuò)展的1 GHz 以下非IP 協(xié)議，可支持需要低功耗和可靠通信的設(shè)備。這兩個標(biāo)準(zhǔn)都有自己的應(yīng)用和用例，可在智能家居行業(yè)共存并相互補(bǔ)充。作為智能家居用戶和開發(fā)人員，了解這些標(biāo)準(zhǔn)之間的差異及其如何影響智能家居設(shè)備的未來非常重要。