5月以來，關(guān)于Matter規(guī)范的消息又多了起來。

Matter是一種應(yīng)用層規(guī)范，源于2019年底發(fā)布的Project CHIP，是為智能家居市場引入互操作性的最新嘗試，目標(biāo)是讓用戶購買兩臺Matter認(rèn)證設(shè)備時(shí)這兩臺設(shè)備能相互聯(lián)通配合。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)后，消費(fèi)者便能放心地購買不同生產(chǎn)廠商的智能家居設(shè)備，而廠家則無需為每個(gè)大型甚至小型市場客戶單獨(dú)的增加所需功能 。

簡單來說，買家無需確定Nest恒溫器是否與Apple HomeKit兼容，或者Amazon Echo設(shè)備是否可以控制第三方智能門鎖，只需在設(shè)備上尋找Matter批準(zhǔn)印簽，即可確保互操作性。對于智能家居產(chǎn)品制造商而言，可以通過統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來構(gòu)建產(chǎn)品，從而簡化開發(fā)過程。同時(shí)，Matter規(guī)范是基于IP的標(biāo)準(zhǔn)，也為開發(fā)人員提供了通用且已構(gòu)建的溝通交流基礎(chǔ)。

“智能家居行業(yè)在其背后達(dá)成了前所未有的重大共識”，這是Matter的最大亮點(diǎn)。

在亞馬遜、蘋果和谷歌發(fā)起Project CHIP項(xiàng)目后，其他10個(gè)Zigbee聯(lián)盟董事會(huì)成員隨即加入：宜家、Legrand、恩智浦半導(dǎo)體、Resideo、三星SmartThings、Schneider Electric、Signify（前飛利浦照明）、Silicon Labs、Somfy和南京物聯(lián)。Zigbee聯(lián)盟內(nèi)部還成立了新的工作組，目的是開發(fā)新的智能家居應(yīng)用層規(guī)范。

自2020初開始，一些主要廠商為該項(xiàng)目投入了專門的人員和資源，以加速規(guī)范的市場發(fā)布。截止2021年10月，規(guī)范的范疇已經(jīng)確定，參與規(guī)范開發(fā)的公司數(shù)量急劇增長至超過210家。根據(jù)ABI Research預(yù)測，Matter規(guī)范預(yù)計(jì)將在2022年秋季得到批準(zhǔn)并發(fā)布，兼容Matter的智能家居設(shè)備和電器將于2022年第四季度首次大規(guī)模上市。

圖1：Matter規(guī)范開發(fā)進(jìn)展

ABI Research研究總監(jiān)Jonathan Collins對Matter規(guī)范的前景給予了高度評價(jià)，認(rèn)為在其他嘗試都陷入困境時(shí)，Matter之所以能夠突圍而出，表現(xiàn)出成功的潛能，其原因可以總結(jié)為四點(diǎn)：市場的支持和驅(qū)動(dòng)力、技術(shù)方法、清晰和有限的初始范疇、以及未來發(fā)展和擴(kuò)張的潛力。

智能家居的發(fā)展瓶頸

在過去的幾十年里，智能家居技術(shù)已經(jīng)從一個(gè)小眾市場發(fā)展成為一個(gè)更主流的市場。但制約智能家居系統(tǒng)發(fā)展的根本原因也很明顯，那就是市場碎片化。ABI Research的調(diào)研報(bào)告指出，由于一些智能家居企業(yè)利用和推動(dòng)了這種碎片化，以便保護(hù)和簡化對他們自身方案的控制，或是保持其對智能家居開發(fā)投資的控制，這就分裂了市場，限制了對參與其中的合作伙伴和市場的吸引力。

圖2顯示了一臺及以上智能家居設(shè)備在全球家庭中的滲透率，數(shù)據(jù)看起來還不錯(cuò)。但一個(gè)被“隱藏”起來的問題是，能夠監(jiān)控和管理一系列設(shè)備和應(yīng)用的多功能的、完整的智能家居系統(tǒng)的滲透率要低得多。即使設(shè)備在同一個(gè)系統(tǒng)中工作，功能仍然受限。

圖2：智能家居住宅滲透率（圖源：ABI Research）

以下三點(diǎn)被ABI Research認(rèn)為是制約設(shè)備更好地集成到系統(tǒng)中的關(guān)鍵因素：

? 平臺特定的集成：OEM廠商一直需要將大量資源投入到專門而且零散的工作中，去集成每個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的智能家居平臺。因此，一個(gè)針對Amazon Alexa開發(fā)的設(shè)備需要額外的開發(fā)和測試過程，才能與Google Home等系統(tǒng)進(jìn)行集成。隨著系統(tǒng)的擴(kuò)展和維護(hù)，這會(huì)使產(chǎn)品在生命周期內(nèi)的成本倍增。

? 連接復(fù)雜性：OEM廠商要考慮的不僅是適合產(chǎn)品功能需求的無線連接方法，還有目標(biāo)生態(tài)系統(tǒng)。智能家居存在多種不同短距離無線協(xié)議的競爭，包括私有協(xié)議、Z-Wave、Zigbee和藍(lán)牙等。

? 安全性：智能家居設(shè)備的賣點(diǎn)是它們的連接和功能，而不是運(yùn)行安全性。對于如何安全地管理設(shè)備，如何在整個(gè)智能家居系統(tǒng)中擴(kuò)展其安全性，目前還沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)。事實(shí)證明，消費(fèi)者對設(shè)備安全漏洞和系統(tǒng)隱私的擔(dān)憂阻礙了智能家居市場的發(fā)展。

如前文所述，Matter的重點(diǎn)在應(yīng)用層，在系統(tǒng)集成和控制的關(guān)鍵點(diǎn)——也就是智能家居管理平臺——提出標(biāo)準(zhǔn)。但在初始規(guī)范中，Matter僅限于照明供電、門禁控制、電視、安全和安保、百葉窗/窗簾、接入點(diǎn)/網(wǎng)橋、HVAC控制、控制器（在各種設(shè)備和接口中）八大類設(shè)備中。

之所以在第一版規(guī)范中選擇這些設(shè)備類型，原因是這些設(shè)備具有最大的市場需求和廣泛的普及率，以及設(shè)備能夠集成到初始系統(tǒng)中的潛力，例如帶智能鎖的門禁控制、車庫門控制以及安全傳感器、觸控板和報(bào)警器等。但攝像頭和智能門鈴的視頻沒有被納入其中，是明顯的疏漏，相關(guān)方面有計(jì)劃在之后的版本或Matter迭代規(guī)范中添加包括視頻、臺面廚電、保健與健康、環(huán)境測量等應(yīng)用。

圖3顯示了智能家居市場的龐大規(guī)模，列出了十年來在全球各地的家庭中安裝和使用的新互連設(shè)備數(shù)。預(yù)計(jì)從2022年至2030年，將有超過200億部無線互聯(lián)智能家居設(shè)備在全球出售，其中很大一部分設(shè)備類型將滿足Matter規(guī)范。在未來幾年內(nèi)，這些產(chǎn)品中的絕大部分，還有其他的產(chǎn)品，諸如消費(fèi)型機(jī)器人和智能電器，也將會(huì)支持Matter規(guī)范。

圖3：智能家居硬件出貨量（2021-2030） 圖源：ABI Research

多協(xié)議無線SoC芯片受寵

智能家居無線連接是智能家居應(yīng)用和Matter規(guī)范的核心。要符合Matter規(guī)范，OEM廠商必須重新思考產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和生命周期管理。好在領(lǐng)先的芯片供應(yīng)商正在通過集成802.15.4協(xié)議提供新的多協(xié)議支持，特別是除了Wi-Fi和藍(lán)牙之外的Thread功能，以單芯片支持三種以上無線協(xié)議的實(shí)力支持和推動(dòng)智能家居市場的Matter轉(zhuǎn)型。

以恩智浦IW612為例，它支持Wi-Fi 6、Bluetooth 5.2和802.15.4協(xié)議（Thread和Zigbee），開發(fā)該產(chǎn)品的目的是支持和簡化Matter在智能家居OEM廠商中的采用。這是一個(gè)典型的單芯片三協(xié)議產(chǎn)品，而不是把多個(gè)芯片包在一起。此類器件的推出，將為智能家居設(shè)備開發(fā)人員提供更好的控制，簡化他們的產(chǎn)品開發(fā)。

Silicon Labs最新推出的BG24和MG24系列2.4GHz無線SoC也順應(yīng)了這一趨勢。兩款全新系列產(chǎn)品擁有業(yè)界率先集成的AI/ML加速器，支持Matter、Zigbee、OpenThread、低功耗藍(lán)牙、藍(lán)牙網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)、專有和多協(xié)議操作、高級別的行業(yè)安全認(rèn)證、超低功耗以及Silicon Labs產(chǎn)品組合中最大的內(nèi)存和閃存容量。

今年1月，英飛凌宣布推出全新AIROC CYW30739 BLE和802.15.4片上系統(tǒng)，以幫助企業(yè)快速將高性能、低功耗的Matter產(chǎn)品推向市場。BLE和802.15.4協(xié)議組合互為補(bǔ)充，通過無縫的互操作性帶來智能家居產(chǎn)品性能的提升，同時(shí)還可支持Matter網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)設(shè)備間的端到端加密通信。

國內(nèi)方面，BL606P是博流智能邊緣計(jì)算上的第一顆芯片，單天線集成了Wi-Fi、BT、BLE5 .0、Zigbee、Thread等多模協(xié)議的芯片，也支持Matter規(guī)范，與BL602/BL702基于同一套RISC-V開發(fā)環(huán)境和工具，方便進(jìn)行IoT連接和AI邊緣產(chǎn)品品類的切換與組合，可以組成智慧家居的AIoT芯片平臺。

樂鑫科技ESP32-C2集成2.4GHz Wi--Fi和支持長距離的BLE 5.0，272KB SRAM能夠支持物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用BLE配網(wǎng)，進(jìn)而連接到云平臺。未來，客戶也將能夠在基于ESP32-C2設(shè)計(jì)的產(chǎn)品中啟用Matter支持。

作為泰凌微電子最新一代的旗艦產(chǎn)品，TLSR9系列在單芯片上也支持多種物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)聯(lián)盟規(guī)范，包括傳統(tǒng)藍(lán)牙（BR/EDR）、低功耗藍(lán)牙（LE）、長距離藍(lán)牙（Long Range）、多天線室內(nèi)定位（AoA/AoD）和藍(lán)牙Mesh（BLE Mesh）、Zigbee 3.0、蘋果HomeKit、Thread、Matter和2.4GHz專有協(xié)議。

圖4：按協(xié)議劃分的智能家居設(shè)備出貨量 圖源：ABI Research

圖4顯示了各種智能家居設(shè)備對Matter支持的協(xié)議的需求規(guī)模。雖然Matter利用并擴(kuò)大了Wi-Fi和藍(lán)牙的吸引力，但它也推動(dòng)了Thread在各種設(shè)備上的應(yīng)用和需求，從低功耗、低成本的傳感器，到擔(dān)負(fù)邊界路由器功能的語音控制前端設(shè)備。在2021年，只有少量OEM廠商支持Thread技術(shù)，而到2030年，嵌入Thread協(xié)議的設(shè)備的出貨量將達(dá)到6.74億，需求的年復(fù)合增長率（CAGR）達(dá)到將近50%。

由此可見，未來一年半內(nèi)，新一代多協(xié)議無線SoC芯片將會(huì)大量面市并成為市場寵兒，智能家居產(chǎn)品的OEM廠商可采用單個(gè)供應(yīng)源，縮小芯片尺寸，減少需采購和管理的元器件數(shù)量，從而降低智能家居產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理的復(fù)雜性和成本。

OEM廠商的下一步

可以預(yù)見的是，對于已經(jīng)參與智能家居市場的OEM廠商而言，Matter將會(huì)減少技術(shù)限制，讓他們可以通過單個(gè)版本的互連產(chǎn)品，找到進(jìn)入智能家居的機(jī)會(huì)。對于現(xiàn)有的廠商和新進(jìn)入者，Matter將會(huì)極大地簡化每種產(chǎn)品的技術(shù)選擇，以及這些設(shè)備和電器的生命周期管理。

圖5：Matter兼容智能家居設(shè)備出貨量 圖源：ABI Research

但ABI Research在報(bào)告中也提醒說，雖然Matter可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的控制，但它不太可能擴(kuò)展到設(shè)備的具體而復(fù)雜的控制。因此，很多大型OEM廠商，特別是已經(jīng)樹立了消費(fèi)品牌的廠商，很可能繼續(xù)提供他們自己的應(yīng)用。此外，盡管Matter為家居中的通信和設(shè)備提供高安全性，但是，它并沒有涉及到云連接的領(lǐng)域，所以有些OEM廠商仍將繼續(xù)使用他們自己的云連接，以確保設(shè)備和云之間的安全性。

另一個(gè)值得關(guān)注的趨勢，是隨著對產(chǎn)品差異化需求的增加，在設(shè)備內(nèi)部嵌入更強(qiáng)大的智慧功能將為OEM廠商創(chuàng)造更多的價(jià)值——無論是識別家庭人員進(jìn)行個(gè)性化處理，還是根據(jù)天氣對家庭環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)。總之，在Matter賦能OEM市場的驅(qū)動(dòng)下，人工智能一定會(huì)在智能家居設(shè)備中得到進(jìn)一步深入應(yīng)用。

基于此，OEM廠商將更多地期待他們的合作伙伴和供應(yīng)商，不僅要提供集成的連接、處理、安全硬件和軟件，還要提供服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施，以簡化設(shè)備的創(chuàng)造和管理。如果芯片供應(yīng)商能夠在他們的連接、處理、安全服務(wù)中支持新的Matter規(guī)范，并且能提供開發(fā)環(huán)境和管理的簡易性，滿足各種智能家居的需求，那么他們將從Matter應(yīng)用中受益最多。

例如，MCU供應(yīng)商通常擁有定制工具和自己的集成開發(fā)環(huán)境，但隨著更多功能的增加，傳統(tǒng)用于編譯或調(diào)試的資源將變得更加有限。那些能夠涵蓋不同客戶的智能家居設(shè)計(jì)，擁有最豐富產(chǎn)品組合和一致的開發(fā)環(huán)境的芯片供應(yīng)商，將會(huì)在競爭中獲得更多優(yōu)勢。

當(dāng)然，由于Matter減少了進(jìn)入市場的障礙，必然會(huì)加劇智能家居設(shè)備市場的競爭，因?yàn)殡S著新來者進(jìn)入市場，OEM廠商不得不針對新客戶的綁定、產(chǎn)品功能、價(jià)格和盈利模式做出重新應(yīng)對。