Matter协议是什么？它如何运作？

Matter是一种全新的全球性、开源协议，旨在为智能家居市场打造真正集成且安全的智能体验——从购买、设置到日常使用全程覆盖。让我们一起来研究Matter驱动的智能家居如何运作、它支持哪些设备，以及使其成为智能家居技术典范的核心原则。

Matter协议是什么？它是如何运作的？

Matter是新一代智能家居标准，它汇集了所有物联网设备，实现了无缝连接。它是一种开源协议，鼓励智能设备与平台之间的通信。

Matter允许终端用户将各种移动应用和智能家居设备连接起来，无论设备的品牌或型号如何。符合Matter标准的产品都贴有一个徽章（或标识），表明其可与任何制造商的认证Matter产品实现互操作。

Matter智能家居标准由Project Connected Home Over IP（Project Chip）于2019年制定，现由连接标准联盟（CSA）管理，该联盟前身为Zigbee联盟。

基于Matter的功能，CSA已成功吸引智能家居行业的许多顶级厂商采用该协议，包括苹果HomeKit、亚马逊Alexa、谷歌Home和三星SmartThings。

三星和谷歌通过Matter让“智能家居”更加“智能”。 这两家科技巨头宣布扩大合作伙伴关系，通过Matter的多管理员支持，带来更好的互操作性和用户体验。

例如，SmartThings将推出经过Matter认证的产品，涵盖谷歌Nest、Eve Systems、Nanoleaf和耶鲁等多个品牌。

毋庸置疑，在Matter的帮助下，制造商可以加速智能家居技术的普及，并提供更便捷的智能家居体验。

SmartThings对Matter的支持将使其成为终端用户构建或扩展智能家居的通用选择。他们可以通过SmartThings或谷歌Home的安卓应用，轻松查找、选择和操作支持Matter的设备。

Matter智能家居如何工作？ Matter是一种基于IP的通信标准，它定义了智能设备如何通信和被发现，从而实现了不同制造品牌之间的顺畅交互。它使用WiFi技术、用于通信的Thread网状网络以及用于调试的蓝牙低功耗技术。

Thread是一种专为物联网设备设计的无线协议，旨在解决安全性、互操作性、范围、可靠性和能耗问题。作为Matter联盟成员的Zigbee联盟计划在未来使Zigbee设备与Matter兼容。

哪些设备支持Matter？

Matter目前专注于开发更简单的智能家居设备，例如智能门锁、智能灯泡、扫地机器人和摄像头，这些设备将在未来2-3年内发布。

除了运动传感器、烟雾和一氧化碳探测器以及车库门开启器外，Matter还将与空气质量传感器和其他设备兼容。

尽管CSA已经认证了大约200台Matter设备，但这仍只是整个智能家居生态系统的一小部分。若要让您的智能家居设备与Matter兼容，您的制造企业必须获得Matter认证。

但请注意，目前认证仅针对部分智能家居产品，例如智能插座和开关、供暖与制冷设备、窗帘和百叶窗、门锁以及媒体设备。

其他产品，如安全摄像头，必须等待标准的下一次修订。Matter还将很快支持谷歌Home和苹果Home的移动应用。支持以下协议的设备可以与Matter配合使用：

• WiFi 这是一种快速且可靠的无线通信方式，范围约为25米。

• Thread Thread是由Nest、三星、高通和欧司朗等公司开发的一种无线协议，旨在允许设备在WiFi网络中断时仍能进行通信。

• Zigbee 这种无线协议在网状网络中运行，使用一个设备将信号中继到其他设备，以加强和扩展网络。它可用于调光器、门锁、恒温器以及WeMo和飞利浦Hue等产品。

• Z-Wave 与Zigbee类似，Z-Wave也是一种开源网状网络协议。两者的主要区别在于数据吞吐量，Z-Wave的速度大约比Zigbee慢6倍。然而，它覆盖与Zigbee相同范围所需的能耗更低。它用于SmartThings等产品。

Matter将如何升级智能家居标准？ Matter旨在改进现有的智能家居标准，并使不同制造品牌的设备更容易协同工作。作为制造商，这项技术是一个福音，因为它使您能够为终端用户提供不间断的服务。以下是Matter升级智能家居标准的方式：

它允许开发人员创建与广泛系统和服务兼容的产品。 它标准化了数据交换，以提高不同供应商产品之间的兼容性。 现有的智能家居设备能与Matter配合使用吗？ 是的，Matter通过其开放API与现有的智能家居设备兼容。这意味着您可以轻松地将现有系统添加到Matter设置中，并在一个地方控制所有设备。

通过软件更新即可添加对Matter的支持；现有设备可以升级以采用这种连接选项。但它必须具备足够的内存和处理能力才能做到这一点。制造商还在开发支持Matter的网桥产品，以便普通产品能够轻松便捷地升级。

例如，以飞利浦品牌生产照明产品的Signify最近表示，将为其飞利浦Hue智能灯泡更新兼容Matter的网桥。与此同时，宜家刚刚推出了其新的Dirigera智能家居中心。

由于Matter认证设备取代旧的、不兼容的设备还需要时间，因此寻找Matter标识以确保与标准的兼容性至关重要。

Matter提供可靠且安全的连接保障 历史上，网络安全问题一直阻碍着物联网的普及。尽管该技术在数据隐私和设备保护方面已经有所改进，但它仍然缺乏防止网络攻击所需的强大协议。

鉴于这些问题，Matter的开发高度重视可靠且稳定的连接。

它设计了多层安全性和加密协议，以保护数据免受恶意攻击，确保只有授权用户才能访问网络及其资源。Matter提供了以下使其成为企业绝佳选择的功能：

全面性 分层方法建立了强大的安全性，包括调试时的认证和证明、保护每次传输以及确保OTA固件更新的安全性。

弹性 Matter的安全性非常强大，因为它旨在防护、检测和恢复。在Matter中，可以通过多种方式完成特定操作，并防止最常见的拒绝服务攻击。即使在使用睡眠设备或群组通信时，Matter也被定义为具有弹性。

强度 Matter采用了各种先进的安全措施。它依赖于基于经过验证、认可和可识别的密码学原语的单一明智密码套件。

安全性 Matter协议的设计考虑了安全默认设置。Matter并非加载一系列安全漏洞，而是配置为要求每个节点具有相同级别的安全性。这样做是为了降低复杂性，并确保节点默认情况下不会受到攻击。

敏捷性 考虑到加密的灵活性，Matter能够应对新的发展和威胁。

便捷性 Matter的安全性旨在简化智能设备的实现以及客户的使用。Matter核心规范包含了每个功能安全组件的示例和测试向量。

Matter隐私原则 Matter为设备与软件代理之间涉及个人信息的所有交互实施了数据隐私原则。 基于数据传输的技术规范，它允许用户从一个应用或界面控制多个组件。 终端用户将拥有更多控制智能家居的选项，并能够将不同品牌集成到一个系统中。 通过统一数据格式，智能家居设备制造商可以更高效地共享信息，并在其产品之间实现更好的互操作性。 物联网供应商将受益于设备兼容性和集成的单一真实来源，而不必为每个产品构建定制解决方案。

Matter与其他网络协议的比较 Matter兼容WiFi、以太网和Thread。Matter控制器处理与WiFi和以太网设备的通信，但如果要构建Thread设备，则需要一个Thread边界路由器来连接Matter控制器。

一些Matter控制器还兼具Thread边界路由器的功能，以简化操作。但Matter与这些网络协议相比表现如何？让我们来看一下：

尽管这些原则为保护个人数据提供了坚实的基础，但要实现完全保护，还需要操作环境和基础设施提供额外的支持。让我们研究一下Matter的五项重要隐私原则：

开放标准 作为一种开放标准，Matter允许对协议及其所采用的安全措施（包括经授权的Matter设备之间的通信）进行同行评审和验证。

身份证明 为确保数据仅在已建立的Matter实体之间传输，所有设备都必须以证明密钥对和由受信任的CA颁发的x.509证书的形式提供身份证明文件。

明确的目的 根据标准，Matter节点之间交换的信息仅用于预定目的，例如验证交互方的身份、为持续运行建立安全互操作环境或关联，以及建立可接受的交互模式。

数据最小化 为了有效且可靠地运行，Matter协议设备在交互过程中需要共享最少的信息。Matter架构的设计重点在于减少节点之间传输的数据量，以降低意外信息泄露的风险。

隐私保护机制 为了解决隐私问题，Matter在其核心规范中融入了各种隐私保护技术，包括使用不同的随机节点标识、可定制的会话形成隐私选项、不可追踪的IP地址以及会话中的私有消息头。

支持Matter的设备 支持Matter的设备已设计为与Matter平台集成，并连接物理产品和服务，这些产品和服务可以通过亚马逊Alexa和苹果Siri等语音助手以及制造商提供的应用进行控制。

许多智能家居品牌已承诺支持Matter标准，包括亚马逊、苹果、Aqara（Lumi）、Arlo Technologies、贝尔金Wemo、康卡斯特、Eve Systems、宜家、GE照明、谷歌、英飞凌、立达信、LG电子、Mui Lab、Nanoleaf、Nordic Semiconductor、NXP半导体、飞利浦Hue、Qorvo、三星SmartThings、Schlage（Allegion）、Sengled、德州仪器、涂鸦智能、Universal Electronics和Veea。

通过Matter集成，智能家居设备可以协同工作，并使用自动化工具（如场景和计划）执行各种任务。例如，终端用户可以设置连接的设备在特定时间或满足特定条件时开启或关闭。

此外，他们还可以监控能耗，并在出现异常情况时接收警报。支持Matter的智能家居设备为任何家庭提供了更大的便利性、增强的安全性和更高的能效。

随着越来越多公司支持Matter平台，房主可以更轻松地通过几次点击将其整个家庭连接起来。通过选择与Matter兼容的产品，他们可以确保自己的家庭能够跟上最新的智能家居技术。

接下来看您的了 像Matter这样的全球物联网标准有助于创建一个可互操作的系统，解决许多不兼容的问题。使用Matter物联网标准，您可以在制造时为设备提供本地连接，而无需为不同的消费者生态系统开发多个版本或连接器。

如果您是传统设备制造商，希望快速开发由Matter驱动的新型定制物联网解决方案，获取定制路线图和策略，以利用Matter协议选项实现无缝智能家居解决方案。

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