为什么说”Matter”很重要?
让家里的智能设备相互通信。
在最近有关物联网和智能家居的新闻中,你很有可能遇到“Matter”。在CES 2022上,Matter无处不在,智能家居生态系统在推出新产品时都在谈论这个Matter。Matter可以帮助像咖啡机和智能扬声器这样的物联网设备轻松地相互对话,这样,作为最终用户,您就不需要阅读复杂的用户手册或成为物联网连接专家。本文将解释Matter是什么,它是如何开发的,以及Infineon如何在Wi-Fi和Thread上交付Matter。
Matter是新的物联网标准,它将提高智能家居设备之间的互操作性、安全性和易用性,而不管是谁生产的设备及其使用的底层连接技术。您的智能家居体验将发生巨大变化!
该项目之所以启动,是因为主要市场参与者认识到,现有的智能家居“围墙花园”既不适合产品开发公司,也不适合消费者。如今,苹果(Apple)、亚马逊(Amazon)和谷歌(Google)之间存在不兼容的生态系统,因此设备制造商和消费者必须做出选择,要么在家中使用拆分系统。除此之外,无线设备在各种技术之间的不兼容性也是一个基本挑战:根据应用属性,设备制造商可能会选择Wi-Fi、BLE或Thread/ZigBee而不是802.15.4,例如,智能门锁可以使用Wi-Fi,而灯泡可以使用Thread或ZigBee。多种无线技术的使用产生了对网关或网桥设备的需求。Matter成为智能家居解决方案的热情是由主要的智能家居生态系统参与者(如苹果、亚马逊和谷歌)在互联标准联盟标准化机构的支持下推动的,它已经导致数百家公司聚集在一起,在规范开发,开源软件开发,测试和认证工作。
Matter开发工作不仅仅是另一个标准开发工作。这方面的努力包括:
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Matter规范本身,包括设备库和应用程序功能。
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Github中的开源软件,允许任何人使用Matter。
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测试和认证工作,包括在设备可以在产品上使用Matter标志之前验证和认证设备的测试工具。
由于Matter是建立在标准互联网协议IPv6之上的,因此它与底层通信介质无关,允许应用程序之间的通信,无论一个应用程序是否通过Wi-Fi发送数据,另一个应用程序是否通过线程接收数据。最初,将在Wi-Fi、以太网和Thread(一种基于IEEE 802.15.4无线设备的低功耗、低数据速率网络)上提供支持。Matter还提供标准桥接功能,允许ZigBee设备和其他部署的设备显示为本机设备,确保消费者可以在Matter变得更广泛时继续使用这些设备。
对于消费者来说,苹果、谷歌、亚马逊和其他生态系统提供商发布的公告表明,2022年软件更新的本地支持,并使其易于使用,这些都是积极的迹象。消费者将能够轻松、安全地引入一种新的Matter设备,如灯泡,它将与其他Matter设备无缝交互。可以放心地购买新设备,它们将与家庭中的现有设备进行互操作。
Matter也为设备制造商提供了新的途径。他们不再需要根据试图连接的生态系统支持不同的无线技术和协议。来自所有主要品牌的支持意味着设备制造商可以在其新产品中使用Matter,通过无缝安装和操作提高客户满意度,并降低产品和支持成本。
Matter 1.0预计将于2022年夏天发布,将支持Wi-Fi、线程和以太网,以及用于调试的蓝牙低能耗。虽然Matter不支持ZigBee,但它支持通过Wi-Fi或线程运行Matter的ZigBee桥接设备。英飞凌是在公司平台上支持Matter开发的公司之一。英飞凌Wi-Fi产品(如PSoC®6)已经在运行Matter,该团队目前正在为15.4产品完成Matter over Thread,并积极将Matter集成到我们的路线图产品中。为了增强安全性,英飞凌建议将OPTIGA™ TPM 产品包括在Matter设备中,以便使用基于硬件的最佳安全性对其进行保护。英飞凌还可以处理制造商对设备证书的要求,从而使他们无需在生产线上设置设备证书。
Matter究竟是如何运作的?
让我们提供一些背景知识,这样Matter的含义就清楚了。什么是应用层?对于那些遵循OSI计算机网络参考模型7层的人来说,应用层是最高层,也是最接近最终用户的层。在我们的日常生活中,我们使用HTTP作为应用层,在web浏览器中显示信息。但是,在浏览器中,所显示的内容可以由您作为用户进行解释和调整。如果你的浏览器以德语显示网页,你已经学会了查找并点击一个按钮将其更改为英语(反之亦然)。对于设备到设备的通信,这个应用层变得非常重要,因为设备不能依赖于用户解释,而是需要完全理解来自另一个设备的消息或命令。示例包括指定电灯开关应如何与灯泡通信,或恒温器应如何与熔炉通信。
它的应用层定义了什么?Matter定义了许多部分,但它们可以分为三个主要方面:
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为消费者安装和设置设备
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设备之间如何发送和接收消息以及这些消息的内容
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设备和这些交互的安全要求
通过为每个领域定义一个标准,Matter将建立可靠的设备间互操作性,并提高消费者信心。让我们更详细地看看这些方面。
设备的安装和设置包括多个步骤。首先是将设备安装到消费者的家庭网络上。这是通过苹果、谷歌、亚马逊和其他公司支持的简单配对机制实现的,这样,在你选择的家庭生态系统中,你的设备在被添加到你的网络之前,将被识别出其安全性和身份,并经过验证。一旦安全地添加了一个设备,消费者可以命名该设备,将其与其他设备配对,并设置正常操作,例如恒温器上的时间表或灯泡上的照明强度。完成后,设备即可正常运行。
Matter还定义了应用程序级消息传递、数据类型和格式以及安全性。这听起来很简单,但建立在ZigBee数据模型多年来的设备定义基础上,该模型曾被用作该Matter的基础。例如,恒温器必须支持加热和冷却,但也可以支持占用率感应、每周时间表或用户可配置的设置。由于这些功能的行为和信息是完全定义的,供暖和空调制造商可以包括这些功能,并知道相关的用户控件将内置到常见的用户界面设备中,如iPhone、Android设备或Alexa语音激活扬声器。
Matter代表着设备安全性的大幅提升,实现了许多最佳实践。最重要的是,设备将在制造过程中加载一份证书,该证书可用于验证设备是否已完成Matter认证,并由认证制造商合法制造。一旦设备加入网络,该设备就会收到操作证书,以在网络内建立安全通信。Matter还要求所有设备支持安全的无线软件更新,允许设备在出现问题时升级和修补。
2022年,你将听到更多关于Matter的信息,数以百万计的产品通过软件更新支持Matter,加上下半年Matter将推出新设备。预计智能家居领域将迅速采用这一标准,并得到已承诺支持这一统一标准的主要全球品牌公司的支持。