随着Matter标准的采用，智能家居正处于快速扩张的风口浪尖。Matter标准确保了来自不同制造商的运行各种操作系统的网联设备具有互操作性和向后兼容性(图1)。
ABI Research预测，到2030年，每年将有超过15亿个经过Matter认证的设备发货。在此期间，消费机器人、智能家电和其他种类的新兴智能家居设备也有望被纳入智能家居生态系统。
图1：Matter所支持的解决方案简化了智能家居和智能楼宇中可互操作的IoT设备的创建。(图片来源：德州仪器)
以下是嵌入式设计工程师在沉浸到全新的Matter世界之前所应该查看的一些关键事实。
Matter是由连接标准联盟CSA(前身为Zigbee联盟)所开发的免版税连接协议，它基于Thread和Wi-Fi网络层运行，并使用蓝牙低功耗(BLE)进行调试。这就使来自不同制造商的设备能够进行通信，同时克服了由分散的物联网(IoT)生态系统所带来的兼容性挑战。
CSA于2022年秋季推出了Matter 1.0规范，从而为智能锁、照明、恒温器、自动化安全系统和传感器等智能家居应用提供了统一标准。它旨在满足广泛的物联网设备的需求——从传感器和执行器等电池供电设备到复杂的网关——并重塑智能家居中物联网的未来。
“这是第一个可让主要消费电子制造商的智能家居产品实现多设备、多供应商和多生态系统互操作性的行业标准。”Moor Insights & Strategy的物联网和边缘驻场分析师Bill Curtis表示，“Matter消除了大规模部署物联网的障碍，同时为产品创新创造了新的机会。”
尽管便利性和自动化被认为是智能家居和智能楼宇中Matter设备的最佳驱动力，但解决社会和环境挑战的节能解决方案体现了Matter的一个关键前提。以丹麦水泵和水技术解决方案供应商格兰富为例，该公司与德州仪器(TI)携手打造了支持Matter的低功耗射频解决方案，进而就可降低暖通空调(HVAC)系统的能耗。
住宅楼宇占全球电力消耗的29%，其中空间制冷、供暖和制冷是最大的电力消耗领域。为了减少能源消耗，智能家居网络可以识别人们在不同情况下的个人温度偏好并自动适应。接下来，基于传感器的控制可以在房间里无人时关闭灯光、暖气和空调。当能获取到可再生能源供应时，智能家居网络还可以启动洗衣机或汽车充电。
MCU和无线片上系统(SoC)供应商正处于推动为物联网环境中所运行的Mater智能家居设备创建互操作性新时代的最前沿。例如，TI推出了支持Matter的软件开发套件，用于面向Wi-Fi和Thread设计的SimpleLink无线MCU。
英飞凌的Matter解决方案包括PSoC 6x ULP MCU和PSoC 62S2 Wi-Fi BT Pioneer套件，借此就可帮助开发人员创建超低功耗Matter-over-Wi-Fi解决方案。然后还有AIROC无线SoC、兼容Matter的OPTIGA安全解决方案，以及用于物联网设计的ModusToolBox开发平台。
Silicon Labs自称是Matter标准平台最大的代码贡献者之一，该公司发布了一款具有蓝牙和多协议操作功能的2.4GHz无线MG24 SoC。它支持将Matter over Thread作为单芯片解决方案，同时支持使用同一芯片对新设备进行BLE调试(图2)。Silicon Labs还提供了Unify SDK软件开发平台，这为开发人员提供了将Matter连接到其他物联网平台(包括Wi-Fi、Zigbee和Z-Wave)所需的环境和工具。
图2：Matter生态系统促进了通过Wi-Fi和Thread实现智能家居物联网应用的简化方法。(图片来源：Silicon Labs)
Matter 1.0规范发布后，MCU和无线芯片供应商发布了一系列公告。基于Matter的硬件和软件解决方案以及Matter 1.0认证产品的出现，对于智能家居市场来说应该是个好消息，到目前为止，物联网解决方案的碎片化一直阻碍着智能家居市场的发展。
（原文刊登于EDN美国版，参考链接：Smart home: 4 things you should know about Matter，由Franklin Zhao编译。）
本文为《电子技术设计》2023年9月刊杂志文章，版权所有，禁止转载。免费杂志订阅申请点击这里。
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