本文作者：Rob Alexander是 Silicon Labs 的Matter首席產(chǎn)品經(jīng)理

隨著Matter的出現(xiàn)，在未來(lái)幾年里，改善物聯(lián)網(wǎng)(IoT)連接并實(shí)現(xiàn)新應(yīng)用和解決方案的機(jī)會(huì)越來(lái)越多。Matter是一個(gè)應(yīng)用程序?qū)訕?biāo)準(zhǔn)協(xié)議，它允許來(lái)自不同供應(yīng)商的不同產(chǎn)品使用其他技術(shù)無(wú)縫地協(xié)同工作。

該協(xié)議旨在減少不同制造商之間的碎片化，增強(qiáng)不同供應(yīng)商的智能家居設(shè)備與物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)之間的互操作性。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，Matter將使用提供設(shè)備之間互操作性的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)來(lái)定義標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用層，而無(wú)論底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議如何。

如果物聯(lián)網(wǎng)公司想要在當(dāng)今不斷發(fā)展的市場(chǎng)中保持領(lǐng)先地位，他們就需要在底層物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線協(xié)議方面有深入的專業(yè)知識(shí)，包括藍(lán)牙、Thread 和Wi-Fi。那么，在不考慮協(xié)議的情況下，如何實(shí)現(xiàn)Matter互操作性呢?答案可能在于橋接。

什么是橋接?為什么需要橋接

由于現(xiàn)有的非IP的Zigbee、Z-Wave和其他無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的產(chǎn)品基數(shù)很大，無(wú)線共存是必要的，而且非常復(fù)雜。目前市場(chǎng)上有超過(guò)2100種經(jīng)過(guò)認(rèn)證的非 IP 智能家居產(chǎn)品，支持廣泛的應(yīng)用。隨著Matter標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，這些設(shè)備將需要進(jìn)行橋接以確保與新協(xié)議的兼容性。

以國(guó)外常見的智能家居產(chǎn)品為例，使用Zigbee或Z-Wave的產(chǎn)品——如Philips Hue燈泡、SmartThings傳感器、Ring報(bào)警系統(tǒng)和Ecobee恒溫器等等，它們已經(jīng)在世界各地正在進(jìn)行銷售并在大量用戶家庭中使用，但目前與Matter不兼容。一般來(lái)說(shuō)，將Zigbee和Z-Wave設(shè)備連接到Matter將涉及更新現(xiàn)有集線器或添加支持新協(xié)議的新橋接設(shè)備。

開發(fā)人員需要一種方法將Matter連接到這些設(shè)備，并將當(dāng)今現(xiàn)有的智能家居設(shè)備帶入未來(lái)，以便消費(fèi)者可以通過(guò)現(xiàn)有產(chǎn)品享受Matter帶來(lái)的好處。盡管一些公司可能會(huì)選擇在滿足閃存和RAM要求的情況下現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)他們的終端設(shè)備，但對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)提供商來(lái)說(shuō)，將現(xiàn)有的傳感器網(wǎng)絡(luò)與Matter網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)將是更明智的做法，因?yàn)樗鼘橛脩籼峁└庇^、更輕松便捷的體驗(yàn)。

值得慶幸的是，越來(lái)越多的物聯(lián)網(wǎng)公司計(jì)劃推出Matter橋接產(chǎn)品，這些產(chǎn)品將有助于支持已部署Zigbee/Z-Wave產(chǎn)品和使用藍(lán)牙低功耗 (BLE) 進(jìn)行調(diào)試并通過(guò)Thread、Wi-Fi 和以太網(wǎng)協(xié)議運(yùn)行的較新的Matter產(chǎn)品。

接下來(lái)，讓我們仔細(xì)看看Matter橋接的工作原理。

Matter橋的工作原理

Matter橋的工作原理是將連接擴(kuò)展到Matter結(jié)構(gòu)中的非Matter物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，并允許消費(fèi)者將現(xiàn)有的非Matter設(shè)備(如Zigbee和Z-Wave設(shè)備)與新的Matter設(shè)備一起使用。網(wǎng)橋使用各自的協(xié)議（例如 Zigbee、Z-Wave 或藍(lán)牙）連接到每個(gè)設(shè)備，然后將它們之間的消息轉(zhuǎn)換為彼此都能理解的Matter協(xié)議。

因此，當(dāng)一個(gè)設(shè)備向另一個(gè)設(shè)備發(fā)送消息時(shí)，網(wǎng)橋會(huì)攔截它，并將其轉(zhuǎn)換為Matter協(xié)議，然后將其發(fā)送到接收設(shè)備。然后，接收設(shè)備將消息轉(zhuǎn)換回自己的協(xié)議，并相應(yīng)地對(duì)其進(jìn)行操作。

從本質(zhì)上講，Matter橋充當(dāng)使用不同通信協(xié)議的智能家居設(shè)備之間的中介。它使設(shè)備能夠無(wú)縫協(xié)同工作，無(wú)論它們使用何種協(xié)議。這對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)尤其重要，因?yàn)樗麄兛赡軗碛衼?lái)自不同制造商的使用不同協(xié)議的智能家居設(shè)備。

通過(guò)物質(zhì)橋，他們可以將所有設(shè)備連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，并從一個(gè)應(yīng)用程序或平臺(tái)控制它們。下圖顯示了線程網(wǎng)絡(luò)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)之間的連接，以及物質(zhì)到非物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)(如Z-Wave/Zigbee)使用橋接設(shè)備的連接。

借助Matter網(wǎng)橋，他們可以將所有設(shè)備連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，并從一個(gè)應(yīng)用程序或平臺(tái)控制它們。下圖顯示了Thread網(wǎng)絡(luò)和Matter結(jié)構(gòu)之間的連接，以及Matter與非Matter網(wǎng)絡(luò)（例如使用橋接設(shè)備的Z-Wave/Zigbee）之間的連接。

Matter網(wǎng)橋通過(guò)將所有設(shè)備連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)工作的方式。資料來(lái)源：Silicon Labs

Matter over Thread

為了能夠通過(guò) Thread 連接到 Matter，許多智能家居設(shè)備制造商正在構(gòu)建同時(shí)支持 Thread 和 Matter 協(xié)議的邊界路由器。這些設(shè)備旨在充當(dāng)基于 Thread 的智能家居設(shè)備和基于 Matter 的設(shè)備之間的路由器，使它們能夠相互通信。

為了能夠連接到Matter over Thread，許多智能家居設(shè)備制造商正在構(gòu)建同時(shí)支持Thread和Matter協(xié)議的邊界路由器。這些設(shè)備被設(shè)計(jì)成基于Thread的智能家居設(shè)備和基于Matter的設(shè)備之間的路由器，允許它們相互通信。

Thread與其他網(wǎng)橋和集線器的獨(dú)特之處在于它能夠內(nèi)置于其他設(shè)備中，因?yàn)樗腔贗P的。物聯(lián)網(wǎng)提供商正在構(gòu)建各種硬件設(shè)備，這些硬件設(shè)備將充當(dāng)與Matter兼容的Thread邊界路由器，如智能家居集線器、智能揚(yáng)聲器、智能鎖和智能照明，為用戶提供現(xiàn)有Matter和非Matter設(shè)備之間的無(wú)縫互操作性。

總的來(lái)說(shuō)，任何同時(shí)支持Thread和 Matter的設(shè)備都有可能充當(dāng)這兩種協(xié)議之間的邊界路由器。隨著Matter 的日益普及，我們很可能會(huì)看到越來(lái)越多的設(shè)備同時(shí)支持Thread和Matter。

此外，可以將Thread Border Router 功能與 Matter Bridge 相結(jié)合，以在單個(gè)集線器中支持 Matter Thread 和非Matter設(shè)備。事實(shí)上，一些公司已經(jīng)在采取措施使之成為現(xiàn)實(shí)。例如，Silicon Labs最近發(fā)布了功能齊全的Unify軟件開發(fā)套件 (SDK)，為Matter到Zigbee和Matter到Z-Wave提供橋接解決方案，并連接到Matter Thread設(shè)備。

該SDK為 Matter to Zigbee、Matter to Z-Wave 和 Matter to Thread 設(shè)備提供橋接解決方案。資料來(lái)源：Silicon Labs

Unify SDK是一種軟件網(wǎng)絡(luò)，可簡(jiǎn)化物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)，包括基于應(yīng)用處理器的終端產(chǎn)品、網(wǎng)關(guān)、集線器、網(wǎng)橋和接入點(diǎn)。每個(gè)Unify SDK組件都實(shí)現(xiàn)了一個(gè)消息隊(duì)列遙測(cè)傳輸 (MQTT) 接口，這是一種簡(jiǎn)單的消息傳遞協(xié)議，用于基于Dotdot的統(tǒng)一語(yǔ)言。因此，它是用于系統(tǒng)集成的模塊化、可擴(kuò)展、輕量級(jí)且定義明確的接口。

盡管Unify SDK本身在Linux上運(yùn)行，但它的架構(gòu)是為了可移植性。Unify-Matter橋接應(yīng)用是Unify SDK的一部分，基于 CSA 的Matter Bridge Application軟件。應(yīng)用在Matter協(xié)議接口上接收Z(yǔ)igbee集群庫(kù) (ZCL) 命令，轉(zhuǎn)換為Unify Controller Language數(shù)據(jù)模型，并發(fā)布到MQTT接口。

改善未來(lái)智能家居的連通性

通過(guò)使用Thread作為IoT設(shè)備的底層無(wú)線協(xié)議并通過(guò)邊界路由器添加Matter支持，IoT提供商可以更輕松地創(chuàng)建協(xié)同工作的連接設(shè)備生態(tài)系統(tǒng)。那些沒有原生Matter支持的設(shè)備仍然可以通過(guò)Matter橋與Matter進(jìn)行互操作。

這種方法使消費(fèi)者能夠從更廣泛的設(shè)備和制造商中進(jìn)行選擇，同時(shí)仍然確保兼容性和易用性。隨著行業(yè)的不斷發(fā)展，我們可以期待看到更多同時(shí)支持Thread和Matter的設(shè)備，從而比以往任何時(shí)候都更容易創(chuàng)建無(wú)縫連接的智能家居體驗(yàn)。

資料來(lái)源：EDN

相關(guān)推薦：

生成海報(bào)

免責(zé)聲明：本網(wǎng)站內(nèi)容主要來(lái)自原創(chuàng)、合作伙伴供稿和第三方自媒體作者投稿，凡在本網(wǎng)站出現(xiàn)的信息，均僅供參考。本網(wǎng)站將盡力確保所提供信息的準(zhǔn)確性及可靠性，但不保證有關(guān)資料的準(zhǔn)確性及可靠性，讀者在使用前請(qǐng)進(jìn)一步核實(shí)，并對(duì)任何自主決定的行為負(fù)責(zé)。本網(wǎng)站對(duì)有關(guān)資料所引致的錯(cuò)誤、不確或遺漏，概不負(fù)任何法律責(zé)任。任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)站中的網(wǎng)頁(yè)或鏈接內(nèi)容可能涉嫌侵犯其知識(shí)產(chǎn)權(quán)或存在不實(shí)內(nèi)容時(shí)，應(yīng)及時(shí)向本網(wǎng)站提出書面權(quán)利通知或不實(shí)情況說(shuō)明，并提供身份證明、權(quán)屬證明及詳細(xì)侵權(quán)或不實(shí)情況證明。本網(wǎng)站在收到上述法律文件后，將會(huì)依法盡快聯(lián)系相關(guān)文章源頭核實(shí)，溝通刪除相關(guān)內(nèi)容或斷開相關(guān)鏈接。