蘋果和 Google 力捧的 Matter 協定是什麼?專訪聯盟高層解惑

作者 | 發布日期 2023 年 10 月 13 日 8:00 | 分類 物聯網 , 網通設備 , 軟體、系統 line share follow us in feedly line share
蘋果和 Google 力捧的 Matter 協定是什麼?專訪聯盟高層解惑


距 Matter 協定首次公布剛過一年,如果不是智慧家居專家、也非智慧改造愛好者,可能對 Matter 協定之名很陌生,但智慧家居業 Matter 無疑有開創性重要地位。最初由亞馬遜、蘋果、Google 及連接標準聯盟(Connectivity Standard Alliance,CSA,原稱 Zigbee 聯盟)共同發起的協定,已獲許多業界頭部品牌支持認可。

簡單說,Matter 協定是智慧家居設備的連接標準,獨特點在明顯提高各品牌設備互通性,為各種設備需配套特定網域或 App 才能使用的窘境,提供解決可能性。Matter 即將再次更新,支援設備種類及功能會再擴展,對智慧家居製造商來說,Matter 代表什麼?設備互通性水準如何?以及 Matter 指引智慧家居業未來方向?

《品玩》英文站獨家訪問 CSA 聯盟總裁兼 CEO Tobin Richardson 和董事會主席 Musa Unmehopa,詢問了重點問題。

跨生態互連智慧家居「黑科技」?

任何技術領域隨著發展創新,都會出現各類別劃分和標準化需求,智慧家居同樣不能避免。與所有與「智慧」有關的電子產品和硬體一樣,智慧家居雖然聽起來充滿魅力,但對新手來說,技術門檻和規格可能不太友善。儘管市場智慧家居品牌和產品琳瑯滿目,消費者從不缺選擇,但卻常發現不同品牌設備需經繁瑣設定才能互通。對初次嘗試的消費者或「技術小白」來說,智慧家居學習成本似乎太高;對製造商和解決方案供應商而言,不同硬體相容性也成為限制產品開發銷售的瓶頸。

▲ CSA 介紹 Matter 協議。(Source:CSA)

智慧家居世界每項產品功能都有相應硬體支撐,同區域網路透過特定通訊技術(如藍牙、 Zigbee、Thread 或 Wi-Fi)緊密連接,形成一套完整智慧家居系統。但問題在硬體設備品牌、各自通訊協定也不同,功率能耗、網路穩定性和頻寬也可能大相逕庭。

市場具一定產品力的智慧家居品牌,大都自己構建平台生態,以最大程度保護使用者體驗,這方法與其說解決問題,不如說只是繞過去,當使用者需設備於蘋果 Home、亞馬遜 Alexa 不同生態系統工作時,難題也就隨之而來。為了打破生態壁壘,用戶常需藉助特定網域或中樞,通常是智慧音箱或小型盒子,使硬體相容難度增加。

這正是 Matter 協定嘗試解決的問題。CSA 希望為智慧家居生產商和消費者定出統一標準,簡化設備相容連接流程,確保智慧家居設備跨生態運作更順暢。Tobin 介紹:「大家可將 Matter 協定理解成設備通訊語言。這種語言能極大最佳化物聯網(IoT)應用,提升使用者整體體驗。為 IoT 設備提供更簡潔高效互通方式。」

▲ Aqara 智慧家居系列產品和 Matter 協議標誌。(Source:Aqara)

全球智慧家居品牌如蘋果、亞馬遜、Google、三星和 LG 等領軍企業,都是首批支援和採納 Matter 協定的主流品牌,塗鴉智慧、Aqara、Signify、酷宅科技(易微聯)和 Nanoleaf 等中國智慧家居配件生產商和解決方案提供者也紛紛回應,融入新業界標準。從 CSA 官網可查到,已有近 1,800 個智慧家居平台、產品及應用程式獲 Matter 認證。

各協議「握手言和」,才是智慧家居的未來

Matter 協定確實形成統一標準,但實際應用,設備連接方式本就有多種選擇,使用者可以 Thread、Wi-Fi 或 Matter Bridge 接入基於其他通訊協定的設備。用戶購物時需仔細查看包裝或標籤說明,以確定設備採用何種技術、與哪些生態系統相容。以 Aqara 新門磁感測器為例,標籤明確標註「Matter-over-Thread」,告訴使用者這產品支援 Matter 協定,並可透過 Thread 連接。

▲ Thread 原理。(Source:Eve)

當需求是為低能耗設備尋找高穩定性連接方案時,Zigbee 和 Thread 可為首選,共同點是支援同網路設備互通,更專業典說,兩種技術都採網狀網路拓樸結構。比較兩者時,Thread 顯然有獨特優勢,最明顯優點是 Thread 能確保不同製造商設備互通性,Zigbee 往往限制設備只在特定品牌閘道運作,無疑限制消費者設備選擇。

如今 Thread 和 Zigbee 這兩種技術於智慧家居生態共存發展,但「Thread 是否逐漸取代 Zigbee」議題,很多智慧家居愛好者和媒體已展開熱烈討論和預測。

▲ 提供 Zigbee 和 Wi-Fi 解決方案的品牌 Sonoff。(Source:Sonoff)

Tobin 明確表示將來智慧家居領域,Matter 協定和 Zigbee 都會有獨特位置,這是現在許多智慧家居設備具低功耗、有限記憶體和 CPU 性能特點,Zigbee 與這類設備非常相容。

另一個決定性因素,在 CSA 許多成員已援 Zigbee 智慧家居生態,投入超過十年努力,這不僅代表市場支援 Zigbee 的產品數量龐大,且眾多家庭都有的設備也很可能支援協定。董事會主席 Musa 補充,CSA 努力研究如何使 Zigbee 更能與 Matter 協定銜接,打造出真正意義的「大型綜合智慧家居生態」。

製造商也是 Matter 協議推動者

顯然零碎化智慧家居生態,Matter 協定讓設備相容性前景更樂觀,但也不是完全暢通無阻,尤其當 Matter 認證設備需與不同品牌設備或已部署非 Matter 協定設備通訊,互通性還有很大改善空間,以 Zigbee 連接方式舉例,理論上支援各品牌設備通訊,某些場景也確實可以做到,部分 IKEA 和 YeeLight 智慧設備就能透過小米 Zigbee 中樞接入小米智慧家居生態。

即使 Zigbee 設備都能透過 Matter 協定接入其他智慧家居生態,但本質沒有解決:缺乏跨網路通訊能力,用戶最終需為某些廠商 Zigbee 搭配多網域,才湊得出一套智慧家居系統。除非選用同品牌產品,否則大概還是需配備多 Zigbee 中樞使設備互通,增加難度和負擔。造成原因之一,是某些供應商採非通用 Zigbee 標準,如果一個網路只有一個 Zigbee 閘道,一旦斷線,閘道連接所有設備也會斷線。

Thread 雖然也有類似問題,但這問題相對易解決,至少可容易部署多個中樞(邊界路由器),如基於 Thread 的 HomeKit 更像半封閉生態系統,導致不同生態系統 Thread 邊界路由器(TBR)難整合,每設備可能都需單獨網路配置。

▲ 筆者以多個 Thread 網路設完的智慧家居配置。

Tobin 指 Matter 協議已具備融合各供應商生態系統的實力,但如何選擇、是否為確保跨品牌設備互通性而調整自家 Zigbee 和 Thread 方案,最終仍要由各聯盟成員自己決定。

嶄露頭角的新業界標準

CSA 與成員緊密合作,預定每年春秋各有一次更新,使協定支援更多樣化功能和更多設備。今年稍早 CSA 推出 Matter 1.1 版,此次更新主要為協定最佳化和問題修復。

▲ Matter 1.1 規格。(Source:CSA)

下次更新內容,Tobin 和 Musa 態度一致。Musa 說:「團隊全力以赴,引入新設備拓寬支援範圍,現有基礎也不停探索創新和增強功能。」Tobin 強調 CSA 聯盟不僅致力修復問題,還有引入更多新設備和功能。他相信敏捷開發和持續改進策略能加速 Matter 協議市場部署,也確實由其他組織證實。

如 Apple HomeKit 自適應調光等獨家功能,Tobin 表示 Matter 協定著重為業界帶來標準化參考,但同時確保產品功能平衡。身為以成員為驅動力的聯盟組織,CSA 可決定將來版本將已存在多平台的功能,納入標準化範圍。

Matter 協定的地位和認可,正是基於多種智慧家居生態提供互通性橋梁,讓聯盟成員融合創新同時維持獨特性。Tobin 補充任何產品調整最終決策都應由聯盟成員自己決定。

Matter 秋季將推第二次版本更新,公布新引入設備規範。Tobin 透露,Matter 1.2 版正在測試,1.3 版特性會在 10 月初敲定方案後測試。他預期 Matter 協定公布一至三年內,智慧家居新產品和設備數將大幅增長,「關鍵階段,聯盟成員對哪種方案更合適都有判斷和選擇權」。

確保 Matter 認證高效和品質

智慧家居業每種標準都需經過從概念設計到終端產品認證,Matter 協議也不例外。認證過程 CSA 聯盟有一系列重要支援,如原始程式碼、線上測試工具和教育培訓,確保產品經過指定實驗室檢測後,都獲 CSA 聯盟認證。Tobin 提到,為了確保測試工具都準備就緒且功能完整,都需多輪驗證再與標準更新一起公布。

除了 Matter 認證支援,CSA 還會要求成員取得 Wi-Fi 和 Thread 認證,因這兩種認證都是 Matter 認證的前置要求。即便非 CSA 聯盟成員公司,Tobin 說可透過訪問使用聯盟程式碼和線上工具,如軟體開發套件等,為取得 Matter 認證做好準備。Musa 補充一旦產品獲 Matter 認證,申請 HomeKit 或亞馬遜等其他認證時也會更輕鬆。

為了獲 Matter 認證,企業必須成為 CSA 聯盟正式成員,需繳會員費。CSA 會員費分為四等,前三等年費從 7,000~105,000 美元,對小公司來說算一筆不小支出,Tobin 表示聯盟也在另想方法減輕企業負擔,同時確保服務和認證品質。

中國進展稍遲滯

儘管中國許多智慧家居商都投身 Matter 協定並取得認證,但表現不如海外市場活躍。多家中國品牌都推出國際版 Matter 產品,中國市場能看到的僅有 Nanoleaf 和 Aqara 等部分品牌。中國市場深受歡迎的大品牌如小米和華為,尚未公布支援 Matter 協定的產品線或計畫。

▲ Nanoleaf 的 Matter 認證智慧燈泡。(Source:Nanoleaf)

Tobin 表示理解各品牌策略,因比較注重中國市場。為特定市場打造的解決方案,確實顯示中國市場多巨大:「市場規模越大,採用更具通用性、更能拓展受眾範圍的標準是大勢所趨。」他看來採納 Matter 協議問題只是時間問題,對製造商來說,基於 Matter 開發產品的最大利好,在於可打造跨生態產品,研發方向較為同市場打造多個標準差異化 SKU 更經濟高效。

IDC 中國高階分析師劉雲表示,Matter 協定於中國市場應用不太迅速的主因是,大部分加入聯盟的製造商都以全球市場為目標,並非專注中國客戶。中國智慧家居市場也在努力創建專為中國市場量身訂做的智慧家居通用標準,但同樣充滿挑戰。考慮到中國少數領先製造商需服務龐大且多樣化使用者基礎,且中國製造商長期以硬體優勢為賣點,這背景要達成統一標準無疑非常困難。他認為,中國智慧家居市場能否確立統一標準仍懸而未決,還需觀察。

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