5月以來，關于Matter規范的消息又多了起來。

Matter是一種應用層規范，源于2019年底發布的Project CHIP，是為智能家居市場引入互操作性的最新嘗試，目標是讓用戶購買兩臺Matter認證設備時這兩臺設備能相互聯通配合。實現這一目標后，消費者便能放心地購買不同生產廠商的智能家居設備，而廠家則無需為每個大型甚至小型市場客戶單獨的增加所需功能 。

簡單來說，買家無需確定Nest恒溫器是否與Apple HomeKit兼容，或者Amazon Echo設備是否可以控制第三方智能門鎖，只需在設備上尋找Matter批準印簽，即可確保互操作性。對于智能家居產品制造商而言，可以通過統一標準來構建產品，從而簡化開發過程。同時，Matter規范是基于IP的標準，也為開發人員提供了通用且已構建的溝通交流基礎。

“智能家居行業在其背后達成了前所未有的重大共識”，這是Matter的最大亮點。

在亞馬遜、蘋果和谷歌發起Project CHIP項目后，其他10個Zigbee聯盟董事會成員隨即加入：宜家、Legrand、恩智浦半導體、Resideo、三星SmartThings、Schneider Electric、Signify（前飛利浦照明）、Silicon Labs、Somfy和南京物聯。Zigbee聯盟內部還成立了新的工作組，目的是開發新的智能家居應用層規范。

自2020初開始，一些主要廠商為該項目投入了專門的人員和資源，以加速規范的市場發布。截止2021年10月，規范的范疇已經確定，參與規范開發的公司數量急劇增長至超過210家。根據ABI Research預測，Matter規范預計將在2022年秋季得到批準并發布，兼容Matter的智能家居設備和電器將于2022年第四季度首次大規模上市。

圖1：Matter規范開發進展

ABI Research研究總監Jonathan Collins對Matter規范的前景給予了高度評價，認為在其他嘗試都陷入困境時，Matter之所以能夠突圍而出，表現出成功的潛能，其原因可以總結為四點：市場的支持和驅動力、技術方法、清晰和有限的初始范疇、以及未來發展和擴張的潛力。

智能家居的發展瓶頸

在過去的幾十年里，智能家居技術已經從一個小眾市場發展成為一個更主流的市場。但制約智能家居系統發展的根本原因也很明顯，那就是市場碎片化。ABI Research的調研報告指出，由于一些智能家居企業利用和推動了這種碎片化，以便保護和簡化對他們自身方案的控制，或是保持其對智能家居開發投資的控制，這就分裂了市場，限制了對參與其中的合作伙伴和市場的吸引力。

圖2顯示了一臺及以上智能家居設備在全球家庭中的滲透率，數據看起來還不錯。但一個被“隱藏”起來的問題是，能夠監控和管理一系列設備和應用的多功能的、完整的智能家居系統的滲透率要低得多。即使設備在同一個系統中工作，功能仍然受限。

圖2：智能家居住宅滲透率（圖源：ABI Research）

以下三點被ABI Research認為是制約設備更好地集成到系統中的關鍵因素：

? 平臺特定的集成：OEM廠商一直需要將大量資源投入到專門而且零散的工作中，去集成每個生態系統的智能家居平臺。因此，一個針對Amazon Alexa開發的設備需要額外的開發和測試過程，才能與Google Home等系統進行集成。隨著系統的擴展和維護，這會使產品在生命周期內的成本倍增。

? 連接復雜性：OEM廠商要考慮的不僅是適合產品功能需求的無線連接方法，還有目標生態系統。智能家居存在多種不同短距離無線協議的競爭，包括私有協議、Z-Wave、Zigbee和藍牙等。

? 安全性：智能家居設備的賣點是它們的連接和功能，而不是運行安全性。對于如何安全地管理設備，如何在整個智能家居系統中擴展其安全性，目前還沒有具體的標準。事實證明，消費者對設備安全漏洞和系統隱私的擔憂阻礙了智能家居市場的發展。

如前文所述，Matter的重點在應用層，在系統集成和控制的關鍵點——也就是智能家居管理平臺——提出標準。但在初始規范中，Matter僅限于照明供電、門禁控制、電視、安全和安保、百葉窗/窗簾、接入點/網橋、HVAC控制、控制器（在各種設備和接口中）八大類設備中。

之所以在第一版規范中選擇這些設備類型，原因是這些設備具有最大的市場需求和廣泛的普及率，以及設備能夠集成到初始系統中的潛力，例如帶智能鎖的門禁控制、車庫門控制以及安全傳感器、觸控板和報警器等。但攝像頭和智能門鈴的視頻沒有被納入其中，是明顯的疏漏，相關方面有計劃在之后的版本或Matter迭代規范中添加包括視頻、臺面廚電、保健與健康、環境測量等應用。

圖3顯示了智能家居市場的龐大規模，列出了十年來在全球各地的家庭中安裝和使用的新互連設備數。預計從2022年至2030年，將有超過200億部無線互聯智能家居設備在全球出售，其中很大一部分設備類型將滿足Matter規范。在未來幾年內，這些產品中的絕大部分，還有其他的產品，諸如消費型機器人和智能電器，也將會支持Matter規范。

圖3：智能家居硬件出貨量（2021-2030） 圖源：ABI Research

多協議無線SoC芯片受寵

智能家居無線連接是智能家居應用和Matter規范的核心。要符合Matter規范，OEM廠商必須重新思考產品的設計、制造和生命周期管理。好在領先的芯片供應商正在通過集成802.15.4協議提供新的多協議支持，特別是除了Wi-Fi和藍牙之外的Thread功能，以單芯片支持三種以上無線協議的實力支持和推動智能家居市場的Matter轉型。

以恩智浦IW612為例，它支持Wi-Fi 6、Bluetooth 5.2和802.15.4協議（Thread和Zigbee），開發該產品的目的是支持和簡化Matter在智能家居OEM廠商中的采用。這是一個典型的單芯片三協議產品，而不是把多個芯片包在一起。此類器件的推出，將為智能家居設備開發人員提供更好的控制，簡化他們的產品開發。

Silicon Labs最新推出的BG24和MG24系列2.4GHz無線SoC也順應了這一趨勢。兩款全新系列產品擁有業界率先集成的AI/ML加速器，支持Matter、Zigbee、OpenThread、低功耗藍牙、藍牙網狀網絡、專有和多協議操作、高級別的行業安全認證、超低功耗以及Silicon Labs產品組合中最大的內存和閃存容量。

今年1月，英飛凌宣布推出全新AIROC CYW30739 BLE和802.15.4片上系統，以幫助企業快速將高性能、低功耗的Matter產品推向市場。BLE和802.15.4協議組合互為補充，通過無縫的互操作性帶來智能家居產品性能的提升，同時還可支持Matter網絡中各個設備間的端到端加密通信。

國內方面，BL606P是博流智能邊緣計算上的第一顆芯片，單天線集成了Wi-Fi、BT、BLE5 .0、Zigbee、Thread等多模協議的芯片，也支持Matter規范，與BL602/BL702基于同一套RISC-V開發環境和工具，方便進行IoT連接和AI邊緣產品品類的切換與組合，可以組成智慧家居的AIoT芯片平臺。

樂鑫科技ESP32-C2集成2.4GHz Wi--Fi和支持長距離的BLE 5.0，272KB SRAM能夠支持物聯網設備使用BLE配網，進而連接到云平臺。未來，客戶也將能夠在基于ESP32-C2設計的產品中啟用Matter支持。

作為泰凌微電子最新一代的旗艦產品，TLSR9系列在單芯片上也支持多種物聯網標準和行業聯盟規范，包括傳統藍牙（BR/EDR）、低功耗藍牙（LE）、長距離藍牙（Long Range）、多天線室內定位（AoA/AoD）和藍牙Mesh（BLE Mesh）、Zigbee 3.0、蘋果HomeKit、Thread、Matter和2.4GHz專有協議。

圖4：按協議劃分的智能家居設備出貨量 圖源：ABI Research

圖4顯示了各種智能家居設備對Matter支持的協議的需求規模。雖然Matter利用并擴大了Wi-Fi和藍牙的吸引力，但它也推動了Thread在各種設備上的應用和需求，從低功耗、低成本的傳感器，到擔負邊界路由器功能的語音控制前端設備。在2021年，只有少量OEM廠商支持Thread技術，而到2030年，嵌入Thread協議的設備的出貨量將達到6.74億，需求的年復合增長率（CAGR）達到將近50%。

由此可見，未來一年半內，新一代多協議無線SoC芯片將會大量面市并成為市場寵兒，智能家居產品的OEM廠商可采用單個供應源，縮小芯片尺寸，減少需采購和管理的元器件數量，從而降低智能家居產品設計、生產、管理的復雜性和成本。

OEM廠商的下一步

可以預見的是，對于已經參與智能家居市場的OEM廠商而言，Matter將會減少技術限制，讓他們可以通過單個版本的互連產品，找到進入智能家居的機會。對于現有的廠商和新進入者，Matter將會極大地簡化每種產品的技術選擇，以及這些設備和電器的生命周期管理。

圖5：Matter兼容智能家居設備出貨量 圖源：ABI Research

但ABI Research在報告中也提醒說，雖然Matter可實現統一的控制，但它不太可能擴展到設備的具體而復雜的控制。因此，很多大型OEM廠商，特別是已經樹立了消費品牌的廠商，很可能繼續提供他們自己的應用。此外，盡管Matter為家居中的通信和設備提供高安全性，但是，它并沒有涉及到云連接的領域，所以有些OEM廠商仍將繼續使用他們自己的云連接，以確保設備和云之間的安全性。

另一個值得關注的趨勢，是隨著對產品差異化需求的增加，在設備內部嵌入更強大的智慧功能將為OEM廠商創造更多的價值——無論是識別家庭人員進行個性化處理，還是根據天氣對家庭環境進行調節。總之，在Matter賦能OEM市場的驅動下，人工智能一定會在智能家居設備中得到進一步深入應用。

基于此，OEM廠商將更多地期待他們的合作伙伴和供應商，不僅要提供集成的連接、處理、安全硬件和軟件，還要提供服務和基礎設施，以簡化設備的創造和管理。如果芯片供應商能夠在他們的連接、處理、安全服務中支持新的Matter規范，并且能提供開發環境和管理的簡易性，滿足各種智能家居的需求，那么他們將從Matter應用中受益最多。

例如，MCU供應商通常擁有定制工具和自己的集成開發環境，但隨著更多功能的增加，傳統用于編譯或調試的資源將變得更加有限。那些能夠涵蓋不同客戶的智能家居設計，擁有最豐富產品組合和一致的開發環境的芯片供應商，將會在競爭中獲得更多優勢。

當然，由于Matter減少了進入市場的障礙，必然會加劇智能家居設備市場的競爭，因為隨著新來者進入市場，OEM廠商不得不針對新客戶的綁定、產品功能、價格和盈利模式做出重新應對。