小米全屋智能系统智能家居平台智能家居总线协议

　　意法半导体投资打造了一套面向各种Matter装备的完好产物组合；该产物组合供给了针对电池供电装备的低功耗处理计划、撑持快速开辟的综合生态体系和多和谈无线撑持，并具有业界抢先的质量包管

　　意法半导体投资打造了一套面向各种Matter装备的完好产物组合；该产物组合供给了针对电池供电装备的低功耗处理计划、撑持快速开辟的综合生态体系和多和谈无线撑持，并具有业界抢先的质量包管。这类目的明白的撑持可以显现出广阔芯片制作商和硬件设想职员对Matter的正视水平。

　　蓝牙手艺常常被称作是完成Matter使用的主要一环。虽然蓝牙手艺中的确涵盖了收集功用，但Matter生态体系只是将该手艺用于设置，且并未将其视为不成或缺的元素。固然用户能够经由过程多种方法设置Matter装备并将其增加到收集中，但BLE无疑是最简朴易用的方法之一。切当地说，低功耗蓝牙(BLE)无线和谈是一种易于完成的轻量级处理计划，可在将硬件装备接入收集之前与之停止宁静通讯。用户能够经由过程任何智妙手机或是其他撑持BLE功用的硬件施行Wi-Fi认证、设置以至实在性查抄。他们只需用手机相机扫描装备的二维码，体系就会主动完成其他的步调。现在，操纵BLE完成接入的办法已遭到很多制作商的喜爱；该办法险些能够包管用户可以顺遂毗连到新购买的装备。

　　现在我们家中的任何装备（包罗门铃、洒水器、车库开门器、炉灶、洗衣机和壁炉等等）都能够经由过程互联网停止毗连和掌握，因而这些装备的兼容性就成了我们打造高品格

　　第一个接纳802.15.4尺度并获得普遍使用的和谈Zigbee降生于2005年。该和谈仅凭一个Zigbee集线器便可轻松集成到基于IP的传统家庭收集傍边，因而深受广阔物联网装备制作商的欢送。在快要二十年的工夫里，Zigbee不竭开展完美并增加了诸多特征，比方更远的使用间隔、更强的宁静机能和全新的路由拓扑等等。

　　虽然新冠疫情的发作障碍了Matter的推行，但今朝该平台已从头规复了上升势头，且市场能见度正在日积月累。Matter装备是CES2023上的一个重头戏；我们估计，该平台的扩大速率将超越其他一切智能家居毗连生态体系扩大速率的总和。

　　我们破费了快要75年的工夫，终究打造出了一种可以完成最后的智能家居愿景的尺度化手艺。凭仗基于成熟毗连尺度的IP寻址的壮大机能和不变性，Matter可在浩瀚使用中确保有线装备与无线装备的互操纵性。这将使消耗者和制作商都可以从中获益：消耗者可以获得无缝的利用体验和顺畅的设置历程；制作商则无需打造一个完整封锁的产物生态体系，而是能够在设想职员和开辟职员的协助下，依托第三方使用将产物快速推向市场。

　　已往，低功耗的传感器和掌握装备必需借助专有的硬件集线器和使用才气接入更大的家庭收集或是互联网。因为终端用户所利用的硬件、软件和毗连选项八门五花，这会使生态体系变得四分五裂。举个例子，某位房东能够会装置Wi-Fi收集，购置一款基于Zigbee的门锁，并期望在本人的Apple手机上经由过程Amazon家庭助手来对其停止掌握。他的请求并不是不成完成，但处理计划其实不完善；这一历程需求用到很多挪动部件，且假如相干软件或硬件在未来发作了任何变更，体系的不变性就会遭到很大影响。

　　Matter能确保利用各类IP手艺的智能家居和智能楼宇装备之间完成无缝交互。该尺度可以让差别品牌的产物宁静顺畅地停止交互小米全屋智能体系，同时保证数据隐私宁静。

　　Matter能确保利用各类IP手艺的智能家居和智能楼宇装备之间完成无缝交互。该尺度可以让差别品牌的产物宁静顺畅地停止交互，同时保证数据隐私宁静。Matter使用层可以在开源托付和认证根底架构中处置诸多使用，因此广受业内欢送。

　　这类关于Matter尺度的垂直整合恰是该和谈使用云云普遍，且有能够改动智能家居毗连格式的次要缘故原由。这将是智能家居第一次可以到达我们在可连续开展智能家居 平台、能源节省和便当性方面设下的较高程度的目的。比方，房东和电力供给商可按照实践的家用电器数据配合参议节能目的和相干的鼓励步伐。别的，用户还能够借助主动化的调理、陈述和功用定制来优化电器机能，以确保到达上述目的。终极，Matter生态体系内的用户将享用到更优的机能、定制化的利用体验和更低的团体本钱，而其他长处相干者也能够到达各自的可连续开展和红利目的。

　　与意法半导体一切的微掌握器产物一样，我们的双核多和谈无线WB微掌握器也获得了热点STM32Cube开辟平台的撑持，从而利用户可以有用简化器件设置、利用成熟的驱动法式库，并可操纵开辟东西来放慢器件的开辟历程。别的，意法半导体还可供给功用齐备的示例项目，此中将包罗可用于鸿沟路由器、终端装备和将Matter与非Matter手艺桥接的即用型示例代码。终端装备示例将包罗低功耗蓝牙接入和Thread毗连。意法半导体将为利用Matter尺度的开辟职员供给坚决的撑持，并会持续扩展Matter尺度微掌握器的产物线。

　　而Wi-Fi则可被视为以太网的无线扩大，利用户无需借助任何物理电缆便可完成局域网的搭建。现在，大大都家庭都同时使用了Wi-Fi和以太网手艺；它们接纳了不异的尺度且都需求遵照IEEE802.11标准，可为毗连各种智能家居装备供给灵敏且壮大的手艺撑持。

　　如图6所示，一套环绕Matter打造的智能家居将包罗Wi-Fi装备、有线装备、Thread装备和互联网网关。消耗者可将智能家居助手用作Matter掌握器，并经由过程低功耗蓝牙(BLE)低功耗手艺将新装备轻松接入自家收集。

　　按照图7所示的2023年Statista猜测成果，智能家居在一切细分市场中的收益都在稳步增加。最主要的是，每一个细分市场都是我们提拔Matter兼容性的首选目的。在CSA和消耗电子范畴大大都主要品牌的配合鞭策下，我们仿佛能够判定：在将来几十年内，Matter将成为究竟上的家居主动化尺度。Matter装备是CES2023上的一个次要存眷点；我们估计，该平台的扩大速率将超越其他一切智能家居毗连生态体系扩大速率的总和。

　　为了满意上述请求并供给一个一站式的综合性Matter开辟平台，意法半导体推出了STM32WB系列器件。这些芯片能够满意将Matter产物推向市场合触及到的局部请求。

　　要了解Matter针对碎片化的智能家居市场不竭开展退化的历程，我们起首需求理解一下联网装备的近况和各类合用于当代家居主动化的尺度。

　　智能家居范畴的最初一名重磅选手，即风行环球的互联网毗连体系于20世纪80年月末正式登上了汗青舞台。局域网和高速数据毗连的呈现为家居主动化行业开拓了一个布满机缘的新天下，而这个天下正跟着各类无线尺度、蜂窝毗连和云计较的降生而不竭开展和成熟。到了2010年，我们家中绝大部门的电子装备都可以经由过程智妙手机与互联网间接或直接相连，从而拉开了物联网(IoT)时期的序幕。

　　家庭用电问世后不久，工程界就鼓起了一种鞭策家务主动化和相干家电互联的家居设想理念。早在1950年，环球首个智能家居处理计划就登上了《群众机器》杂志的封面。望文生义，“按钮庄园(PushButtonManor)”可经由过程位于衡宇墙壁、天花板和地板内的牢固走线，完成各类开关、灯具和家用电器等设备的按钮式互联。

　　关于传统装备，用户可经由过程两种计划将其接入当代化的Matter体系小米全屋智能体系。假如该装备撑持经由过程Wi-Fi、以太网或Thread停止基于IP的通讯，则制作商将可觉得其供给兼容Matter的晋级途径。假如该装备利用的长短IP通讯体系，则用户可操纵Matter供给的公用总线桥途径将其整合到Matter生态体系中。因而不管如何，我们都能找到一个同一的智能家居和谈，并有用减缓用户对现有硬件面对裁减的担心。

　　在“按钮庄园”和EchoIV智能家居处理计划傍边，设想职员曾经对怎样操纵智能毗连的电子装备使家庭糊口变得愈加轻松、高效和愉悦有了非常完美的构想。但遗憾的是，其时的手艺力远远没法完成他们的奇思妙想。

　　2016年，一个基于802.15.4尺度的新和谈登上了汗青舞台；它既具有一些与Zigbee十分类似的特征，又具有一些枢纽的独到的地方。这个新和谈名为Thread，也可用于在2.4GHz频段搭建低功耗的网状收集。但这个和谈的枢纽劣势在于，它可觉得Thread装备分派IP地点。只需网状收集中包罗了所谓的“鸿沟路由器”（同时撑持ThreadRadio手艺的以太网或Wi-Fi装备），用户便可利用基于互联网的传统东西来会见Thread装备。这使得制作商和开辟职员可以在各类收集和用户使用中完成装备的灵敏毗连。值得留意的是，差别于Zigbee，Thread与和谈中决议终端用户接口的最高层级——使用层无关。这就请求开辟职员针对给定的使用打造特地的处理计划，而不是完整依靠预先肯定好的标准。

　　1975年，PicoElectronics推出了一款名为的全新主动化和谈，该和谈厥后成了第一个获得普遍使用的家居装备通讯尺度。经由过程电力线和谈胜利打造出了一个由接入家用交换电源线路的装备构成的收集。用户可对掌握器、按时器以至墙上的灯具开关停止特地设置，以便掌握灯胆、家电、恒温器和其他装备完成最多见的家居主动化使命。虽然构造简朴且功用有限，但X10体系却深受群众欢送，且时至昔日仍活泼在家居范畴。

　　很快，到了1969年，西屋电器就操纵自家的计较模块打造出了第一款接纳计较机掌握计划的智能家居体系。这个名为“EchoIV”的原创设想体系于半个世纪之前在宾夕法尼亚州的匹斯堡初次表态；该体系能够完成很多与当代化家庭助手（如Amazon的Echo）不异的掌握操纵和功用。

　　Matter是第一个真正完成各种联网装备协同运作的和谈。在最高层级上，Google、Apple、Facebook和Amazon能够供给撑持Matter的智能助手。各大装备供给商已将Matter和谈使用到了自家的智妙手机、平板电脑和其他电子掌握器傍边。家居主动扮装备制作商正在制作兼容Matter的开关、传感器和家电。而像意法半导体如许的集成电路公司正在将Matter和谈归入本人的芯片设想傍边，以确保该和谈与Wi-Fi无线电、BLE无线电和其他主要硬件特征相兼容。

　　思索到智能家居毗连冗长的开展史，人们将Matter演进的过程当中触及到的一些构造弄混也就层见迭出了。2002年，为了回应Zigbee尺度的晚期开辟功效，一些公司聚在一同构成了Zigbee同盟。他们提出了“开辟、改良和推行可以使一切工具宁静毗连与互动的通用开放尺度，从而引领物联网行业的立异与合作高潮”的明白目的。其时，Zigbee和谈可谓物联网毗连范畴见义勇为的行业前驱。但是，Zigbee同盟其实不满意于仅仅存眷802.15.4尺度，很快就将眼光转移到了其他范畴，比方绿色能源、家庭文娱和Zigbee框架以外的使用等等小米全屋智能体系。因而在2021年，该同盟改组为毗连尺度同盟(CSA)。

　　怎样才气使这些消费厂商、通讯手艺与毗连和谈各不不异的装备协同事情，或是由统一台中心家居帮助装备停止同一办理呢？

　　如图3所示，Matter是一个初级尺度层，它安身于利用以太网、Wi-Fi或Thread构建收集的IP毗连装备。这个尺度层的次要感化是完成装备、使用与收集硬件之间的兼容性和互操纵性。

　　为满意依托电池供电的无线联网装备的相干需求，事情职员开辟出了一些数据速度较低但能耗表示更佳的收集和谈，比方可针对低提早、低速传感器和掌握使用供给网状收集毗连的IEEE802.15.4等等。网状收集许可装备互相毗连并在全部装备收集内通报数据。如许智能家居 平台，用户便可在无需布置中心集线器或路由器的状况下，操纵低功耗发射器完成长途通讯。IEEE802.15.4尺度降生于2003年，所接纳的是2.4GHz频段。此类收集凡是被称为无线个域收集(WPAN)，次要面向最高250Kb/s的数据速度和10至30米的传输范畴。在家居主动化范畴，此类收集十分合适灯具开关或是接纳电池供电的小型传感器节点等简朴装备。用户可操纵网状收集拓扑完成装备的互相毗连，并操纵成熟的加密手艺为其供给宁静保证。

　　在已往的几年中，Thread获得了连续的撑持和开展，而这要得益于它所接纳的各类成熟的开源尺度。2019年，包罗Apple、Google、Samsung和Amazon在内的几家范围最大的消耗品制作企业颁布发表建立同盟，以求操纵Thread、Wi-Fi和低功耗蓝牙(BLE)等手艺来改进智能家居装备之间的互操纵性和兼容性。他们推出的新体系被定名为“ProjectCHIP”（ConnectedHomeoverIP，意为“操纵IP毗连家庭”），它的降生能够对家居主动化的将来起到决议性的感化。2021年，方才建立的毗连尺度同盟(CSA)将ProjectCHIP从头定名为“Matter”。

　　从最根本的层面来说，一切联网装备都必需为终端用户供给两种枢纽特征，即宁静性和易用性智能家居 平台。从以往经历来看，这两种特征凡是没法统筹，由于宁静性较高的装备常常难于停止设置和集成。我们能够按照使用的品种和数据吞吐量对市场停止进一步的分别。需求以较高数据速度来播放流媒体视频或音乐的装备在用电方面凡是不会遭到限定，而外设传感器等数据速度请求较低的装备则常常接纳电池供电的方法，且偶然电池没法拆卸。为了满意上述差别的装备需求，在已往十年间已有多种宁静性和易用性都非常超卓的通讯手艺应运而生。关于高吞吐量使用，有线以太网和Wi-Fi手艺已变得无处不在。而关于低吞吐量使用，802.15.4标原则紧紧占有了主导职位（最多见于Thread和ZigBee架构）。

　　自20世纪70年月初问世以来，以太网就不断是支流的收集手艺，并与互联网和谈(IP)一同成了组成全部互联网的主要手艺支柱。以太网接纳IEEE802.3尺度，经常使用于构建撑持计较机经由过程有线毗连以较高数据速度互相通讯的局域网(LAN)。在智能家居的使用范畴内，视频摄像头、电视和家庭助手等一些装备可间接经由过程有线方法接入以太网LAN。

　　而在Matter的协助下，一切益益相干者都可确保本人的装备可以协同运转，且可以轻松完成互联。

　　意法半导体供给易于利用的先辈低功耗蓝牙处理计划包罗片上体系(SoC)、巴伦、和STM32微掌握器，辅以丰硕的评价和开辟情况，可放慢上市工夫。

　　2019年，多家公司结合打造了“操纵IP毗连家庭”项目(CHIP)；这个新功效的降生，为碎片化的家居主动化市场带来了最终的尺度。Amazon、Apple、Google、Samsung和Zigbee同盟（不久改名为CSA）是这个项目标倡议者，他们所存眷的重点是只管提拔智能家居装备（包罗主电源插头、电灯和开关、门锁、恒温器和暖通空调掌握器、百页窗和遮阳帘、家庭宁静传感器、电视和流媒体视频播放器等等）的兼容性和易用性。

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