Matter会取代ZigBee网关在智能家居邻域的地位吗?

2022-11-18

  当下正处在智能家居崛起的前夕,吸引诸多厂商进入该赛道。但之所以叫是前夕,并非己经爆发的一个关键主要原因是受到大家都知道的原因,智能家居每家生态没法相容,导致用户应用智能家居时,体验感十分割裂。

  不过还好Matter的诞生,让行业看到冲破生态壁垒的机会。而Matter主要由CSA连接标准联盟所发布,该联盟前身是ZigBee联盟,是不是意味着ZigBee要被Matter所替代。

  Matter的来历

  Matter的前身是CHIP(ConnectedHomeOverIP),是初期由谷歌、苹果、亚马逊、CSA联盟等牵头为主导并开源的一个用以处理IoT碎片化协议,该协议在2021年5月正式改名Matter,而Matter创建的目标便是处理智能家居互联互通与安全性问题。

  自2020年初来,主要加入到Matter协议中的厂家己经为该项目投入了专人和资源,到了2021年10月,MatterSpec规范基本已经确定,参与进来开发的公司总数已经过了210家。

  技术层面来说,Matter主如果一个应用层规范,能够在所有的支持IPv6的设备中运行。在最开始的规范中,Matter支持的网络层包括Wi-Fi、Thread和以太网(应用BLE进行配网),并且有Matter规范希望自己能够把蜂窝通信,电缆接口规范(DOCSIS)和数字用户线(DSL)都囊括进去,这样可以将Matter扩展至广域网(WAN)连接范围中。而且Matter规范还在开发二维码与NFC配网功能,和UWB室内定位技术等相关应用。

  这也就意味着终端产品用户只需拿起手机,开启蓝牙,扫描相应设备便能够轻松加入Matter网络。对于目前设备来讲,Matter的最大的改变主要包括网关,对于终端设备的改变较少。与此同时Matter协议在最上层的应用层通信,是可以直接使用了ZigBee联盟的ZCL(ZigBeeClusterLibrary)规范,统一了各种设备型号的通信语言,如开关也是通过OnOffCluster进行。

  因而,对于Matter的这一特点,市场上突然之间发出一些声音,认为ZigBee好像没有了前景,最终将被Matter所替代。

  ZigBee要被Matter取代?

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  目前,ZigBee技术诞生超20年,技术上已经非常成熟,在短距离通信领域上与蓝牙、Wi-Fi几乎处在相同地位。ZigBee技术优势包括功耗低、节点容量大、时延短等,是智能家居核心无线组网连接技术。

  从技术规范来看,ZigBee依托于IEEE802.15.4,与WIFI的IEEE802.11,蓝牙的802.15.1都有其独有的特点。例如IEEE802.15.4和IEEE802.11的物理特征都比较类似,采用了依托于CCA载波侦听的CSMA/CA通信方式,特别适合机器设备多对多通信。

  当然了,目前在智能家居时代,ZigBee主要缺点就在于无法将控制端集成在手机上,必须通过ZigBee网关来加以控制,即使是通过ZigBeeDongle或是ZigBee遥控器作为控制端但也必须要有网关授权。

  ZigBee有套设备控制标准,即ZCL。但难点在于,早期的ZCL由于不健全,造成不同类型的设备厂商产品互相不兼容,甚至一些产品都是被故意设计成互相不兼容。可是却ZigBee3.0开始,ZCL当作必选项,在芯片中强制性使用ZCL,这也使得想要做互相不兼容的设定,只有额外花费相应成本,要不然只能让自己的产品与其他产品互联互通。

  虽然这个对消费者来讲是一件好事,但是对于厂商来讲可能不会那么愿意,毕竟谁都不希望自己的收集的数据被其他厂商免费共享。

  而Matter就是在ZigBee的ZCL上衍生出的,同时现如今来看,Matter极有可能彻底打破智能家居中互联互通的壁垒,这是否意味着Matter将取代ZigBee?

  这就需要分情况分析,现阶段Matter打通机器设备之间的连接仍需要采用桥接设备,即“边缘网关”。同时Matter是依托于IPv6,因而协议栈对于芯片的资源消耗比ZigBee大得多,软件开发及维护成本也要大于ZigBee。

  不过在将来,Matter将向下兼容ZigBee,现在来看主要是与ZigBee进行互补。

  ZigBee的真真正正对手

  尽管现在来看,Matter即便出现,目前还无法代替ZigBee,但是这不意味着ZigBee能够高枕无忧。现阶段ZigBee的真真正正对手已经来临,那便是蓝牙Mesh。

  ZigBee和蓝牙同属2.4GHz频段,在低功耗、安全系数上表现差不多。而蓝牙带宽更大信道更多,从技术角度ZigBee最大的问题就是带宽这方面,例如智能门铃这种就无法完成了。

  而蓝牙较大问题在于简单的1对1或是1对多,不能进行智能家居的组网方案,但蓝牙Mesh能够。

  对比ZigBee,蓝牙Mesh的主要优势在于能够用手机作为网关,而ZigBee则需要一个附加的网关。同时每一年数十亿手机的销量,将蓝牙模组成本摊得非常薄,开发人员开发蓝牙Mesh的意愿也比ZigBee高得多。这些优势,都让蓝牙Mesh成了ZigBee的真正对手。


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