Matter 1.0版本在2022年10月发表，期??作为新一代智慧家庭的新通用标准，具有无缝连结不同设备和平台，来表现出更友善性的能力来让用户感受焕然一新的体验。「Matter」是由连接标准联盟（CSA）（Connectivity Standards Alliance ；以前的ZigBee联盟）针对智慧家庭制定的IoT通用标准，该联盟是一个由苹果、谷歌、亚马逊等280多家美国IT公司组成的无线通讯标准组织。

因此也可以勉强将Matter视为ZigBee革新後的通讯标准。在这里先以ZigBee作为范例来解释，透过Matter可以达到什麽功能或目标。

就目前市场上销售的产品而言，亚马逊的Echo系列有支援ZigBee的型号、飞利浦的智慧照明Hue也支援ZigBee。基本上，只需要透过Hue桥接Hue桥接，就可以利用无线网路操控飞利浦Hue智慧照明，但如果使用支援ZigBee的Echo，则不需要使用Hue桥接器即可操作Hue。

同样的，IKEA的智慧照明Trodofuri也支援ZigBee，因此消费者也可以透过同样的方式来使用。但要透过网路操作Trodfuri，需要新增单独的Gateway，如果没有Gateway，也可以透过Echo操作它。再即使没有Echo的话，也可以使用Hue桥接器作为Gateway。

比起ZigBee，Matter对於各家电间可以有更大范围的相容程度，来让智慧家电之间的连接更加顺畅，这对消费者来说是非常好的一个消息，因为在购买智慧家电时，不必局限於目前已经使用的制造商。而制造商的优势性，因为Matter扩大了消费者的选择，并扩大市场。

智慧家庭市场将因Matter进一步成长

接下来透过世界各地智慧家庭市场规模的现状、未来的预测，来观察Matter预计带来的变化。

经过一年之後的2023年10月，Matter 1.2版也被发表出来，新增支援包括冰箱、空气清净机等9种大型家电，可透过手机控制更多种联网家电及设备。Matter 1.0只能支援智慧门锁、照明设备、手机等小型联网智慧家电或产品，而Matter 1.2则扩及大型家电，包括电冰箱、冷暖气机、洗碗机、洗衣机、吸尘器、烟雾及一氧化碳警示设备、空气品质侦测、空气清净机以及电风扇等9类。

日本LIVING TECH协会在2022年7月表示，在Covid-19大流行结束後，智慧家庭相关产品的市场正呈现成长加速，预计到2022年将会来到1,157亿美元。另一方面，根据德国Statista的《2021年智慧家庭报告》显示，在2026年，全球智慧家庭市场规模更是高达1952亿美元，其中智慧应用产品的市场占比超过了1/3，来到750亿美元（图一）。

图一 : 全球智慧家庭市场规模。（source：Statista；作者整理）

透过Matter Gateway连接不同协定和技术

在技术方面，Matter基於互联网协议构建，支援了智慧家庭产品和生态系统之间透过Wi-Fi和乙太网路等网路技术进行通讯。更进一步的透过使用Matter，可以排除阻碍智慧家庭产品协调的制造商特定连接规范和协议。根据CSA网站的描述，在上述背景下诞生的Matter具有以下四个特点（表一）。

图二 : Wi-Fi、Thread、乙太网路等终端设备均可透过Matter Gateway向外连接到云端（source：EBYTE；作者整理）

首先，Matter协定透过Wi-Fi连接，让智慧家庭设备可以轻松存取家中的无线网路。这样，使用者就可以透过Wi-Fi网路控制和管理各种智慧设备，实现智慧家庭的自动化和一体化。

其次，Matter协定支援Thread网络，这是一种低功耗、自组织的无线网路技术。透过连接Thread终端设备和Thread边界路由器，Matter协定实现了设备之间的可靠通讯和跨装置的互通性，这为智慧家庭提供了更稳定和可扩展的网路环境。

图三 : 采用Matter协定的Thread网路连接图（source：GRANITE RIVER LABS；作者整理）

此外，Matter协定也引入了Matter Gateway的概念。可透过Matter Gateway充当连接不同协定和技术的桥梁，使各种智慧设备能够在Matter生态系统中协同工作。利用连接Matter Gateway，用户可以在Matter协定的统一管理下无缝整合现有的智慧家庭设备。

开放智慧型手机作为Matter网路管理员

Matter应用层协定的软体基础设施允许使用者透过扫描二维码的简单操作将新的Matter装置连接到其家庭网路。实现透过Matter设备的QR码中内建的几个关键资讯包括：Version、Vendor ID、Product ID、Custom Flow、Discovery Capabilities、Discriminator、Passcode、Padding、TLV Data。

智慧型手机和Matter装置之间的通讯，透过密码验证会话建立协定（PASE）进行保护。密码是透过嵌入在QR码中的基於密码的密钥派生函数（PBKDF）创建的。建立的密码金钥将依序用於加密、验证和保护Matter网路上两个装置之间交换的讯息的隐私。

在这种情况下，智慧型手机充当了管理员，会将请求传入设备提供设备证明凭证（DAC），以验证其合法性和身分。获得批准後，智慧型手机将在装置上建立并安装节点操作凭证（NOC），该凭证稍後将用於身分验证和通讯目的（图四）。

图四 : 智慧型手机和新连接的Matter装置之间的调试工作流程。（source：GRANITE RIVER LABS；作者整理）

由於BLE不会用作主要通讯模式，因此也必须向无线网路提供凭证（目前支援Wi-Fi和Thread）。为了实现这一点，智慧型手机将被定义成管理员新增到存取控制清单中；基本上会向网路上的所有装置授予执行特定操作的权限的清单。

调试完成後，新装置将新增至网路（执行绪或Wi-Fi），并且BLE会话将关闭。之前连接的所有Matter设备现在都可以与新设备安全通讯。

现在，包括谷歌、亚马逊、苹果和三星在内的大品牌已经透过将一套通用的协议和指南纳入其制造程序来支援Matter标准。

新制造商还可以透过遵循Matter的预定义协议集轻松加入智慧家庭潮流，而无需担心相容性或互通性问题。最终消费者还可以透过简单地寻找Matter认证的标志来识别智慧家庭相容设备，而不必担心技术规格的具体细节。

CSA Matter 1.1 更新与认证升级

从外观上看来，虽然Matter拥有相当强大不同协定间的相容能力，和作为家庭设备产品通讯解决方案，但是对於设备商来说，在初期开发的时候就需要多方面的考量。

由於Matter 1.1支援的ICD主要依靠间歇性连接运行，并且依赖电池。属於此类别的产品包括运动感测器、光感测器，甚至门锁。它们通常还具有一些功能，例如在不使用时进入睡眠模式以达到节能目的。在先前的 Matter 1.0 下，ICD面临着在智慧家庭环境中保持无缝连接和整合的挑战。然而，Matter 1.1透过引入後端调整来解决这个问题，最大限度地减少这些设备在智慧家庭系统面向使用者的介面中出现离线的可能性。

已经获得Matter 1.0认证的制造商应注意，升级到Matter 1.1需要重新认证流程。好消息是，如果制造商的设备没有添加新功能，则可以利用CSA提供的「快速重新认证计划」。透过重新认证计划，制造商可以将其与Matter生态系统相容的设备保留在市场上，同时节省时间和资源。此外，制造商可以受益於最新的更新和功能，而不会出现不必要的延迟。

Matter 1.1和快速重新认证计划进一步强调了CSA透过为设备制造商提供高效、灵活的认证流程来支援智慧家庭发展的承诺。透过简化的采用流程和简化的认证，Matter 1.1为设备制造商和开发人员进入、跟上和驾驭互联家庭的世界铺平了道路。扩大对ICD的支持，包括电池供电设备和门锁，增强了Matter生态系统的整体范围和可靠性。

Matter会被成功的推广吗？

虽然大型平台供应商可以看到通用标准的好处，但他们不会向竞争对手开放对其设备的完全控制权。到目前为止，Matter的功能是有限的，制造商正在保留某些功能的专有性。例如，消费者可以使用Google Assistant语音命令开启或关闭Apple设备，但您必须使用Siri或Apple应用程式来调整某些设定或存取进阶功能。签署Matter的制造商没有义务实施整个规范，因此支援的程度可能叁差不齐。

到目前为止，Matter被全球的媒体视为智慧家庭的灵丹妙药，但只有时间才能证明一切。很少有创新能够让一切顺利进行。但是，在装置上看到Matter标志并知道它将与您现有的智慧家庭设定配合使用，尤其是在拥有iPhone、Android手机和Alexa装置的家庭中，具有潜在的价值。能够自由地混合和匹配您的设备和语音助理是很诱人的。

遗憾的是，到目前为止，现实与承诺有些差距。Matter设备的设定很简单，但多个Thread网路存在问题，我们在尝试同时使用多个平台来控制设备时遇到了故障。没有人愿意根据相容性来选择设备。我们希??选择具有最隹功能、最高品质和最理想设计的设备。Matter正在慢慢地让这变得更容易，但它还有很长的路要走。