What Is The Matter？

Matter简介

Matter是一种智能家居设备间的通用通信协议，由行业联盟**Connectivity Standards Alliance（CSA）**主导制作，旨在解除不同品牌智能设备兼容性问题。它基于IP协议（如Wi-Fi、Thread），支持跨平台协作，简化设备连接与管理。

核心特点

  1. 跨平台兼容
    支持苹果HomeKit、谷歌Google Home、亚马逊Alexa等主流生态，设备可无缝协作。
  2. 本地化控制
    通过本地网络（如Wi-Fi/Thread）直接通信，减少云端依赖，提升响应速度与隐私性。
  3. 简化配网
    统一使用二维码或NFC快速配对，无需重复下载多个厂商App。

技术基础

  • 协议栈：基于IPv6，兼容Wi-Fi、Thread、以太网等传输层。
  • 安全性：采用端到端加密与设备认证，防止未经授权的访问。
  • 开源标准：代码与规范公开，厂商可自由适配。

适用设备类型

涵盖常见智能家居产品，如灯泡、插座、门锁、恒温器、安防摄像头等。未来可能扩展至更多类别。

发展现状

截至2023年，Matter 1.2版本已发布，新增承受机器人吸尘器、烟雾报警器等设备。主流厂商如三星、飞利浦、耶鲁等均已推出认证产品。

如需进一步了解具体设备兼容性或技术细节，可查阅CSA官网或厂商说明文档。

Matter是自己做比较好还是直接用 Matter module 比较好

自行开发 Matter 的优缺点

通过自行制作 Matter 协议需要较高的技术要求，包括对 Zigbee、Thread、Wi-Fi 等多协议栈的深入理解，并需要投入大量时间进行兼容性测试和认证。优势在于能够针对特定需求进行深度定制，但开发周期长、成本高，且得自行处理固件更新和安全维护。

使用 Matter Module 的优缺点

现成的 Matter 模块（如 Nordic、Silicon Labs 或 Espressif 的方案）已依据认证，可快速集成到产品中，大幅缩短上市时间。模块厂商通常提供 SDK 和技术支持，降低了开发风险。缺点是灵活性较低，可能无法满足某些特殊功能需求，且模块成本可能高于自研方案。

适用场景建议

若项目时间紧迫、资源有限，或对 Matter 协议底层细节不熟悉，伞选择成熟的 Matter 模块更为高效。若产品有独特的低功耗、高性能或定制化需求，且团队具备协议栈开发能力，自研可能更适合。

成本与维护考量

自研初期投入高（认证费用、人力成本），但长期可能降低单件成本；模块方案前期成本可控，但需考虑模块采购的长期供应链稳定性。两者均需预留资源应对 Matter 协议版本升级。

决策参考因素

  • 团队能力：是否有嵌入式协议栈开发经验？
  • 时间预算：产品是否需要 6 个月内量产？
  • 功能需求：是否需要支持非标准 Matter 特性？
  • 认证要求：是否能自行完成 CSA 认证测试？

通常，中小型企业优先推荐模块方案，而大型企业或科技密集型团队可评估自研可行性。

Matter协议 C 代码示例：Matter设备初始化

以下是基于Matter SDK的简化设备初始化代码片段，假设使用Wi-Fi传输层：

#include 
#include 
void MatterInit() {
    // 初始化Matter协议栈
    CHIP_ERROR err = chip::Platform::MemoryInit();
    if (err != CHIP_NO_ERROR) {
        printf("Memory init failed: %s\n", chip::ErrorStr(err));
        return;
    }
    err = chip::DeviceLayer::PlatformMgr().InitChipStack();
    if (err != CHIP_NO_ERROR) {
        printf("Chip stack init failed: %s\n", chip::ErrorStr(err));
        return;
    }
    // 启动Wi-Fi连接
    err = chip::DeviceLayer::ConnectivityMgr().SetWiFiStationMode(
        chip::DeviceLayer::ConnectivityManager::kWiFiStationMode_Enabled);
    if (err != CHIP_NO_ERROR) {
        printf("Wi-Fi setup failed: %s\n", chip::ErrorStr(err));
    }
    // 启动Matter服务
    chip::Server::GetInstance().Init();
    chip::DeviceLayer::PlatformMgr().RunEventLoop();
}

关键组件说明

  • CHIPDeviceLayer：Matter的跨平台抽象层，处理硬件和OS适配。
  • PlatformMgr：管理协议栈生命周期和事件循环。
  • ConnectivityMgr：配置网络传输模式（如Wi-Fi/Thread）。

实现步骤

  1. 环境配置：需安装Matter SDK并配置目标平台（如Linux/ESP32）。
  2. 设备发现：利用BLE广播或mDNS实现设备配对。
  3. 数据模型：使用Cluster Library定义设备功能（如灯光控制Cluster）。

完整开发建议

  • 参考CSA官方开发文档。
  • 使用chip-tool作为测试控制器工具。
  • 调试时启用详细日志：export PW_LOG_LEVEL=DEBUG。

注意：实际构建需根据具体硬件平台调整，示例仅为框架性演示。