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碎片化时代(从ZigBee到Matter，智能家居碎片化时代或将终结)

协议,设备,网络碎片化时代(从ZigBee到Matter，智能家居碎片化时代或将终结)

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

ZigBee 走向混乱与联盟改名

ZigBee 是基于 IEEE 802.15.4 标准的无线局域网协议，前身是由 Intel、IBM 等产业巨头发起的 Home RF Lite 技术。ZigBee 以低功耗和高稳定著称，同时拥有高可自愈的 mesh 组网能力。ZigBee 可由多到 65535 个无线数传模块组成无线数传网络，在整个网络范围内，每个 ZigBee 网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的 75m 扩展至无限。每个 ZigBee 网络节点不仅本身可以作为监控对象，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。每个 ZigBee 网络节点还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点无线连接。据官网，到 2021 年， ZigBee 芯片组已售出超过 5 亿个，预计到 2023 年将出货近 40 亿个，ZigBee 仍然是世界上最受欢迎的物联网标准之一。


尽管如此，ZigBee 在创立之初，就埋下了一个混乱的隐患











以 ZigBee 1.2 为代表的 ZigBee 协议早期版本为每个智能家居品类设计了独立、互不兼容的协议，这意味着不同品类的设备将无法通过 mesh 组网。










随着智能家居“全屋”概念的兴起，部分厂商的智能家居产品横跨多个品类，这使得厂商们被迫对各自最基础的 ZigBee HA 协议进行扩展，以此适配更多设备类型，然而这样的私有扩展破坏了 ZigBee 协议的兼容性，导致ZigBee 跨品牌生态愿景的破产。










因为 ZigBee 协议的高度开放性，间接造成了不同厂商之间的品牌壁垒。厂商可以控制是否允许第三方品牌的设备入网，可以限制自家的硬件产品接入第三方设备网络，不同厂商的 ZigBee 设备都需要自己品牌的网关。










ZigBee 3.0 寄希望于统一所有设备的协议，推出了完全开放跨品牌连接的 ZigBee 认证，从而让不同品牌的设备互联起来。然而该认证只是检查设备是否用标准协议控制，以及是否能控制使用标准协议的设备，并不会测试或强制要求向消费者提供完整的跨品牌联动能力。因此 ZigBee 3.0 推出的认证不但没有改善跨品牌互通能力，反而让情况变得更糟糕。




2021 年 5 月 11 日，ZigBee Alliance ( ZigBee 联盟 ) 改名为 CSA ( Connectivity Standards Alliance 连接标准联盟 )，ZigBee 生态的混乱，应该是促使这次改名的重要原因之一。ZigBee 联盟曾经寄希望于通过 ZigBee 协议建立全屋智能体系，如今这个计划几乎已经被官宣破产。




Thread加速ZigBee的退场和Matter的普及




Thread 是一种物联网设备相互连接、识别、传输数据的无线协议，是基于 ZigBee 基础组件改造的一种衍生协议，专门为物联网做过优化，支持低功耗、IPv6、自组网。Thread Group 由 Nest、Samsung、Freescale、ARM、SiliconLabs、Big Ass Fans、Yale 发起，由谷歌 Nest 实验室主导开发。




Thread 基于 IEEE 802.15.4，在传输层实现了 IPv6 支持，彻底解放了设备互联的限制，还允许低功耗设备直接接入互联网。Thread 没有定义顶层的应用协议，而是需要承载其它顶层协议,或者由厂商自行设计的私有协议。也就是说 Thread 无法直接替代 Zigbee 这类完整的解决方案，但 Thread 在传输层可以完美接棒 ZigBee。










Thread 协议可让家中所有设备都处于同一个局域网，并且只需要一个网关设备就能让 Thread 网络中的所有设备接入互联网。Thread 这种打破品牌壁垒的传输层协议避免了 Zigbee 3.0 的遗憾。










Thread 几乎可以说是为 Matter 量身打造的传输层协议，Matter 运行于 Thread 之上，Thread 为 Matter 提供了可靠的网状网络功能。







近期发布的 Thread 1.3.0 强化了对 Matter 的支持：




1 跨 Matter 设备的无缝响应。




2 无缝集成到现有的网络基础设施。




3 简化现场固件更新。




Matter 终结智能家居碎片化




如前文所述，ZigBee 联盟改名为 CSA 的当天，也宣布了 Matter 协议的第一个正式版。2019 年 12 月，苹果、谷歌、亚马逊，三巨头破天荒的联手与 ZigBee 联盟共同发起了基于 IPv6 的智能家居互联协议，名为 CHIP ( Connected Home over IP )，后来在第一个正式版发布时，改名为 Matter，Matter 不仅是一个互联协议，也是一个认证体系，经过 Matter 认证的设备，就能实现互联互通。

以 OSI ( Open System Interconnection 开放式通信系统互联参考模型 ) 来看，Matter 是基于传输层之上的应用层协议，仅仅依赖传输层中的 IPv6 协议，从而兼容不同的物理介质和数据链路标准。










不仅是因为 Matter 协议在概念和标准上的先进，更是源于苹果、谷歌、亚马逊三家智能家居巨头承诺使用 Matter 协议的设备将可以兼容 HomeKit、Google Home、Alexa 生态，这不仅给业界注入了一股强心剂，更是让无数智能家居爱好者拭目以待。




信驰达推出支持 Matter 模组




作为深圳老牌无线物联网企业，信驰达携手美国德州仪器和芯科科技，推出数款支持Matter协议的产品，该多协议系列模组产品分别基于TI CC1352x7系列、TI CC2652x7系列和Silicon Labs EFR32MG24系列设计。除了Matter，产品还支持BLE5.3、ZigBee、Thread等2.4 GHz协议。另外，CC1352x7系列还支持Sub-1 GHz、M-Bus、Wi-SUN等协议。




本文到此结束，希望对大家有所帮助呢。