多模Zigbee, Thread，BLE芯片的未来趋势

前言

 It doesn't matter if you don't know Matter...

从2019年底至今，物联网行业圈被提问和讨论次数最多的话题要属Matter协议了，当时的名字还叫Project Connected Home overIP, 由谷歌、亚马逊、苹果、zigbee联盟发起新的合作，共同成立一个名为“Connected Home Over IP”的小组，以IP通信协议为基础打造一个能够实现不同协议之间互通并且可以互操作的智能家居协议标准，共同发力来解决当下针对智能家居市场通信标准的碎片化问题，消除给终端用户使用上带来的巨大困扰。

直至今年5月，2002年成立的Zigbee联盟改名叫CSA(ConnectivityStandard Alliance)， 从字面意思来理解是一个跟连接标准相关的联盟，听上去更加霸气，像一个全家桶。当初Connected Home Over IP协议改名成了Matter，it doesn't matter的Matter。

 CSA联盟更是把matter协议放在最显眼的位置，可以看出matter的地位以及大家热捧的程度。

 随着Matter的协议开发计划的发布，工作小组日夜兼程的工作，落地的脚步也日益趋紧，仍有很多问题值得我们深入分析：

• Matter协议的问世对现有的智能家居物联网通信协议产生哪些变化？

• 国外巨头纷纷打破各自划地为营的僵局，国内的厂商是否也有动作？

• 终端产品厂商是否都在虎视眈眈，抢夺Matter协议带来的初期红利？

Matter协议的问世对现有的智能家居物联网通信协议产生哪些变化？

在现有智能家居物联网产品使用的通信协议也是五花八门，每个技术都有自己的特点和应用场景。

Matter既然是物联网通信相关的协议，而且是主要定位在应用层协议，是否会对这些协议的发展，尤其是使用这些协议技术的产品落地带来影响呢，答案是肯定的。从目前的Matter工作组中，第一波讨论和支持的协议分别是WiFi，Thread，Zigbee，Bluetooth。

• 天生基于IP协议的WiFi是否将再次被助推？

WiFi作为目前物理网应用市场最热门的通信协议之一，再次因为matter协议的诞生而得益。一方面WiFi从一开始就是基于ip协议的技术，能够直接支持matter也是顺理成章的事。另一方面WiFi一直缺少应用层面的协议统一，特别是智能家居行业业务层面的统一，虽然大家熟悉Http,CoAp, MQTT等在物联网应用被广泛应用的应用层协议，但都是属于通信层面的标准。

当初IOT WiFi产品刚刚掀起时，最吃香的产品就是智能插座，到处都是Smart Plug，但是问题也随之出现。每个厂商生产的Smart Plug都会有一个特定的手机App需要安装，功能上大同小异，但是手机上缺安装了很多App，而且每个厂家使用的通信协议，协议上定义的业务数据格式都不相同，要谈互操作更是难上难。

如今有了Matter协议的支持，在应用业务上做到的了统一，使得基于WiFi的智能家居产品间的互操作成为了可能，更给力的是WiFi产品还可以跟其他的无线技术产品进行互操作，让WiFi产品变的更加Smart。

• 插上应用层翅膀的Thread协议能否起飞，开始切割智能家居的蛋糕？

也许你还第一次听说Thread这个协议，其实在2014年已经诞生了，Thread协议由谷歌Nest实验室主导开发。当第一次看完Thread协议标准时，确实因为很多技术点的先进性和实用性而兴奋，比方说没有single-point-of-fialure的去中心化mesh网络，基于ipv6协议易于接入互联网，更高级别的安全标准，Open Souce Stack保障更好的兼容性，更多设备角色等特点，尤其相比zigbee和z-wave而言。也许这些也是为什么很多国外巨头纷纷加入Thread联盟的原因。但是技术上的优点并没有帮助Thread快速进行产品化落地，在国外还能看到一些厂商的Thread产品，在国内更是寥寥无几。

 其原因也是应用层缺乏统一的标准，虽然也有Google Weave这样的应用层支持，但还是缺乏强有力的推动。如今Matter协议的支持算是给Thread协议插上应用层的翅膀，而且是各大巨头公认的翅膀。Thread可以利用基于ip的优点，轻易的接入Matter网络，实现与其他产品的互操作。

 如此看起来Thread协议可以完美的应用在智能家居系统，可能开始撬动同类zigbee，z-wave等协议在智能家居系统的中地位。也许国外可能发展的更快，有Google Home，Amzon Echo，Apple HomePod生态的支持，肯定能够加速Thread单品类产品接入。但是在国内可能需要相当长的时间，关键还是生态，就拿目前智能家居应用最广泛的B端精装房市场，几乎已经把zigbee协议作为行业标准。

• Zigbee产品能否开始进入单品时代？

了解zigbee的厂商或者开发者，经常谈及zigbee属于系统技术，与WiFi，蓝牙等单品类产品有较大差别。一旦提到系统，随之而来的便是系统复杂度高，落地难，门槛高等说法。但是对于zigbee来说，其终极目标是能够成为单品类产品被消费者接受，与WiFi和蓝牙一样，从宜家，亚马逊，淘宝上买回来的Zigbee产品可以做到上电即能用，而且zigbee协议天生从物理层到应用层完备的协议定义，天生具备应用上互操作性。这个也是为什么CSA Alliance(前Zigbee Alliance)能够牵头和几个巨头一起开发的Matter的原因所在。

 Matter协议再次给zigbee产品的单品化增加了可能性，而且是更大范围的互操作。zigbee设备通过zigbee-to-matter bridge接入到Matter Network，和其他支持Matter协议的设备实现互操作。目前成熟的zigbee 3.0设备间的互操作能力将为设备标准化接入Matter网络提供保障。

国外巨头纷纷打破各自划地为营的僵局，国内的厂商是否也有动作？

从CHIP工作小组成立时，亚马逊，谷歌，苹果等巨头们就下定决心要把智能家居的蛋糕做大。一开始巨头们就拿出各自的技术，Google的Weave，亚马逊的Alexa，苹果的HomeKit，Zigbee的Dotdot投入到新协议的制定和开发，到后来巨头们投入大量的人力资源，纷纷在CHIP工作组不同的Tiger Team身兼要职，来推动协议开发。截止到5月已经有180多家公司以及来自这些公司的1700多名的工程师为此努力，当然以国外的厂家居多，当然也有很多国内公司有所动作。从物联网协议标准的制定到最后的产品落地，往往处在产业链上游的芯片厂商起着关键的作用，来看看看国产芯片商们的新动作。

• 乐鑫科技

乐鑫作为IOT WiFi芯片最大供应商之一，其在国外拥有广泛的客户群体，尤其在开源和极客圈中的热衷度极高。乐鑫科技顺势参与到Matter计划，也是帮助乐鑫从原有的WiFi领域，向其他的物联网协议进军。8月初，乐鑫发布了支持IEEE 802.15.4和Bluetooth LE(5.2)标准的ESP32-H2芯片来全力支持Matter协议，相信一定会主打WiFi，Thread以及WiFi+Thread(Board Router)来应对国内客户的需求。

• 奉加微电子

奉加微电子之前一直专注在低功耗蓝牙芯片的开发上，其第一代蓝牙芯片PHY6212上市之初，市场上的声音便是终于有了可以和欧美蓝牙芯片对标的国产蓝牙芯片。此次奉加微电子再次发力推出PHY6226，BLE+IEEE 802.15.4的双模芯片，目前PHY62xx 系列平台也是率先完成CSA联盟的Zigbee兼容性平台认证。

 相信奉加微也认同巨头们推动的Matter协议能够带来更多的机会，看到PHY6226的芯片架构，可以用“短小精悍”来形容，在现有的物联网终端产品中使用可以说是恰到好处。奉加微电子软件研发中心负责人杨中奇也表示，目前智能家居中多种协议共存将是常态，Matter协议的制定会给zigbee 3.0标准产品带来更多的机会，奉加微已经对Zigbee，Thread，BLE等不同技术制定了更加丰富的产品路标计划，同时奉加微将多年在蓝牙上积累的经验对其他技术产品进行赋能，像Zigbee Direct，BLE Provisioning in Matter等需要多协议共存的技术，打造多模AIOT芯片匹配市场需求，帮助客户加快产品落地。

• 博流智能

博流智能作为IOT WiFi芯片的后起之秀，在如今红海般的国内WiFi芯片应用市场，凭借卓越的性能已经获得家电、照明等市场的头部客户认可。随后推出来了BL702芯片，也是BLE5.0+IEEE 802.15.4的combo芯片，加上之前的WiFi芯片，毫无疑问也是为Matter支持铆足了劲。从BL702芯片架构来看，可谓是一个不折不扣的全家桶芯片，与其他传统双模芯片相比，能想到的功能有了，没有想到的功能也有。相信博流智能在Matter上也会主打WiFi，Thread来进军国外的Matter生态，通过单品接入Matter网络。

 日前通过几家主流的IEEE802.15.4和BLE的IP提供方了解到，国内的其他半导体公司也在咨询相关的IP集成到现有芯片中，希望能够从未来Matter市场中分一杯羹。

终端产品厂商是否都在虎视眈眈，抢夺Matter协议带来的初期红利？

中国的智能家居终端厂商，可以用一个字”快“来形容，都希望以最快的速度能够将支持Matter协议的产品推向市场。对于大部分终端厂商来说目前可以进入准备阶段，对Matter进行学习了解，可以通过Github(https://github.com/project-chip/connectedhomeip)上的代码更新情况进行关注，可以基于目前已经支持的硬件设备进行一些Demo的搭建。毕竟正式的Matter的开源SDK会在2021年底，1.0版本的Specification预计要在2022年初才能发布，那时候才会有比较完备的协议标准，开发环境，认证测试保障。而且处在上游的芯片厂商一定更着急，都在加班加点的开发中，希望能够提供完美的“交钥匙”Matter方案，助力产品落地。从Matter产品的生态环境和技术使用来说，Matter初期的产品生态环境一定在国外，以Google,Apple和Amazon的生态为主，技术上一定是以WiFi，Thread相关产品先接入到Matter协议，随后会有zigbee，z-wave等需要bridge协助的产品接入。

总结

1.  Matter协议的诞生打破了原有相同协议很难互操作，不同协议无法互操作的状态。真正实现了现有物联网在智能家居应用中的互操作，让终端能够真正享受智能家居带来的优势。

2.  CSA联盟(前zigbee联盟)作为Matter协议的牵头方，将zigbee 3.0完备的互操作性推广到Matter协议，将给zigbee 3.0设备带来更多接入不同生态的机会。

3.  国外巨头为Matter投入大量的资源，处在产业链上游的国产半导体厂商也不会放过这样的机会纷纷推出WiFi，zigbee，Thread，BLE芯片来匹配市场需求。

4. 终端设备厂商开始进入Matter产品的开发，虽然是Open Source的项目，但是作为终端厂商来说还是紧跟上游芯片商的Matter方案即可。

参考资料

1. https://csa-iot.org/

2. The Matter Alliance Could Finally FixThe Smart Home from hitechglitz.com

3. Matter Gets Everybody “Talking”fromqorvo.com

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