当前位置：网站首页 / 综合 / 正文

初识matter(Connected Home over IP)协议

时间：2022年05月20日 | 作者 : aaronyang | 分类 : 综合 | 浏览: 1277次 | 评论 0 人

本文转载：初识matter(Connected Home over IP)协议_Eagle115的博客

初识matter

matter是 CSA连接标准联盟(原Zigbee 联盟)新推出的一个应用层协议。是一种新的、基于IP的连接标准，Matter的商标所有权是隶属于CSA联盟的。

matter原来叫Connected Home over IP (CHIP)项目，2021年5月12日正式更名为matter，同一时间Zigbee联盟更名为CSA连接标准联盟(CSA联盟)。推广matter项目。

matter的目标是简化制造商的开发并提高消费者的兼容性。该项目建立在一个共同的信念之上，即智能家居设备应该是安全、可靠和无缝使用的。该项目以网际互联协议 (IP) 为基础，并为设备定义一组基于 IP 的网络技术。

matter的协议构架：

如上图所示，matter定义了部署在设备上的基于 IPv6 网络的用层，以实现互操作性架构目标。matter最初将以 Wi-Fi 和 Thread 作于网络层/传输层协议，蓝牙低功耗用来简化配网、未来将会支持蓝牙低功耗 (Bluetooth Low Energy)，Cellular，Ethernet等作为网络层/传输层协议通信协议。

matter应用层可以进一步细分为7个模块：

应用：设备的高阶商业逻辑。例如，专注于照明的应用程序可能包含打开/关闭灯泡以及灯泡颜色控制的逻辑。

数据模型：描述设备各种功能的数据原型。当应用程序有意与设备交互时，应用程序对这些数据结构进行操作。

互动模型：表示可以在设备上执行的能于设备交互的一组操作。例如，在设备上读取或写入属性将相当于和设备进行交互。这些操作对数据模型层定义的数据结构进行操作。

动作框架：一旦使用交互模型构建了一个动作，它就会被构造成一个方便在“连接”上表示的，规范的二进制格式封包。

安全性&加密和签名：对交互的数据进行加密和签名，以确保数据包的发送方和接收方都对数据进行加密和验证。

消息构架和路由：与加密和签名的交互，通过可选的或需要的包头创建需要的数据构造，指定消息的属性以及一些路由信息。

IP 成帧和传输管理：将交互的数据进行IP封包，江将其发送到底层传输协议以进行数据的 IP 管理。

matter的网络拓扑结构：

1 设备通过蓝牙加入到matter网络

2 设备通过Wi-Fi 或Thread相互连接，Wi-Fi组成星形网络，Thread组成Mesh网络。

3 Thread设备通过边界路由器(Border Routers)连接到其它的基于IP的网络

4 网桥可以连接到其他协议的设备，例如Zigbee 和 Z-Wave

matter的目标应用：

matter协议应用市场包括照明，电工，门锁、百叶窗、电视、暖通和空调系统、安全传感器和控制器，网关等设备。

matter的起源：

2014年7月Google Nest以802.15.4为基础，基于IP协议开发的出的一个传输层/网络层协议—Thread。Google联合了Apple一起推广Thread协议。由于Thread没有定义应用层标准。Google的应用层标准叫OpenWeave，Apple的应用层标准叫HomeKit。

Zigbee联盟随后推出了Dotdot标准，dotdot是基于Thread和Zigbee之上的应用协议。目的在于统一Thread和Zigbee的互操作。dotdot的另一个名字外叫做ZCLIP，全名Zigbee Cluster Library over IP。

在2019年12月18日Google和Apple公司一起加入了Zigbee联盟，联合Zigbee联盟共同推广新的基于IP的协议，也就是Connected Home over IP (CHIP)工作组。2021年5月12日Connected Home over IP (CHIP)项目正式更名为matter。

matter的前景

matter是由谷歌、亚马逊、苹果联合CSA联盟力推的，以IP技术为基础的协议。目标是解决目前智能家居应用层碎片化的问题。matter的目的是成为通用的智能家居应用层标准。谷歌、亚马逊、苹果、连接标准联盟和其他制造商的智能家居外围设备将稳步采用新的matter协议。

matter对Zigbee技术的影响：

CSA联盟有400多家企业参与了Zigbee产品的开发和推广。截至2021年6月，总共认证了4000款Zigbee设备，累计售出10亿颗Zigbee芯片，目前市面上有3亿活跃的Zigbee产品。Zigbee是目前CSA联盟主要营收来源，Zigbee暂时应该还会保持较快的增长速度。

由于Zigbee不是以IP为基础的协议，且Zigbee有自己的应用层标准(Zigbee Cluster Library)，所以matter不支持Zigbee。Zigbee联盟更名为CSA联盟后，matter成为CSA联盟的重点。未来CSA联盟的工作重心大概率不是己落后的Zigbee协议。未来Zigbee技术的发展将会变得缓慢。

参考资料：

https://github.com/project-chip/connectedhomeip#connected-home-over-ip

https://csa-iot.org/

https://buildwithmatter.com/

matter_Eagle115的博客-CSDN博客

还有个 https://www.orvibo.com/cn/solution/house_solution.html

欧瑞博也带来了智能物联网操作系统HomeAI OS 4.0，据介绍，该系统对安卓系统内核层、服务层以及应用架构做了全面优化和升级，解决了安卓系统存在的安全、隐私和发热不可长时间工作等缺陷。欧瑞博也将其定位为继鸿蒙之后第二个脱离安卓生态的国产物联网操作系统。