matter解决物联网和智能家居难题 -凯发app官网登录

彻底改变智能家居应用生态的新标准

纵观当今的物联网和智能家居应用，智能家居行业在过去十年中取得了巨大的增长，一系列无线连接的智能设备涌入家庭，为家庭生活带来自动化和便利，像是可以连网的扬声器、灯泡和百叶窗，它们都可以通过智能手机或专门的家庭助理进行远程激活。据估计，当今世界约有1.75亿个人在使用智能家居，预计到2025年将有超过130亿智能家居设备在使用中。

然而，即使拥有所有最新的设备和创新，最终用户在让他们的设备可靠地通信、互连和协同工作时，仍然感到困惑和沮丧，许多由不同厂家所开发的产品在串联上经常会出现问题，这些问题会降低用户的采用率，加大创新上的难度，难以实现互操作。

随着家庭自动化和智能家居行业多年来的发展，出现了各种连接标准，其中包括z-wave和zigbee，而蓝牙和wi-fi等协议也发挥了重要作用。每个协议都开辟了一个利基市场，但没有一个协议能够成功成为智能家居市场的默认或主要标准，这反映在消费者在设备级别体验的碎片化上。

有鉴于此，连接标准联盟（connectivity standards alliance, csa）联合了世界上最大的品牌，像是亚马逊、苹果、谷歌等公司，进行matter标准的倡议与开发，这种集中式的标准化工作，将可确保制造商、设计师、消费者和整个社会，都将从易于访问的技术中获益。目前已经有超过220家公司和2100名个人参与matter标准的制定，matter由于得到了世界上众多大型科技公司的支持，这种新的统一连接标准，将彻底改变智能家居应用的生态。

提升安全性与互操作的matter技术

从设备到设备协议的角度来看，matter标准与其他标准在概念上没有太大区别，但主要区别则在于行业的采用、支持和动力，因为其涉及所有全球和重要的生态系统，这是主要区别之一。特别是在2021年，将matter集成到其产品中的公司数量大幅增加，如此一来，将增加最终客户的互操作性选择，matter有可能成为智能家居事实上的标准。

matter的另一个关键区别之一是建立在互联网协议（ip）之上，ip可实现可扩展性和可寻址性，并将互联网带入物联网设备。matter可使用thread、wi-fi或以太网等标准进行消息传输，并可使用ble来简化设备的调试，wi-fi则可用于低带宽和高带宽应用，将来还可以连接像是蜂窝物联网设备。matter规范还支持技术之间的桥接，以确保互操作性，通过桥接设备，使用者将可以保留现有的设备，并继续推进matter的互操作性。

matter旨在确保设备和信息的安全和私密性，同时仍然易于使用，基础是建立在确保使用完全透明的开放标准，来将物联网设备与matter联系起来。matter严格的安全和隐私原则为开发人员提供了一个安全基准，用于保护新的物联网设备，以及保护数据和信息交易。此外，matter协议和数据模型涵盖了从设备到移动和云通信的核心操作功能。

matter规范的“多管理”功能，将使连接的设备能够被多个智能家居生态系统轻松控制。multi-admin将客户从单一供应商的围墙花园中解放出来，让他们可以根据喜好自由混合搭配。例如，可以选择使用apple siri和amazon alexa语音助手之一，甚至同时使用它们来控制nest恒温器。

满足智能家居应用所需的软件和硬件

nordic半导体对智能家居市场的投入由来已久，由于nordic看到每个生态系统都有不同的凯发app官网登录的解决方案，这给作为制造商的nordic和客户都带来了挑战，不幸的是，它也会给最终消费者带来困惑和挫败感。

有了matter及其所有领先生态系统的支持，nordic相信matter有潜力满足智能家居市场的需求。nordic半导体是bluetooth le和thread的领先供应商，这些技术也将用于matter规范。因此，从技术的角度来看，为nordic的器件提供对matter的支持将极具意义。

nordic为matter开发者提供软件和硬件，其中最值得推荐的是nrf52840或nrf5340系统级芯片（soc），以及这两种器件的开发套件，包括可在线免费获取的nrf connect sdk，该sdk包括matter的开源实现，可通过github获得，并针对nordic soc进行了优化，其中还包括针对门锁、灯泡、开关和温湿度侦测的示例，它们为用户提供了一个起点，并进一步简化了基于matter的新产品的开发。nordic并与google、assa abloy、eve和leedarson合作创建了一个智能家居演示，展示了基于matter的语音控制、门锁、恒温器和灯泡。nordic并在youtube、优酷与devzone上提供众多的免费资源。

高度集成的多协议系统级芯片

nordic推出的nrf52840系统级芯片（soc），是一款具有完全协议并发能力的多协议蓝牙5.2 soc，可同时支持低功耗蓝牙、蓝牙mesh、nfc、thread和zigbee、802.15.4、ant和2.4 ghz专有协议栈。nrf52840 soc是nrf52系列中最先进的一员，它可以满足需要协议并发性、丰富外围设备和复杂应用所面临的挑战。它并为闪存和ram提供了充足的内存，而这些正是高要求应用的必备条件。

nrf52840基于带有浮点单元的32位arm^® cortex™-m4 cpu，主频为64 mhz。内置nfc-a标签可用于简化的配对和支付凯发app官网登录的解决方案。该芯片内置arm trustzone^® cryptocell密码算法单元，可独立于cpu高效执行密码算法任务。它有许多数字外设和接口，如高速spi和qspi接口，用于连接到外部闪存和显示器，pdm和i2s连接数字麦克风和音频。此外还有一个全速usb设备，用于数据传输和作为电源为电池充电，并通过精密的片上自适应电源管理系统，实现了极低的功耗。

nordic的另一款nrf5340 soc则是可支持低功耗蓝牙、蓝牙mesh、nfc、thread和zigbee的双核蓝牙5.2 soc。nrf5340是全球首款拥有两个arm^® cortex^®-m33处理器的无线连接soc，拥有两个灵活的处理器、先进的功能，以及高速spi、qspi、usb与最高105℃的工作温度，还结合了更高的性能、内存和集成度，同时实现了静态电流的最小化。使其成为低功耗音频、专业照明、高级可穿戴设备和其他复杂物联网应用的理想选择。

该应用处理器还针对性能进行了优化，且可以使用电压频率调节功能以128m或64 mhz时钟频率运行。它有1 mb的闪存、512 kb的ram，一个浮点单元（fpu）、一个8 kb的双向关联高速缓存和dsp指令。网络处理器的主频为64 mhz，并针对低功耗和效率（101 coremark/ma）进行了优化，它有256 kb的闪存和64 kb的ram。

可扩展的统一软件开发套件

nordic的nrf connect sdk则是nrf5340 soc的软件开发套件，用于构建低功耗蓝牙、wi-fi、蜂窝物联网、蓝牙mesh、thread、zigbee和matter产品的软件开发套件提供完整的凯发app官网登录的解决方案，集成了zephyr rtos和范围广泛的应用示例、应用程序协议、协议栈、库和硬件驱动程序。

nrf connect sdk是一个可扩展的统一软件开发套件，用于构建基于nordic所有nrf52、nrf53、nrf70和nrf91系列无线器件的产品。它为开发人员提供了一个可扩展的框架，用于为内存受限的设备构建大小优化的软件，以及为更高级的设备和应用构建功能强大且复杂的软件。

为了开发低功耗蓝牙、wi-fi、蓝牙mesh、thread、zigbee和matter产品，nrf connect sdk包含所有需要的软件，包括协议栈。nrf connect sdk还提供了homekit配件开发套件的独特集成，用于使用homekit over thread和homekit over bluetooth low energy开发产品。它是一种高度优化的凯发app官网登录的解决方案，可让电池供电的产品同时在单个芯片上运行homekit附件协议（hap）和应用程序固件。

nrf connect sdk为nordic所有的器件和软件组件提供单一代码库，它简化了从一个应用到另一个应用的移植模块、库和驱动程序，从而减少了开发时间。通过使开发人员能够为其应用挑选和选择必要的软件组件，可以保证高内存效率。

nrf5340 dk则是nrf5340 soc的开发套件，此套件内置单板开发所需的一切工具。这款开发套件支持使用多种无线协议进行产品开发。它支持低功耗蓝牙，具有2 mbps高数据吞吐量、广播扩展和长距离等功能。蓝牙mesh、thread和zigbee之类的网格协议可以与低功耗蓝牙同时运行，从而使得智能手机能够配网、入网、配置和控制mesh节点，还支持nfc、ant、802.15.4和2.4 ghz专有协议。

nrf5340 dk可通过接头连接器和边缘连接器使用所有的模拟和数字接口，以及gpio端口。该套件与arduino uno rev3硬件兼容，这意味着它可以轻松与外部设备扩展板连接。

结语

matter技术的应用正在推动物联网和智能家居领域的发展，让不同品牌的设备能够进行互通和互动，提高了物联网和智能家居的互操作性，增加了使用者的方便性和体验。nordic推出了支持matter技术的高度集成soc，以及相关的开发工具套件，将可加快客户的产品开发速度，积极抢进物联网和智能家居市场。