如何将现有的智能家居设备连接到 Matter

随着 Matter 的出现，为改善物联网 (IoT) 连接并在未来几年启用新的应用程序和解决方案带来了广泛的机会。Matter是一个应用层，它允许使用其他技术的不同供应商的不同产品无缝地协同工作。

该协议旨在减少不同制造商之间的碎片化，并增强智能家居设备和不同供应商的物联网平台之间的互操作性。为实现这一目标，Matter 将使用提供设备间互操作性的互联网协议 (IP) 来定义标准应用层——无论底层网络协议如何。

图 1物质正在推动主要物联网生态系统之间的融合。资料：硅实验室

如果物联网公司想要在当今不断发展的市场中保持地位，他们将需要深入了解底层 Matter 物联网无线协议的知识，包括蓝牙、Thread 和 Wi-Fi。那么，无论协议如何，您究竟如何才能实现 Matter 互操作性？答案可能在于桥接。

什么是桥接以及为什么需要它

由于基于非 IP 的 Zigbee、Z-Wave 和其他无线物联网协议存在大量现有安装基础，无线共存是必要的，而且非常复杂。目前市场上有超过 2,100 种经过的非 IP 智能家居产品，支持广泛的应用。随着 Matter 标准的发展，这些设备将需要进行桥接以确保与新协议的兼容性。

使用 Zigbee 或 Z-Wave 的产品——如 Philips Hue 灯泡、SmartThings 传感器、铃声报警系统和 Ecobee 恒温器——已经在世界各地的货架上和家庭中使用，但目前与 Matter 不兼容。一般来说，将 Zigbee 和 Z-Wave 设备连接到 Matter 将涉及更新现有集线器或添加支持新协议的新桥接器。

开发人员需要一种方法将 Matter 连接到这些设备，并将当今现有的智能家居设备带入未来，以便消费者可以通过现有产品享受 Matter 带来的好处。尽管一些公司可能会选择在满足闪存和 RAM 要求的情况下现场升级他们的终端设备，但对于物联网提供商来说，将现有的传感器网络与物质网络连接起来将是更明智的做法，因为它将为用户提供更直观、更直观的体验。更轻松的体验。

值得庆幸的是，越来越多的物联网公司计划推出桥接产品，这些产品将有助于支持已部署的 Zigbee/Z-Wave 产品和使用蓝牙低功耗 (LE) 进行调试并通过线程、Wi-Fi 和运行的较新的 Matter 产品。以太网协议。让我们仔细看看 Matter 桥的工作原理。

物质桥的工作原理

Matter 桥的工作原理是将连接扩展到 Matter 结构中的非 Matter 物联网设备，并允许消费者继续使用现有的非 Matter 设备，例如 Zigbee 和 Z-Wave 设备以及新的 Matter 设备。网桥使用各自的协议（例如 Zigbee、Z-Wave 或蓝牙）连接到每个设备，然后将它们之间的消息转换为它们都能理解的 Matter 协议。

因此，当一个设备向另一个设备发送消息时，网桥会拦截它，将其转换为 Matter 协议，然后将其发送到接收设备。然后，接收设备将消息转换回自己的协议，并据此采取行动。

从本质上讲，Matter 桥充当使用不同通信协议的智能家居设备之间的中介。它使设备能够无缝协同工作，无论它们使用何种协议。这对于消费者来说尤为重要，因为他们可能拥有来自不同制造商的使用不同协议的智能家居设备。

借助 Matter 网桥，他们可以将所有设备连接到一个网络，并从一个应用程序或平台控制它们。下图显示了 Thread 网络和 Matter 结构之间的连接，以及 Matter 与非 Matter 网络（例如使用桥接设备的 Z-Wave/Zigbee）之间的连接。

图 2这就是 Matter 网桥通过将所有设备连接到一个网络来工作的方式。资料：硅实验室

物超所值

为了能够通过 Thread 连接到 Matter，许多智能家居设备制造商正在构建同时支持 Thread 和 Matter 协议的边界路由器。这些设备旨在充当基于 Thread 的智能家居设备和基于 Matter 的设备之间的路由器，使它们能够相互通信。

Thread 与其他网桥和集线器的独特之处在于它能够内置到其他设备中，因为它是基于 IP 的。物联网提供商正在构建各种硬件设备，这些设备将充当与 Matter 兼容的 Thread 边界路由器，例如智能家居中枢、智能扬声器、智能锁和智能照明，为用户提供跨现有 Matter 和非 Matter 设备的无缝互操作性。

总的来说，任何同时支持 Thread 和 Matter 的设备都有可能充当这两种协议之间的边界路由器。随着 Matter 的日益普及，我们很可能会看到越来越多的设备同时支持 Thread 和 Matter。

此外，可以将 Thread Border Router 功能与 Matter Bridge 相结合，以在单个集线器中支持 Matter Thread 和非 Matter 设备。事实上，一些公司已经在采取措施使之成为现实。例如，Silicon Labs 近发布了功能齐全的 Unify 软件开发套件 (SDK)，为 Matter 到 Zigbee 和 Matter 到 Z-Wave 提供桥接解决方案，并连接到 Matter Thread 设备。

图 3该 SDK 为 Matter to Zigbee、Matter to Z-Wave 和 Matter to Thread 设备提供桥接解决方案。资料：硅实验室

Unify SDK是一种软件网络，可简化物联网基础设施开发，包括基于应用处理器的终端产品、网关、集线器、网桥和接入点。每个 Unify SDK 组件都实现了一个消息队列遥测传输 (MQTT) 接口，这是一种简单的消息传递协议，用于基于 Dotdot 的统一语言。因此，它是用于系统集成的模块化、可扩展、轻量级且定义明确的接口。

尽管 Unify SDK 本身在 Linux 上运行，但它的架构是为了可移植性。Unify-Matter 桥接应用程序是 Unify SDK 的一部分，基于 CSA 的 Matter Bridge Application 软件。应用程序在 Matter 协议接口上接收 Zigbee 集群库 (ZCL) 命令，转换为 Unify Controller Language 数据模型，并发布到 MQTT 接口。

改善未来智能家居的连通性

通过使用 Thread 作为 IoT 设备的底层无线协议并通过边界路由器添加 Matter 支持，IoT 提供商可以更轻松地创建协同工作的连接设备生态系统。那些没有原生 Matter 支持的设备仍然可以通过 Matter 桥与 Matter 进行互操作。

这种方法使消费者能够从更广泛的设备和制造商中进行选择，同时仍然确保兼容性和易用性。随着行业的不断发展，我们可以期待看到更多同时支持 Thread 和 Matter 的设备，从而比以往任何时候都更容易创建无缝连接的智能家居体验。