【支援Apple/Google/Amazon！使用智能家居必睇】什麼是 Matter協議? | 如何運作及應用 | 好處 | 常見問題

大家對智能家居有一定認知嗎？

它是一種利用互聯網和物聯網技術來實現家居自動化和智能化的方式。例如使用智能手機或其他智能設備控制和監控智能家居設備，包括智能插座、智能燈泡、智能門鎖、智能攝像頭等等。然而，不同品牌推出的智能家居設備通常使用了不同的通信協議和技術，導致互操作性問題，使得設置和控制這些設備變得複雜和困難。為了解決這個問題，Matter協議應運而生。本文將介紹Matter協議，它又可以如何在智能家居中作出貢獻？

1. 什麼是Matter協議？
2. 如何運作及應用？
3. 好處
1. 本地連接
2. Thread 無線電協議
3. 私隱和安全
4. 多管理模式
4. 常見問題
1. Matter 會取代其他智能家居系統嗎？
2. Matter 中有哪些產品類別？
3. 我已經有一個智能家居系統，Matter協議對我有什麼影響？

1.什麼是Matter協議？

Matter 協議（前稱為Project CHIP，即Connected Home over IP）是一種物聯網（IoT）標準是一個開放源代碼的，基於IP的標準。 協議由「連接標準聯盟( Connectivity Standards Alliance, CSA)」，（前稱Zigbee聯盟），包括Apple、Google和Amazon等公司共同開發，以取代現有的Zigbee和Z-Wave等協議。

使用Matter協議，消費者可以使用單個應用程序設置和控制所有經過Matter認證的設備，而不需要擔心兼容性問題。此外，Matter協議支持自動化，允許用戶基於其設備的行為創建自定義例程和操作，進一步提高智能家居設備的易用性和智能化程度。使不同的設備可以相互通信和控制，從而提高智能家居的整體性能和方便性。

2.如何運作及應用？

Matter 協議基於IP和Wi-Fi技術，使用標準化的通信協議，使不同製造商的智能家居設備可以相互通信和控制。Matter協議使用了三種標準技術，包括Thread、Wi-Fi和IP，這些技術結合使用，提供了一個安全、可靠和互通的通信協議。具體來說，Matter協議通過以下方式實現智能家居設備的互操作性：

Matter-certified 設備：

通過獲得Matter認證的設備，可以確保設備符合Matter協議的標準，從而可以與其他Matter設備進行互動和控制。

Matter Bridge：

Matter Bridge 可以是一個軟件或硬件設備，可以將不同的智能家居設備相互連接起來，使它們可以相互通信和控制。

Matter Cloud：

Matter Cloud是一個基於IP的雲端服務，可以提供安全的設備註冊、身份驗證和遠程控制功能，從而使得不同的設備可以在互聯網上相互通信和控制。

對於使用者在實際應用方面，每個Matter設備都帶有一個由11位數字組成的單獨設置代碼。它通常以紙質形式附在產品中，或者可以作為標籤粘貼在設備上。最常見的形式是可以用智能手機攝像頭掃描的二維碼連接。在安裝過程中，設備使用其設置代碼建立與網絡的加密連接。隨後的通信也會被加密，是一個關鍵的安全功能。

3.好處

3.1 本地連接

現在許多遙距控制的WLAN燈、電源插座和其他所謂的物聯網產品都不斷連接到互聯網。這代表著智能手機應用程序不是直接控制它們，而是將命令發送到網絡服務器。從技術方面上講，它也可以是服務提供商維護的多台服務器或整個服務器場。

舉例來說，Alexa或Google Assistant等智能家居控制系統已經涉及兩個雲端：亞馬遜或谷歌的雲端及設備提供商的數據中心。兩人通過互聯網保持聯繫。如果要打開家裡的燈，命令首先發送到控制系統的雲端，然後發送到設備雲端，最後從那裡返回家中。這就出現了一個安全隱憂，傳輸是否加密且防竊聽？如果服務器位於不同法律法規的國家，誰有權訪問數據？

Matter通過從一開始就提供局部控制來解決問題。本地連接意味著Matter兼容設備必須供家庭網絡中的應用程序和智能家居控制中心訪問，而無需經互聯網。智能手機、智能顯示器或其他控制設備直接在家裡的路由器網絡內與它們進行通信。

3.2 Thread 無線電協議

Matter的發明者提供了Thread無線電協議作為除LAN（以太網路）和WLAN（WiFi）之外的第三種連接技術。它具有類似Z-Wave或Zigbee的優點：首先，它線程發送和接收時只需要很少的能量。這對於電池供電的設備（例如運動探測器、散熱器恆溫器等）尤其有利。另外，它使用邊界路由器建立與WLAN路由器的IP網絡的連接。這意味著Thread設備也可以通過智能手機或通過互聯網訪問。每個Thread家庭至少有一個邊界路由器，但也可以安裝多個。它們不會互相干擾，因為網絡會自動將其中一個負責。安裝後，邊界路由器將接管這些任務。線程網絡自行管理，無需進一步關注。如果單個節點發生故障，網格中的其他節點將接管其功能。從某種意義上說，網絡可以自我修復並自動消除出現的任何差距。

3.3 私隱和安全

Matter的防護牆依靠三大支柱：可信設備、安全控制系統和防竊聽通信。而這三者的基本先決條件是加密。

據目前所知，Matter將安排每台銷售的設備都有一個可以防止假冒的設備認證證書(DAC)，並保證包裝上的硬件來自指定製造商。真實性可以通過製造商的證書（中級產品證明或PAI）進行確認。而在設置過程中會交換密鑰，一種新的Matter設備在開機後會自動發出信號來宣告自己的存在。當Matter控制器收到該信號時，它就會準備連接。所謂的PASE過程（密碼驗證會話建立）開始，其中控制器和設備已經建立安全連接。成功建立連接後，控制器首先檢查設備證書（DAC）。如果有效，即可將與智能家居網絡建立安全聯繫。

3.4 多管理模式

Matter的優勢之一是可以通過多個系統並行訪問燈光、開關、傳感器和其他產品。它們不再僅僅局限於一個控制系統。例如，通過iPhone添加到Apple Home的設備也可以由家庭成員使用Android智能手機上的Google Home應用程序進行操作。每個支持Matter的智能家居生態系統都有一個用於此目的的配對模式。

在此過程中，可從第一個平台訪問的已安裝設備通過應用程序置於臨時連接狀態。運行中的智能手機會顯示單獨的二維碼或數字代碼，可用於在新系統中安裝。之後，兩個平台都具有對設備的同等訪問權限。可以使用其他物質控制系統重複該過程。

4.常見問題

4.1 Matter 會取代其他智能家居系統嗎？

不會，因為Matter本身並不是一個智能家居系統。儘管該技術連接了家庭中的設備，但它仍不能自動運作，仍然需要一個與Matter兼容的更高級別的系統。

4.2 Matter 中有哪些產品類別？

Matter標準於2022年10 月發布了第一版，支援的產品有電力（插座和開關）、暖氣/HVAC（恆溫器和控制器）、百葉窗（窗簾）、傳感器（運動和接觸）、門鎖（智能鎖）、媒體播放器（用於流媒體）等等。

根據CSA的說法，更多其他產品正在開發中，預計推出的項目包括：環境傳感器、煙霧和二氧化碳傳感器、家用電器、機器人吸塵器、攝像頭、電動汽車充電、能源和水管理、家庭路由器和接入點、電視。

4.3 我已經有一個智能家居系統，Matter協議對我有什麼影響？

現有的設備可能需要經過升級或更換才能支持Matter協議。許多生產商計劃為現有設備提供軟件更新。在未來，Matter協議將使得添加新設備到系統變得更加簡單，並改善更多設備之間的互操作性，為使用者帶來更多的便利。