什麼是 Matter? Matter 對智慧家庭用戶的影響

Matter(前稱 Project CHIP 家用智慧裝置互通計畫,英語:Project Connected Home over IP,簡稱為Project CHIP)是一個智能家居開源標準項目,由 Amazon、Apple、Google、ZigBee 聯盟聯合發起,旨在開發、推廣一項免除專利費的新協議,簡化智能家居設備商開發成本,並提高產品兼容性。2021年5月11日,CHIP 正式更名為 Matter,ZigBee 聯盟也更名為連網標準聯盟 (Connectivity Standards Alliance)。

— 維基百科

既然 Matter 是針對智能家居設備商所設計的標準通訊規格,那這之前的智能家居設備通訊規格又是怎樣的情況呢?讓我們一起來探詢 Matter 的出現所代表的意義。

智能家居發展簡史

2000-2007:網狀網路架構
2000 年互聯網產業打得火熱的同時,針對智能家居場域的無線通訊系統也如火如荼的發展起來,主要的無線通訊系統有兩個:Z-Wave (1999) 與 ZigBee (2003),相對於當時的 Ethernet 星狀的網路架構 (Star Topology),Z-Wave 與 ZigBee 都採用網狀網路架構 (Mesh Network),這種網狀網路架構的好處是可以保持每個節點間的連線完整,當網路拓蹼中有某個節點失效或無法服務時,這種架構允許「跳躍」式的方式形成新的路由後將訊息送達傳輸目的地。(取自維基百科「網狀網路」條目)

封閉式智能家居中樞系統
當時要建置智能家居系統,大部分都是透過一台中樞主機,以特有的通訊技術(像是 Z-Wave 或是 ZigBee),與被控制的設備(如:燈具、開關、門窗感應器等)隨時保持聯繫,所以系統中所有參與服務的設備,都需要與中樞主機使用同一種通訊方式。

2007-至今:App 為主流的控制介面
2007 年隨著 iPhone 與 Android 手機相繼問世,世界正式從互聯網時代進入到了 “Anytime, Anywhere and Any Device” 的行動裝置通訊時代,加上 App Store 軟體開發生態發展迅速,針對各式各樣場域的 App 應用也相繼被設計出來。順應著這股勢流,原本以網頁為主要控制介面的家庭中樞系統,也開始提供 App 的使用者介面功能,讓用戶可以透過手機控制自己的智能家居設備。接著,傳統的家電製造商也開始開發自家設備的 App,讓用戶可以透過 App 控制單一設備,如冷氣、電扇等。

2011年-至今:HomeKit 與智能音箱問世
2011年 Apple 發表 Siri 語音助理功能,且在 2014 年,Apple 更進一步針對智能家居設備發表了新一代智能家居通訊規格「HomeKit」,同步開發了 Apple TV 作為智能家居的系統中樞裝置,開啟了語音聲控(Voice Control)的時代,相較用戶透過手機上的 App 控制設備,聲控無疑是一個劃時代、且更便利的智能家居設備操控方式。

2014年 Amazon 更率先開發出智能音箱,除了提供用戶語音下單訂購服務,更進一步提供用戶語音控制設備的功能。技術巨頭們為了爭奪用戶家庭場域系統的主導權,紛紛推出了Google Home 與 Apple HomePod 等智能音箱產品,正式開啟了智能家居聲控模式的趨勢。

Amazon Echo在美國是市占率最高的智能音箱系列,大多數人已習慣使用Alexa的語音功能。

Matter 為消費者帶來的好處

在以「打造一個所有智慧家庭平台可兼容互通的環境」為目標的前提下, Matter 究竟會替一般的用戶帶來什麼樣的影響?


更安全的智能家居系統
除了 ZigBee 通訊協定原本已經驗證過的資訊安全功能之外,Matter 也有針對 IoT 架構下的資訊安全設計,對消費者而言是更為安全的,對個人隱私更為保障也有相當大的提升。


多樣化的產品選擇和更高的相容度
當 Matter 規格成為設備廠商的主流標準之後,便會形成「馬太效應(Matthew effect)」贏家通吃的結果。對於消費者來說,未來會有更多的產品選項—每當新的設備需求增加時,只要選擇符合 Matter 認證的產品,就能直接與家裡現有的智能家居系統相容,得到高度客製化、低成本系統擴充的便利,不用擔心原本選擇的系統會被市場淘汰。

Z-Wave Europe 今年六月宣布加入Matter。(圖片取自Z-Wave Europe官網

更低廉的智能家居整體建置成本
原本封閉式智能家居系統都會需要一個專用的中樞主機,這通常也是智能家居系統建置成本偏高的主要原因,在 Matter 的標準化下,未來將會有越來越多支援 Thread 協定的 Wi-Fi 路由器問世與普及,當大多數家庭裡的 Wi-Fi 系統支援 Thread 協定的情況下,原本專用的智能家庭中樞主機的建置成本也就會消失,對消費者而言就會降低整體系統的建置成本。
(註:Google 於 2014 年收購 Nest 之後,使用 Nest 提出的 Thread 協定作為其智能家居產品的基礎。)

彈性化的建置和跨設備整合
當 Matter 生態系統持續發展、為 IoT 產品定義一普遍規格後,消費者可以預期的是,未來將會有更多的軟硬體公司願意開發更優質、整合性高的設備與服務,例如聲控系統可以選擇 Alexa、Siri、Google Assistant 等,終端設備用戶也可以選擇本身喜歡與價格合適的廠牌產品,不用被單一系統綁定也不侷限單一平台。

目前已有許多知名企業加入支援Matter標準的行列。(圖片取自Matter官網

下一步怎麼做?

對於尚未安裝智能家居系統的用戶,基礎的網路架構與建置將會是規劃重點。費米建議可以先把家裡的 Wi-Fi 路由器換成同時支援 Wi-Fi 與 Thread 的機種,因為 Matter 底層通訊支援 Thread (Thread 是設計與 Wi-Fi 網路共用射頻頻段的通訊方式),估計將來會有越來越多 Wi-Fi 路由器支援,選擇這類型的網路路由器就等於為未來的智能家居設備做好基礎的網路通訊建置工程。

至於家中已經安裝了智能家居系統的用戶,代表家裡已經有了 Wi-Fi 路由器,若想要導入 Matter 設備,費米建議可以透過 Thread Border Router (邊界路由器)這樣的中繼裝置,將家裡的 Wi-Fi IP 網路整合 Thread 系統,再透過 Matter over IP 與 Thread 裝置做整合,日後的設備建置、擴充和整合就會更順暢。

不論您是尚未安裝、或是已安裝智能家居系統的用戶,還是幫客戶進行空間規劃的室內設計師,費米在智慧家庭業界多年專業的基礎網路建置、系統設備整合與安裝服務,都能夠協助您在 Matter 標準化的趨勢下,讓您搭上智能家居市場起飛的順風車。

費米智慧家庭

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