如何將非 Matter 設(shè)備橋接到Matter網(wǎng)絡(luò)

Matter橋接設(shè)備可為 Matter 結(jié)構(gòu)中的非 Matter 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供連接。消費(fèi)者可以在使用新Matter 設(shè)備的同時(shí)，繼續(xù)使用現(xiàn)有的非 Matter 設(shè)備，例如 Zigbee 和 Z-Wave 設(shè)備。

對(duì)于 Matter 而言，今年將是重要的一年。Matter 一直以來(lái)的目標(biāo)就是減少不同供應(yīng)商之間的隔閡，實(shí)現(xiàn)不同供應(yīng)商智能家居設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 平臺(tái)之間的互操作性。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，Matter 使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IP) 作為連接基礎(chǔ)，推出了一個(gè)通用應(yīng)用層。無(wú)論底層采用何種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，Matter 應(yīng)用層都能夠保證設(shè)備間的互操作性。

新的 Matter 設(shè)備可以是受控設(shè)備，也可以同時(shí)是多個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的一部分。例如，可以將燈泡連接到亞馬遜Alexa、谷歌智能家居（Google Home） 和 蘋(píng)果HomeKit。這意味著消費(fèi)者可以在智能家居中添加新產(chǎn)品和品牌，而無(wú)需花費(fèi)精力研究設(shè)備是否兼容。有了 Matter，毫無(wú)疑問(wèn)可輕松連接。

Silicon Labs 是連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟 (Connectivity Standards Alliance, CSA) 的成員，在底層 Matter 物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線協(xié)議（包括藍(lán)牙、 Thread 和 Wi-Fi ）方面擁有深厚的專業(yè)知識(shí)。Silicon Labs 同 亞馬遜Alexa、蘋(píng)果HomeKit 和谷歌一樣，都是 CSA 中最大的代碼貢獻(xiàn)者之一。

什么是橋接？為什么需要橋接？

隨著非 IP 型 Zigbee、Z-Wave 和其他無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的大量使用安裝，橋接將成為一個(gè)重要事項(xiàng)，因?yàn)樗梢詫?nbsp;Matter 連接到這些設(shè)備，從而讓各種技術(shù)發(fā)揮相應(yīng)作用。盡管某些終端設(shè)備可滿足現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)的要求（例如擁有足夠的閃存和 RAM），但橋接現(xiàn)有傳感器網(wǎng)絡(luò)從而與 Matter 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互操作會(huì)更簡(jiǎn)單、更穩(wěn)定，還能提供更出色的用戶體驗(yàn)。Silicon Labs 在內(nèi)的許多物聯(lián)網(wǎng)制造商不僅支持橋接較新的 Matter 產(chǎn)品，還將推出支持現(xiàn)有和已部署 Zigbee/Z-Wave 產(chǎn)品的橋接產(chǎn)品。Matter 使用藍(lán)牙低功耗 (LE) 進(jìn)行調(diào)試，并通過(guò) Wi-Fi、以太網(wǎng)和 Thread 協(xié)議運(yùn)行。在了解 Matter 橋接的概念之前，務(wù)必要弄清楚 Thread 這一Matter底層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

Thread 是一種無(wú)線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是基于廣泛使用的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (IPv6) 和久經(jīng)考驗(yàn)的 IEEE 802.15.4 無(wú)線技術(shù)開(kāi)發(fā)而來(lái)，旨在確保安全通信和兼容未來(lái)技術(shù)。Thread 通過(guò)提供一個(gè)適配層，解決了 IPv6 和 802.15.4 技術(shù)之間的統(tǒng)一問(wèn)題，這個(gè)適配層可以靈活向上支持 IPv6 網(wǎng)絡(luò)層的要求和向下支持 802.15.4 鏈路層的功能。此適配層就是 6LoWPAN。下圖為 Thread 協(xié)議棧（Matter 作為統(tǒng)一應(yīng)用層）結(jié)構(gòu)概覽。

Thread協(xié)議棧結(jié)構(gòu)概覽

Thread邊界路由器可將 Thread 網(wǎng)絡(luò)連接到其他基于 IP 的網(wǎng)絡(luò)，例如 Wi-Fi 或以太網(wǎng)。邊界路由器為 Thread 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備提供各種服務(wù)，包括為離線操作提供路由服務(wù)、提供基于 IPv6 基礎(chǔ)設(shè)施鏈路的雙向連接，以及提供服務(wù)注冊(cè)以便啟用基于 DNS 的服務(wù)發(fā)現(xiàn)。

SiliconLabs 提供構(gòu)建OpenThread 邊界路由器 (OTBR) 的解決方案，解決方案中包含 Raspberry Pi 設(shè)備和構(gòu)建邊界路由器軟件所需的示例無(wú)線電協(xié)處理器 (RCP) 應(yīng)用程序。

什么是 Unify? SDK？

SiliconLabs 的 Unify SDK 簡(jiǎn)化了物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的開(kāi)發(fā)，包括網(wǎng)關(guān)、接入點(diǎn)、集線器、網(wǎng)橋和基于應(yīng)用處理器的終端產(chǎn)品。每個(gè) Unify SDK 組件都實(shí)施統(tǒng)一語(yǔ)言（基于 Dotdot）的 MQTT 接口。采用模塊化設(shè)計(jì)，可擴(kuò)展、輕量化，還具備明確定義的接口，可用于系統(tǒng)集成。Unify SDK 在 Linux 上本地運(yùn)行，但其架構(gòu)也可以用于移動(dòng)應(yīng)用。Unify-Matter Bridge 應(yīng)用程序是 Unify SDK 的一部分，基于 CSA 的 Matter橋接應(yīng)用軟件構(gòu)建。應(yīng)用程序接收 Matter 協(xié)議接口上的 ZCL 命令，并將其轉(zhuǎn)化為 Unify 控制器語(yǔ)言數(shù)據(jù)模型，然后發(fā)布到 MQTT 接口。

Matter橋接設(shè)備的工作原理是什么？

Matter橋接設(shè)備可為 Matter 結(jié)構(gòu)中的非 Matter 物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供連接。消費(fèi)者可以在使用新 Matter 設(shè)備的同時(shí)，繼續(xù)使用現(xiàn)有的非 Matter 設(shè)備，例如 Zigbee 和 Z-Wave 設(shè)備。這些非 Matter 設(shè)備在 Matter 結(jié)構(gòu)顯示為被橋接的設(shè)備。Matter 橋接設(shè)備使用 Unify SDK 在 Matter 和 Zigbee/Z-Wave 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換。下圖顯示了 Thread 網(wǎng)絡(luò)和 Matter 結(jié)構(gòu)之間的連接，以及 Matter 與使用橋接設(shè)備的 Z-Wave/Zigbee 等非 Matter 網(wǎng)絡(luò)之間的連接。

下圖顯示了采用 Matter 網(wǎng)絡(luò)作為統(tǒng)一解決方案的智能家居環(huán)境：