将非 Matter 设备桥接到 Matter 网络

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对于 Matter 而言,今年将是重要的一年。Matter 一直以来的目标就是减少不同供应商之间的隔阂,实现不同供应商智能家居设备和物联网 (IoT) 平台之间的互操作性。为实现这一目标,Matter 使用互联网协议 (IP) 作为连接基础,推出了一个通用应用层。无论底层采用何种网络协议,Matter 应用层都能够保证设备间的互操作性。

新的 Matter 设备可以是受控设备,也可以同时是多个生态系统的一部分。例如,可以将灯泡连接到亚马逊Alexa、谷歌智能家居(Google Home) 和 苹果HomeKit。这意味着消费者可以在智能家居中添加新产品和品牌,而无需花费精力研究设备是否兼容。有了 Matter,毫无疑问可轻松连接。

Silicon Labs 是连接标准联盟 (Connectivity Standards Alliance, CSA) 的成员,在底层 Matter 物联网无线协议(包括蓝牙、 Thread 和 Wi-Fi )方面拥有深厚的专业知识。Silicon Labs 同 亚马逊Alexa、苹果HomeKit 和谷歌一样,都是 CSA 中最大的代码贡献者之一。

2022年11月10日,AspenCore将在深圳大中华交易中心举办"IIC Shenzhen - 2022国际集成电路展览会暨研讨会",同期举办的“全球CEO峰会”将邀请Silicon Labs公司物联网工业及商业事业部资深副总裁 Ross Sabolcik先生、Silicon Labs中国区总经理周巍先生出席演讲,与观众们交流和分享物联网行业技术及未来趋势。 点击 这里 报名参加。

什么是桥接?为什么需要桥接?

随着非 IP 型 Zigbee、Z-Wave 和其他无线物联网协议的大量使用安装,桥接将成为一个重要事项,因为它可以将 Matter 连接到这些设备,从而让各种技术发挥相应作用。尽管某些终端设备可满足现场升级的要求(例如拥有足够的闪存和 RAM),但桥接现有传感器网络从而与 Matter 网络进行互操作会更简单、更稳定,还能提供更出色的用户体验。Silicon Labs 在内的许多物联网制造商不仅支持桥接较新的 Matter 产品,还将推出支持现有和已部署 Zigbee/Z-Wave 产品的桥接产品。Matter 使用蓝牙低功耗 (LE) 进行调试,并通过 Wi-Fi、以太网和 Thread 协议运行。在了解 Matter 桥接的概念之前,务必要弄清楚 Thread 这一Matter底层网络协议。

Thread 是一种无线联网技术,是基于广泛使用的互联网协议 (IPv6) 和久经考验的 IEEE 802.15.4 无线技术开发而来,旨在确保安全通信和兼容未来技术。Thread 通过提供一个适配层,解决了 IPv6 和 802.15.4 技术之间的统一问题,这个适配层可以灵活向上支持 IPv6 网络层的要求和向下支持 802.15.4 链路层的功能。此适配层就是 6LoWPAN。下图为 Thread 协议栈(Matter 作为统一应用层)结构概览。

 

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Thread 协议栈结构概览

Thread 边界路由器可将 Thread 网络连接到其他基于 IP 的网络,例如 Wi-Fi 或以太网。边界路由器为 Thread 网络内的设备提供各种服务,包括为离线操作提供路由服务、提供基于 IPv6 基础设施链路的双向连接,以及提供服务注册以便启用基于 DNS 的服务发现。

Silicon Labs 提供构建OpenThread 边界路由器 (OTBR) 的解决方案,解决方案中包含 Raspberry Pi 设备和构建边界路由器软件所需的示例无线电协处理器 (RCP) 应用程序。

什么是 Unify™ SDK

Silicon Labs 的 Unify SDK 简化了物联网基础设施的开发,包括网关、接入点、集线器、网桥和基于应用处理器的终端产品。每个 Unify SDK 组件都实施统一语言(基于 Dotdot)的 MQTT 接口。采用模块化设计,可扩展、轻量化,还具备明确定义的接口,可用于系统集成。Unify SDK 在 Linux 上本地运行,但其架构也可以用于移动应用。Unify-Matter Bridge 应用程序是 Unify SDK 的一部分,基于 CSA 的 Matter桥接应用软件构建。应用程序接收 Matter 协议接口上的 ZCL 命令,并将其转化为 Unify 控制器语言数据模型,然后发布到 MQTT 接口。

Matter 桥接设备的工作原理是什么?

Matter 桥接设备可为 Matter 结构中的非 Matter 物联网设备提供连接。消费者可以在使用新 Matter 设备的同时,继续使用现有的非 Matter 设备,例如 Zigbee 和 Z-Wave 设备。这些非 Matter 设备在 Matter 结构显示为被桥接的设备。Matter 桥接设备使用 Unify SDK 在 Matter 和 Zigbee/Z-Wave 网络设备之间进行协议转换。下图显示了 Thread 网络和 Matter 结构之间的连接,以及 Matter 与使用桥接设备的 Z-Wave/Zigbee 等非 Matter 网络之间的连接。

下图显示了采用 Matter 网络作为统一解决方案的智能家居环境:

 

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Silicon Labs 持续提供完善的支持

Silicon Labs 为具有 Wi-Fi 或 Thread 连接功能的终端产品提供完整的 Matter 协议解决方案,以及包含无线 SoC 和软件组合的 OTBR 解决方案。Silicon Labs 同时还提供 Matter 到 Zigbee 和 Matter 到 Z-Wave 的桥接解决方案,其中包括功能齐全的 Unify SDK 软件。

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