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關于成長之煩惱的有趣之處在于，盡管最初可能會有一些不適，但最終通常會獲得積極的進步與改善。目前處于高速增長期的智能家居技術，很可能即將迎來市場爆發，從而得到發展和擴張。考慮到現代應用能夠實現的諸多功能，您可能會認為智能家居早已成為常態；那么，又是什么阻礙了它的普及？

原因在于，市場上仍然存在多種標準和非標準的系統、設備及應用；且它們之間在很多時候無法良好地協同工作并兼容。這一問題很大程度上源自技術的碎片化。不同的物聯網設備并不總能相互識別；許多設備還需要其自己的應用程序或網絡來實現通信，如下圖所示（圖1）。

圖1，帶有Zigbee和藍牙集線器的智能家居

早期用戶在智能手機上裝滿各類應用程序的情況并不鮮見——一個程序用于照明，另一個針對安防，第三個又面向溫度控制，諸如此類的應用程序不勝枚舉。同樣，早期的智能家居中也可能裝滿了多種設備，以至于每個房間都需要一臺來實現各種功能。

引入Matter

無論如何，情況正在好轉。理想的解決方案將為消費者帶來即插即用的設備和網絡，同時也為制造商構建有利可圖的標準，這就是Matter的作用所在。

在一個原本碎片化的智能家居設備市場，Matter標準現已成為有力的推動力量；其有助于管理智能家居中各種標準的無線網關、房間間擴展設備，和智能設備。

統一的進程于2021年3月正式開啟；當時的Zigbee聯盟更名為連接標準聯盟（CSA），并將成為安全、互聯物聯網的可信倡導者作為自身的定位。此外，CSA在2021年宣布了其新的物聯網協議品牌Matter。在亞馬遜、蘋果、谷歌和三星等行業領導者的推動下，Matter實現了對當前混雜連接標準（包括Wi-Fi、Thread）的互操作控制；目標是達成智能家居生態系統、設備及應用的基本互操作性，同時簡化設置并內置安全措施。CSA于2022年10月宣布Matter在全行業范圍獲批；亞馬遜和宜家隨后宣布在其Echo及智能家居集線器產品中采用Matter。

Wi-Fi的技術進展

充分帶動Matter的優勢

Matter和高性能三頻Wi-Fi網狀網絡有望為智能家居帶來持續創新。如以下圖2所示，如今Wi-Fi的家庭與企業架構正在轉向分布式Wi-Fi或Wi-Fi Easy Mesh；它們基于“One Pod Per Room”的架構，正在變得越來越普遍。

圖2，網狀網絡基礎設施中的智能家居設備

Qorvo在《Wi-Fi 6與Matter：真正的即插即用智能家居》（https://cn.qorvo.com/resources/d/qorvo-wi-fi-6-and-matter-real-plug-and-play-smarthome-white-paper）白皮書中奠定了Matter的技術基礎。從本質上講，Matter位于網絡/傳輸層和應用層間的技術堆棧層，利用上述各種連接標準來適應不同的目的，如圖3所示。

圖3，網絡生態系統共存：Matter作為一個聚合標準，匯集了現有的物聯網標準

Matter在全屋范圍設置網狀網絡，幫助協調多種連接標準的智能家居生態系統、設備及應用。它將整合包括照明、電氣設備（如燈泡和插座）、HVAC溫度控制器、門鎖和安全傳感器、窗簾、電視等在內的各種應用。Matter降低了復雜性，并消除對支持何種標準以及支持級別的不確定性，使智能家居的開發更加順暢。

正如CSA所言：“開發者可通過單一的開發路徑進入最大的目標市場并實現更可靠的用戶體驗，由此能夠將資源集中于創新，提升投資回報率。” Qorvo如何實現物聯網互操作性，成為提升物聯網及其設備在無線世界中采用率和接受度的關鍵驅動因素。

Qorvo的物聯網互操作性

Qorvo提供的開發工具讓工程師可以即刻創建與Matter認證行業標準協議完全兼容的產品。這種技術能力及其帶來的工具，讓開發人員專注于應用層而非設備互操作的復雜細節，從而有助于加快產品上市速度。基于Matter的互操作性對于推廣物聯網產品的采用至關重要。

為更快地制作應用原型，Qorvo推出了包含所有必要軟件、硬件和文檔的開發套件。對于Matter產品，Qorvo的套件與Matter的開源軟件開發工具包（SDK）完全集成。Qorvo還利用Qorvo QPG6105等產品，為低功耗藍牙（Bluetooth LE）或Zigbee應用（如燈泡或門鎖）提供必要的工具。QMatter軟件和設計文檔均可以在Qorvo的GitHub平臺上獲取（圖4）。

圖4，Qorvo的Matter產品套件與Matter的開源軟件開發工具包（SDK）完全集成

Qorvo通過提供包括應用說明、用戶手冊和白皮書在內的文檔，為設計工程師帶來支持。這些資源有助于加快開發速度并協助設計人員做出明智的設計決策。此外，Qorvo還提供廣泛的Wi-Fi前端模塊、超寬帶（UWB）解決方案、功率管理SoC和輸入傳感器，進一步助力無線物聯網系統的開發（圖5）。

圖5，Qorvo帶來完整無線網絡拼圖的所有部件

此外，Qorvo開發的ConcurrentConnect技術可基于單個無線電同時運行Zigbee、低功耗藍牙和Matter等多個物聯網協議。這一技術無需復雜的軟件多路復用配置即可支持雙無線電應用。并發操作可在芯片中無縫處理，從而使所有低功耗藍牙用例以及Zigbee與/或Matter同時使用。雖然智能家居中的大多數物聯網設備都依賴時分復用技術進行通信，而Qorvo的ConcurrentConnect更進一步；無論采用何種協議，均能確保物聯網設備間的可靠通信。

在無線系統設計中，保持最佳RF 信號范圍并防止數據丟失至關重要。Qorvo通過提供片上天線分集功能來應對這些挑戰；該功能亦可“無縫”地讓系統工程師獲益。這一硬件驅動的功能適用于所有配備雙天線的Zigbee和Matter解決方案。借助集成天線分集功能，Qorvo的客戶可以在其物聯網系統應用中減少多徑衰落效應、擴展RF覆蓋范圍，并獲得穩定的信號性能。Qorvo的天線分集具備多種優勢，包括利用前導切換天線分集實現可靠通信、擴大RF信號覆蓋、減少信號重試以延長設備電池壽命、減少服務呼叫、最大限度地規避設備放置問題，以及在無Wi-Fi或 2.4GHz Wi-Fi干擾的情況下優化RF信號鏈路預算。

總結

Matter從連接標準的層面簡化了物聯網設備，而Qorvo的ConcurrentConnect和天線分集技術則提供更高水平的易用性。Qorvo的硬件SoC消除了物聯網網絡中的碎片化問題，并簡化了系統設計。

您不僅可以在產品中利用Matter和Qorvo的解決方案獲得全面的互操作性體驗，現還可以通過Qorvo提供的全套網絡解決方案芯片組來構建尚待開發的全新應用。

了解有關Matter的更多信息以及Qorvo如何助力開發未來的物聯網產品，請點擊“閱讀原文”。

David Schnaufer

#技術營銷傳播經理

# David作為Qorvo應用工程師的代言人，提供有關RF趨勢的技術見解，并幫助RF工程師解決復雜設計問題的技巧。

原文標題：Matter和Qorvo，助力IoT產品設計師顛覆游戲規則

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Matter和Qorvo，助力IoT產品設計師顛覆游戲規則

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