关于网络通信:Matter技术调研
申明：本文大部分文字依赖ChatGPT实现写作，用于帮忙相熟理解相干技术，如有错漏敬请指出。技术细节需参考Spec：https://csa-iot.org/developer-resource/specifications-downloa... 背景Matter技术的背景是智能家居市场中存在着互操作性和互联互通的问题。在过来，不同品牌的智能家居设施通常应用各自独立的通信协议，导致设施之间无奈无缝地进行通信和互动。这给用户带来了不便，限度了设施之间的互操作性。 Matter的指标是解决这个问题，提供一个凋谢的、通用的规范和协定，使得各种智能家居设施可能通过雷同的通信协议进行连贯和管制。通过对立的规范，Matter心愿实现智能家居设施之间的互操作性和互联互通，为用户提供更好的应用体验。 实用场景Matter技术实用于智能家居畛域的各种场景，包含但不限于： 照明管制：通过Matter协定，用户能够应用一个应用程序或语音助手管制不同品牌的智能灯泡，调整亮度、色彩等设置。家庭平安：Matter容许不同品牌的智能安全设备（如门锁、摄像头）进行互联，提供对立的治理和监控接口。温度和能源管理：应用Matter协定的智能恒温器、智能插座等设施能够集成在一起，实现更智能化的温度和能源管理。娱乐零碎：通过Matter技术，不同品牌的智能音箱、智能电视等设施能够无缝连贯，提供对立的娱乐管制和互动体验。 技术要点和框架：Matter技术的要害要点和框架包含： IP网络连接：Matter应用IP网络作为设施之间的通信根底，通过Wi-Fi、蓝牙和Thread等协定建设设施之间的连贯。星散成：Matter容许设施和云平台进行集成，通过云服务实现设施的近程管制和治理。安全性和隐衷爱护：Matter协定对设施和数据的安全性进行了思考，包含身份验证、数据加密等措施，爱护用户的隐衷和平安。互操作性：Matter提供了一组对立的数据模型和命令集，确保不同品牌的设施能够了解和相应雷同的指令，实现互操作性。 技术难点和实现细节：在设计Matter技术时，可能波及以下难点和实现细节： 设施兼容性：将各种不同品牌和类型的智能家居设施纳入Matter的规范之下，确保设施之间的兼容性是一个挑战。Matter所做的实现如下： Matter通过一系列机制来解决设施兼容性的问题，使得不同品牌的智能家居设施能够相互通信和互操作。以下是Matter解决设施兼容性的要害机制： 凋谢规范和协定：Matter采纳凋谢的规范和协定，使得不同厂商和设施都能遵循雷同的通信标准。这种对立的标准化办法促成了不同品牌设施之间的互操作性。通用数据模型：Matter定义了通用的数据模型，其中蕴含设施性能、状态和命令的形容。不同品牌的设施能够依据这个通用数据模型来示意和替换信息，从而实现互操作性。星散成和近程管制：Matter容许设施与云平台进行集成，使得用户能够通过云服务来管制和治理智能家居设施。通过对立的云接口，用户能够不便地近程管制各种品牌的设施，无论它们是基于Wi-Fi、蓝牙还是Thread等通信技术。平安认证和加密：Matter对设施之间的通信进行平安认证和加密，确保数据的保密性和完整性。设施在连贯到Matter网络之前须要通过身份验证，并应用加密技术来爱护通信过程中的数据安全。通过以上机制，Matter协定可能解决设施兼容性的问题，使得不同品牌的智能家居设施能够在对立的规范下相互通信和协同工作。这样，用户能够应用对立的应用程序或语音助手来治理和管制各种智能家居设施，无需为每个设施应用不同的利用或工具。 规范制订和协定标准Matter采纳了一种技术分层构造，以实现设施之间的互操作性和互联互通。上面是Matter的技术分层： 物理层（Physical Layer）： 物理层是最底层的层级，波及到设施之间的物理连贯和通信介质，例如Wi-Fi、蓝牙、Thread等。Matter并不间接定义物理层，而是建设在现有的物理层技术之上，利用它们来实现设施的互联互通。网络层（Network Layer）： 网络层解决设施之间的寻址、路由和转发，确保设施可能在网络上相互通信。Matter应用IP技术作为网络层的根底，采纳IPv6协定来调配寰球惟一的地址，并反对多种网络传输技术。传输层（Transport Layer）： 传输层负责在设施之间建设牢靠的通信连贯，并提供数据传输的可靠性和完整性。Matter应用Transport Layer Security（TLS）协定来加密和爱护设施之间的通信，确保数据的安全性。应用层（Application Layer）： 应用层是最高层的层级，包含设施的性能、属性和命令的形容，以及设施之间的互操作标准。Matter应用通用数据模型（Common Application Layer，CAL）来定义设施的性能和交互方式，以确保不同品牌的设施能够相互理解和协同工作。通过这种分层构造，Matter实现了设施之间的互操作性和互联互通。每个层级负责不同的性能和工作，确保了规范的灵活性和可扩展性。这样，Matter可能适应不同的物理连贯、网络传输和利用需要，使得智能家居设施可能在对立的规范下实现互联互通。 与同类技术的横向比拟：技术长处毛病Matter- 凋谢规范，多家厂商反对- 实现多品牌设施互操作性- 反对星散成和近程管制- 强调安全性和隐衷爱护- 制订和推广规范须要工夫和协调- 须要设施和厂商的反对和兼容性Zigbee- 低功耗、低成本的无线通信协定- 实用于大规模智能家居网络- 自组织和自修复能力- 网络范畴无限，须要网关进行连贯- 一些设施厂商反对无限Z-Wave- 高可靠性和安全性- 反对大范畴笼罩的无线通信- 实用于大规模智能家居网络- 须要专用硬件反对- 设施抉择无限HomeKit- Apple生态系统反对- 强调安全性和隐衷爱护- 反对多种通信技术- 只实用于Apple设施和生态系统- 品牌和设施抉择无限SmartThings- 多品牌设施反对- 强调星散成和近程管制- 反对自定义自动化规定- 局部性能须要云服务反对- 兼容性和稳定性存在问题技术设计的trade-off衡量考量：在Matter技术的设计中，可能须要衡量以下方面： 通用性与性能：Matter谋求通用性和互操作性，但在某些状况下，为了满足不同设施的要求，可能须要进行一些性能上的斗争。安全性与便利性：Matter重视安全性和隐衷爱护，但在设计中须要找到平衡点，以确保用户可能不便地应用和治理智能家居设施。规范推广与工夫老本：Matter的推广须要工夫和资源，须要在各方之间达成共识，并激励设施厂商进行反对和适配。衡量推广老本和效益是一个重要思考因素。请留神，以上内容是基于我在2021年9月之前的常识。对于Matter技术的最新倒退和细节，请参考官网文档、新闻来源或官网公布的申明以获取最精确和最新的信息。