2021 年 5 月 11 日，智慧家居領域同時迎來了兩起重量級「改名」：「Zigbee 聯盟」改名為「連線標準聯盟」（CSA）1、CHIP 專案改名為 Matter2。與此同時，全新的 Matter 協議也宣佈了第一個正式版本，並給出了第一批認證產品的大致規劃。這兩起改名背後反映了哪些不容忽視的變化？初生的 Matter 協議又有哪些值得期待的亮點？
協議的進化：從 Zigbee 到 Matter
Zigbee 的願景與「混亂」
連線標準聯盟（Connectivity Standards Alliance）——這個 Zigbee 聯盟（Zigbee Alliance）的新名字中去掉了標誌性的 Zigbee 品牌，而是採用「連線標準」這樣的通用術語進行替代。除了原 Zigbee 聯盟成員中有一部分實際上並不使用 Zigbee 協議的原因之外，原有 Zigbee 生態存在的問題可能是促使這次改名的重要原因之一。Zigbee 聯盟曾經寄希望於 Zigbee 協議，試圖建立透過 Zigbee 連線的全屋智慧體系，如今這樣的計劃幾乎已經被官宣破產。
Zigbee 是基於 IEEE 802。15。4 標準構建的協議，它以低功耗和高穩定著稱，並且從設計之初就支援了高可用的自愈 mesh 組網功能。這就意味著使用 Zigbee 的智慧家居裝置可以「接力」傳遞資料，在較大範圍內也能保證低延遲。Zigbee 協議的早期版本（以 Zigbee 1。2 為代表）為每個智慧家居品類設計了獨立、互不相容的協議，這意味著不同品類的裝置將無法透過 mesh 組網。
當時的絕大多數智慧家居廠商都專注於特定領域，更「專注」的協議一開始沒有引發過多的問題。隨著「全屋」智慧家居概念的興起，部分智慧家居廠商的產品已經橫跨多個品類。它們被迫各自對最基礎的 Zigbee HA 協議進行擴充套件，來適配更多裝置型別，這樣的私有擴充套件大大破壞了 Zigbee 協議的「相容性」，導致了「Zigbee 跨品牌生態」的破產。
更糟糕的是，Zigbee 協議還允許了「品牌壁壘」。即使協議相容，廠商仍然可以控制是否允許第三方品牌的裝置入網，也可以限制自家的硬體產品接入第三方裝置網路。這樣高度的「開放性」造成了另一種混亂：智慧家居硬體廠商幾乎不願意讓第三方裝置接入自己的 Zigbee 網路，各家的 Zigbee 裝置都需要自己的「閘道器」，採用多個智慧家居品牌的使用者家中可能有好幾個獨立且覆蓋範圍重合的 Zigbee 網路，白白造成了無線通道的擁堵和浪費。
Zigbee 3。0 未竟的夢
Zigbee 聯盟在設計 Zigbee 3。0 協議時，懷抱著十分美好的夢想：只要統一所有裝置的協議，是不是就能大大提高 Zigbee 協議的實用性，讓更多不同品牌的裝置互聯起來呢？現在看來，Zigbee 3 最大的敗筆也許就是繼續允許了「品牌壁壘」的存在。實際上，為了解決廠商「圈地」問題，Zigbee 聯盟推出了號稱完全開放跨品牌連線的「Zigbee 認證」，目前已有 3500 款產品透過認證。然而，以「Zigbee 認證產品」 之一的飛利浦 Hue 燈泡為例，它可以連線同品牌、已獲認證的 Hue Bridge 橋接器，也可以直接連線已獲認證的亞馬遜 Echo 智慧音箱或者未獲認證的合作品牌小燕科技的家庭閘道器，卻無法連線已獲認證的 Aqara 品牌閘道器。
如上所見，Zigbee 3 推出的認證不但沒有改善跨品牌互通環境，反而讓情況變得更糟糕——Zigbee 認證只是檢查裝置是否用標準協議控制，以及是否能控制使用標準協議的裝置，並不會真的測試或強制要求向消費者提供完整的跨品牌聯動能力。即使兩款裝置均通過了 Zigbee 認證，希望使用 Aqara 無線開關來控制 Hue 燈泡的使用者仍然需要透過 HomeKit 這個更高階的協議進行聯動，高延遲自不必說，還給使用者增添了額外的成本。這使得 Zigbee 認證「形同虛設」，甚至「營銷大於實用」。希望獲得 Zigbee 認證的廠商還需要先加入 Zigbee 聯盟並繳納高額的年費，對於小品牌來說更是一筆難以負擔的成本。
現在，Zigbee 聯盟更名、Matter 成為「主推協議」，這意味著 Zigbee 協議大機率將不再作為連線標準聯盟的工作重心，Zigbee 協議的發展將變得緩慢甚至停滯。考慮到目前正在使用 Zigbee 協議的裝置規模依然龐大（官方網站顯示全球目前有 3 億臺活躍 Zigbee 裝置），我認為 Zigbee 很可能會發展成 USB Type-A 介面這樣雖然不再迭代但依舊在很長時間內成為「事實標配」的存在，其 1。2 和 3。0 雙版本共存的格局也頗似現在的 USB 2。0 和 3。0。
Thread：Zigbee 的「半個事實繼任者」
稍晚於 Zigbee 3，我們迎來了由谷歌 Nest 實驗室主導開發的 Thread 協議3。嚴格上說，Thread 是由獨立的 Thread 工作組主導的，但 Zigbee 聯盟（連線標準聯盟）也在 Thread 工作組官方合作伙伴之中。
Thread 幾乎可以說是為接下來要介紹的 Matter——曾經的 Project CHIP——量身打造的：它同樣基於 IEEE 802。15。4，但在傳輸層實現了 IPv6 支援，徹底解放了裝置互聯的限制，還允許低功耗裝置直接接入網際網路。它還比 Zigbee 支援更強的安全標準。不過，Thread 沒有定義頂層的應用協議，而是需要承載其它頂層協議，例如 HAP（HomeKit Accessory Protocol）、Matter 等公開協議，或者由廠商自行設計的私有協議。這也就意味著它無法直接替代 Zigbee 這類完整的解決方案。
Thread 同樣為適配產品推出了認證，同樣只面向工作組成員開放，但無論 Thread 產品是否透過認證都不存在品牌壁壘。家中的所有 Thread 裝置都處於同一個「區域網」中，並且只要有一個閘道器裝置就能讓 Thread 網路中所有裝置連上網際網路。這樣的設計避免了 Zigbee 3 的遺憾，可以在傳輸層面完美接棒 Zigbee——我想，Thread 的成熟可能也是連線標準聯盟選擇「放下」Zigbee 的重要原因。
去年 3 月，Thread 工作組的一篇部落格4詳細介紹了 CHIP 對 Thread 的意義：文中指出「CHIP 也選擇了 IPv6」，並表示「Thread 的模型足夠靈活，CHIP 協議完全可以基於 Thread 實現」。考慮到 CHIP 專案的誕生遠遠晚於 Thread，二者的工作組成員又高度重合，很難不讓人聯想到「Thread 影響甚至催生了 CHIP」這種可能。無論如何，Thread 的推廣將同時加速 Zigbee 的退場和 Matter 協議的普及，因此它的意義不可謂不重大。我甚至不能排除 Thread 工作組將 Thread 協議和認證捐贈給連線標準聯盟的可能性。
Matter：它還是曾經那個「Connected Home over IP」
CHIP 專案始於 2019 年 12 月，是由亞馬遜、蘋果、谷歌和 Zigbee 聯盟共同發起的基於 IPv6 的智慧家居互聯協議，其中的 CHIP 就是 Connected Home over IP（基於 IP 的互聯家居）的縮寫。CHIP 專案致力於打造一個基於開源生態的全新智慧家居協議。它是一個「高層協議」，工作在 OSI 七層模型中的傳輸層以上，且僅僅依賴傳輸層中的 IPv6 協議，從而相容不同的物理介質和資料鏈路標準。
從連線標準聯盟的新聞稿中我們可以瞭解到，本月初 CHIP 協議的首個正式版規範已經透過，隨後改名為 Matter。這可能是因為 CHIP 一詞已經承載了太多專有名詞釋義。不過，相比僅僅是作為名稱的 Matter，Connected Home over IP 這個「全稱」更能準確地描述它的特性和基本構想。初版 Matter 協議將支援乙太網、Wi-Fi 和 Thread 三種底層通訊協議，並且可以讓不同協議的智慧家居裝置互相通訊。此外，初版規範還統一採用了低功耗藍芽（BLE）作為配對方式，因此 Matter 裝置大致的入網流程是：
透過掃碼等方式連線藍芽進行配對；
透過藍芽交換入網資訊，將新裝置接入 Wi-Fi 或 Thread 網路；
在區域網內使用 Matter 和 IPv6 協議進行通訊。
總體來看，這樣的流程非常接近蘋果 HomeKit 新增裝置的步驟，不過後續使用的不再是 HAP 協議，而是三大智慧家居平臺通用的 Matter 協議，甚至有望一次性接入全部支援 Matter 協議的智慧家居平臺。這就意味著整個家中的 Matter 裝置都處於同一個、統一管理的「裝置池」之中，各個智慧家居平臺都可以透過智慧音箱之類的「中樞」獲得訪問許可權。它們可以從整個「池子」中篩選並控制自己相容的裝置，而不是像之前那樣每個平臺各自維護一個「裝置池」，再透過雲端接入或者私有協議相互「授權」。
Matter 的「未來」
CHIP 專案獲得如此高的關注，並不僅僅是因為它概念和標準上的先進，而是源於三位智慧家居巨頭的承諾。在 CHIP 專案立項之初，亞馬遜、蘋果和谷歌就承諾使用 CHIP 協議的裝置將可以相容 Alexa、Google Home 和 HomeKit 生態，給業界注入了一股「強心劑」，並讓無數智慧家居愛好者發出了「這就是未來」的感嘆。
如今，隨 Matter 協議一起釋出的還有計劃首批推出的 Matter 認證產品型別以及智慧家居品牌。從已有訊息看，首批 Matter 產品包括燈具和控制器、空調和恆溫器、門鎖、安防、窗簾、閘道器等產品，預計將在今年年末上市。在智慧家居品牌名單中，我們也能看到不少「自有平臺」大廠的身影。從某種角度看，他們手中正握著 Matter 的未來。
亞馬遜、谷歌和華為：這波我們跟了
毫不意外地，CHIP 協議的主導者亞馬遜和谷歌都出現在了首發陣容當中。作為 Thread 協議的發明者，谷歌 Nest 已經發布了多款 Thread 認證裝置，這一次 Nest 很有希望首發搭載基於 Thread 的 Matter 協議，打響同 Zigbee、Z-wave 和其他低功耗智慧家居方案搶奪地盤的第一槍。
除此之外，亞馬遜和谷歌還擁有豐富的智慧音箱產品線，其中亞馬遜的 Echo 音箱更是早就引入了 Zigbee 支援。它們很可能隨著首批 Matter 裝置釋出相容 Thread 和 Matter 的智慧音箱產品，從而允許 Matter 智慧裝置（無論它們使用 Thread、Wi-Fi 還是乙太網）直接連線智慧音箱。有了 Thread 支援，這些智慧音箱還能充當 Thread 裝置的閘道器，佔據 Thread 智慧家居網路的「流量出口」。
比較令人意外的是，此前在 Zigbee 聯盟中相對低調、幾乎沒有 Zigbee 產品的華為也出現在了 Matter 協議的首發名單中，並且成為了 Matter 專案的主力成員。目前來看，華為可能為旗下智慧音箱和智慧屏產品加入 Matter 支援，但不一定包括 Thread 支援。
在各大主流智慧家居平臺中，亞馬遜 Alexa 和谷歌 Home 採用的是較為寬鬆的准入政策。智慧家居廠商想要獲得 Alexa 或是 Hey Google 相容認證，只需要驗證產品可以正常接入平臺並且控制指令執行正確。對於這兩個平臺來說，由於透過 Matter 認證的產品都可以完美接入智慧家居平臺，很大機率將可以直接使用「Works with Alexa」和「Works with Hey Google」標誌，支援 Matter 甚至還減輕了一部分稽核負擔。
另一方面，華為 HiLink 和蘋果 HomeKit 的認證則採用了更嚴格的策略，前者需要由實驗室對產品質量進行嚴格檢查，後者則只允許由認證的代工廠進行生產。這意味著僅僅是支援 Matter 協議的產品並不能達到 HiLink 和 HomeKit 認證的門檻。考慮到這一特點，華為 HiLink 平臺將如何相容 Matter 成為了一個難以捉摸的問題。華為是否打算放低 HiLink 平臺的准入標準？又或者 HiLink 平臺將有限地支援基於 Thread 的 Matter？這一切恐怕得等首批華為 Matter 新品釋出才能見分曉了。
蘋果「意外」缺席首發名單
作為「連線標準聯盟」和「CHIP 工作小組」的重要成員，蘋果此次「意外」從首發陣容中缺席。但如果考慮到蘋果 HomeKit 和華為 HiLink 一樣採用「嚴入」政策，這次的缺席就顯得不那麼意外了。誠然蘋果已經承諾 HomeKit 未來將相容 Matter，但眼下 Matter 協議剛剛鋪開，一旦新標準推行不當，不但會影響品牌聲譽，還會嚴重打擊到已有的 HomeKit 智慧家居合作伙伴。或許是打算一次性兌現自己的承諾，蘋果此次並沒有參與到 Matter 的首發中。
HomeKit 真的會「完全相容」Matter 麼？從目前的情況看，Matter 的安全標準雖然不低，但部分品類的強制要求並沒有完全達到 HomeKit 現有標準。因此，蘋果不僅不太可能為 Matter 裝置直接頒發 HomeKit 認證，未獲得 HomeKit 認證的 Matter 裝置如果涉及強安全性功能則可能無法透過 HomeKit 控制，例如攝像頭和門鎖。
此外，如果希望使用自適應照明、HomeKit 安全影片之類的特色功能，智慧家居產品很可能依舊需要透過 HomeKit 認證，不過未來 HomeKit 安全認證應該會面向 Matter 產品開放。Matter 協議的兼容範圍大致可以參考非商用的 HAP 協議5，但 Matter 標準開放且支援商用，對小開發團隊無疑是一種利好。
未來，「Works with Apple HomeKit」將繼續成為 HomeKit 產品的「質量保障」，利用蘋果的品牌和口碑為合作伙伴提供「增值空間」；而一般的消費者將可以透過價格更低的普通 Matter 產品配合 HomeKit 使用，享受 Matter 作為「連線標準」帶來的便利。
小米和米家平臺使用者能否從 CSA 和 Matter 中獲益？
小米作為國內智慧家居的一大主力廠商，在煥然一新的「連線標準聯盟」中似乎已經徹底銷聲匿跡。眼下，小米智慧家居的新品幾乎清一色採用藍芽協議，米家平臺更是早已宣佈不再推廣 Zigbee，成為智慧家居頭部玩家中「逆勢而行」的少數派。誠然，完整的藍芽協議同樣可以支援 IP 和 mesh，但無論是延遲、穩定性還是潛在的規模都無法和 Thread 相提並論；在國內智慧家居愛好者中也常能聽到對於米家平臺藍芽 mesh 產品的不滿。
不過，Thread、Wi-Fi 和乙太網並不是 Matter 的全部。CHIP 專案此前就試圖基於低功耗藍芽（BLE）實現 IPv6 協議，進而支援 CHIP（也就是現在的 Matter），只是目前還未正式釋出。也就是說，小米當前釋出的藍芽 mesh 產品在未來也有機會用上 Matter 協議。只不過在即將到來的 Thread 和 Matter 第一輪「擴張期」，米家平臺的使用者只好默默看著其他平臺使用者率先「吃螃蟹」了。
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