智能家居互联标准Matter将带来哪些好处?(2)

编者按:由多家行业领先公司联合推出的Matter标准一经问世,便给智能家居行业,乃至整个物联网行业带来了巨大影响力,堪称里程碑意义。本系列文章将从本地连接、无线协议Thread、设置便捷及高安全性等四个维度向大家介绍智能家居互联标准Matter所带来的好处。
智能家居互联标准Matter将带来哪些好处?(2)

除了众所周知的LAN(以太网)和WLAN(WiFi)网络协议外,Matter标准还支持Thread无线协议。Thread作为一个比较新的概念,虽然名气不如Z-Wave或Zigbee,但在专业表现上相差无几:

  • Thread协议发送和接收信号功耗极低。这一优势特别适用于电池供电设备,如运动探测器、散热器恒温阀及门/窗接触器等。
  • Thread协议支持Mesh组网。设备间相互建立无线连接。接通电源的产品,比如灯和适配器插头等,也可作为中继器来连接更远的设备。

Mesh网络

智能家居互联标准Matter将带来哪些好处?(2)

设备之间建立起一个网状的无线网络

Mesh这个词其实通常是用来形容网状或栅格结构的织物。那么,之所以用Mesh来形容设备间的连接,其实是喻指设备间建立的无线网状网络就如同毛衣的针脚一样交错在一起。而在这个网状结构中,各个参与方会被分配到不同的任务,主要包含以下三种类型:

  • 终端设备不具备支持功能,从某种意义上来说,只是象征性地位于“线头”的位置。在多数情况下,终端设备都是一些电池供电的组件,例如智能家居传感器、按钮或控制器这些对功耗需求有限的设备。终端设备只在需要的时候进行信号传输和接收,从而延长电池的寿命。
  • 路由节点将无线信号传输给Thread网络中的其他设备,与此同时还会放大信号,扩大范围。每一个安装好的路由节点都会让Mesh结构更加坚固稳定,并且时刻准备着传输和接收信号。这也说明了为什么路由节点通常需要一直连接着电源。一些典型的路由节点包括LED灯等光源设备或墙壁插座的转换插头。
  • 边界路由器与WLAN路由器的IP网络建立连接。也就是说,Thread设备也可以从智能手机,或者说通过互联网,进行访问。每个基于Thread协议搭建的智能家居中至少会有一个边界路由器,当然也可以安装多个。而且,多个边界路由器之间也不会相互干扰,因为网络会自动将其中一个作为主边界路由器。

边界路由器

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HomePod mini这样的设备也可以作为Thread边界路由器

从表面上看,Thread边界路由器好像和其他无线系统中的桥接器差不多。比如,Philips Hue智能灯具通过桥接器将其Zigbee网络连接到路由器的IP网络,还有宜家的Tradfri网关等等。但是,二者在具体实践上还是有所区别的。边界路由器的功能会被逐步整合到其他支持Thread的设备中,这样就不需要再安装独立的无线桥接器了。

目前,部分厂商已经开始,或放出消息,要将其产品升级为边界路由器使用:

  • Amazon即将通过软件更新第四代Echo以支持Thread。更新完成后,这款产品可用作边界路由器,在已安装的Thread产品和家庭网络之间建立连接。
  • Apple HomePod mini及第五代Apple TV 4K(自2021年起)已作了相应支持。不过,目前Thread设备仍然需要经过HomeKit认证才能连接到控制中心,但在Matter标准正式发布后,情况应该会有所改变。
  • Eero的Eero Pro、Eero 6以及Eero 6 Pro WLAN Mesh系统已集成边界功能。从操作系统V 3.7.0开始,可在Eero app的设置页面激活Thread。
  • Google宣布其第二代Nest Hub、Nest Hub Max以及Nest WiFi的Wi-Fi Mesh系统将支持作为边界路由器。相应的软件更新将在Matter标准发布时推出。
  • Nanoleaf的Elements、Lines以及Shapes产品系列已支持边界功能。灯板和LED元件的WLAN控制器可与家庭网络建立通信。

随着Thread产品的普及,边界路由器的数量也将持续增长。理论上讲,边界路由的功能可以配置在各种设备中,从无线灯具到智能家居控制中心,再到WiFi路由器,皆可实现。乐观估计,在未来,每个家庭中都将至少有一个这样的设备。Thread网络会如同WiFi一样自然,这对于安装Matter设备来说也是再理想不过了。

通过蓝牙进行配网

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合适的Thread产品可以通过蓝牙进行设置

Thread网络中的设备通过边界路由器可以从智能手机上访问,并通过app进行配置。但其实,Thread标准还支持使用蓝牙无线协议来完成安装和配网。

灯具或适配器插头等产品可以通过内置双无线芯片,来实现处理Bluetooth和Thread两种标准。智能手机通过通用蓝牙协议建立连接,完成新设备配置后将其添加到现有的Thread网络。如果没有现成的Thread网络,智能手机也可充当互联网网关,下载和安装新固件等。

安装完成后,接下来就交由边界路由器接管了。Thread网络具有自我管理的能力,平时也不需要特别的关注。如果个别节点出现故障,Mesh网络中的其他节点会立刻填补空缺,实现功能完整。从某种意义上来说,Thread网络能够实现“自我疗愈”,并自动填补出现的任何缺口。

本文由Matter.cn编译,如需转载,请联系本站管理员获得授权。

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