2021年9月24日，2021 5G全球家庭互聯(lián)網(wǎng)大會勝利召開，大會的【5G 智慧家庭論壇】上，CSA連接標準聯(lián)盟大中華區(qū)主席 宿為民博士做了主題為《Zigbee/Matter開放互通標準，助力物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新》的精彩演講！

聯(lián)盟致力引領物聯(lián)網(wǎng)由繁至簡，為其應用和創(chuàng)新鋪設坦途。創(chuàng)建、演進和推廣開放通用標準，讓設備安全互通?！逓槊?/p>

宿為民在會前表示：首先感謝主辦方的邀請，這不是我第一次參加這個論壇，我相當于每年給大家做一次匯報，今天的主題是智能家居，聯(lián)盟開發(fā)標準目前主要是針對智能家居的標準進行開發(fā)。其演講的題目是《Zigbee/Matter開放互通標準，助力物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新》，會講到Zigbee和Matter兩個標準。這也是目前在智能家居領域較為盛行，關注度比較高的兩個標準。

開放標準對物聯(lián)網(wǎng)的貢獻

宿為民在會中講到：目前的智能家居現(xiàn)狀是每家機構及大公司都聯(lián)系各自的生態(tài)系統(tǒng)，所有生態(tài)系統(tǒng)構成了每一個信息孤島或連接孤島。如何讓他們進行互聯(lián)互通？互聯(lián)互通的時候如何解決安全性？相關的問題一直擺在所有智能家居或者物聯(lián)網(wǎng)面前的問題。

開放標準不是一個新概念，對于消費者而言，開放標準使得所有購買設備和另外購買設備之間互聯(lián)，不一定要鎖定某個廠家或者生態(tài)。開發(fā)人員可以進行統(tǒng)一開發(fā)模式。對經(jīng)營者來說降低成本，零售商只要買某種標準的產(chǎn)品等。這是開放標準對物聯(lián)網(wǎng)的貢獻。

Zigbee聯(lián)盟為什么改名字？

宿為民表示：CSA聯(lián)盟其實就是原來的Zigbee聯(lián)盟，CSA聯(lián)盟是在今年把Zigbee改成CSA聯(lián)盟，為什么改名字？CSA連接標準聯(lián)盟，追溯到Zigbee聯(lián)盟成立于2002年，到今天已經(jīng)19年，這過程中，所有聯(lián)盟會員單位致力于開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)標準，Zigbee聯(lián)盟開發(fā)非常多和物聯(lián)網(wǎng)相關的標準，有的標準存在一段時間，作出一定貢獻就退出歷史舞臺，但有的標準為適合整個行業(yè)的發(fā)展不斷演進。

最典型的是Zigbee系列標準，經(jīng)過這么多年的演進不斷成熟，使得今天對智能家居設備進行了廣泛的接納。整個聯(lián)盟是胸懷不斷發(fā)展的愿景來助力物聯(lián)網(wǎng)的前景。

此前Zigbee聯(lián)盟做的事情就是開發(fā)Zigbee以及Zigbee相關的標準。從去年開始，聯(lián)盟的工作內(nèi)容發(fā)生了一些變化，因為我們意識到隨著對智能家居的演進，需要開發(fā)新標準來適應新要求，所以聯(lián)盟的標準內(nèi)容已經(jīng)不局限于Zigbee系列的標準。

右邊的圖反映了現(xiàn)在的標準情況，紅色的是Zigbee系列，黑色部分是Matter，隨著它的演進應該也會出現(xiàn)系列標準。中間綠色的是數(shù)據(jù)模型標準，基于所有的智能家居不同的設備定義的設備特性內(nèi)容。

另外，訪問控制標準，管理各種出入類型的設備，進行統(tǒng)一的標準制定，帶來的好處是一個設備或者一張卡可以進到各種需要進出的商城、地鐵、家。當然這種類型的標準來說，安全更加重要。

這種情況下，聯(lián)盟認為我們已經(jīng)不適合再叫Zigbee聯(lián)盟，所以經(jīng)過今年的董事會以及會員商議，正式把聯(lián)盟的名字改成CSA連接標準聯(lián)盟，它也進一步反映出聯(lián)盟主要的目的，就是開發(fā)連接方面的標準，放到今天的主題就是開發(fā)智能家庭互聯(lián)方面的標準。

Zigbee、Matter 目前的發(fā)展狀況

據(jù)宿為民披露：從2002年整個聯(lián)盟成立開始，就不斷開發(fā)Zigbee標準，演進到今天已經(jīng)非常成熟，它的成熟不是說標準內(nèi)容寫得版本很成熟，這只是很小的一方面，最重要的成熟是整個生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)建立起來。

來自中國智能家居產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟去年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對智能家居采用的技術情況做了統(tǒng)計，無論是無線，還是有線，Zigbee都是智能家居里被采納最高的協(xié)議。超過三分之一的智能家庭在無線網(wǎng)上采用Zigbee協(xié)議。預計2023年全球每年Zigbee芯片出貨量將達到10億顆，如果說到網(wǎng)狀網(wǎng)，85%的設備都是使用CSA聯(lián)盟的標準。

大量的智能家居需要Zigbee這樣的網(wǎng)絡

大量的智能家居設備是什么？電視機頂盒只是其中一部分，除了空調、冰箱等，其實智能家居用到最多的設備是照明、開關、各種傳感器，每個家庭都有十幾盞照明燈，各種開關，一個家庭里有上百個類似這樣的設備一點不稀奇。這樣的情況下，要把整個家庭控制起來，就需要Zigbee這樣的網(wǎng)絡。

典型的產(chǎn)品有飛利浦HUE家庭娛樂類的照明燈，充分利用Zigbee的特性，把家庭娛樂發(fā)揮到極致。大家熟悉的品牌還有IKEA Tradfri，非常多智能傳感器，可以無線控制。他們是通過Zigbee認證，他們之間的設備可以互聯(lián)互通，這就是建立標準的好處，只要執(zhí)行標準，設備拿到家里經(jīng)過一定的配置認證，他們就可以互聯(lián)互通，進行相關的設置。

小米智能家居占據(jù)一定的地位，在消費者中具有相當?shù)挠绊懥?，他不需要一次購買所有的設備，需要時買一個回家，它們之間就能夠相互連接起來，并且組成一些場景。

國外的Amazon最著名的產(chǎn)品是智能音箱，亞馬遜的智能音箱也帶領國內(nèi)的智能音箱在前兩年大力發(fā)展。亞馬遜也是在音箱中嵌入了Zigbee，音箱所控制的所有的Zigbee設備，不是指亞馬遜的，是所有符合Zigbee標準的設備。

為什么Zigbee能得到廣泛的使用？

宿為民說：Zigbee標準的這些特性都是缺一不可的，因為主要特點是特別適用智能家居環(huán)境下的條件，比如說它是網(wǎng)狀網(wǎng)，它的特點是設備越多網(wǎng)絡越穩(wěn)定，這是非常神奇的地方。

另外，低功耗方面：設備多時一定要考慮功耗，如果100個設備加起來用電非常強。我們面臨智能家居的設備都是非常小的，它里面已經(jīng)嵌入了不光是芯片底層的通信系統(tǒng)，還嵌了一些用來定義設備特點的協(xié)議，這些特點使得開關設備在遠處按了一個開關鍵，就把設備喚醒，他也能聽到，Zigbee很好地定義了所有的應用協(xié)議，使得互操作可以滿足固定在設備里的需求。

目前跟Zigbee的低功耗能媲美的主要來自藍牙低功耗的協(xié)議，和Zigbee在同一個功耗級別上的。只要家里開電視或者開冰箱，用不用Zigbee無所謂，但是家里面很多設備需要連的時候，就需要Zigbee。

從Zigbee的角度來說，Zigbee的特點是設備越多越好，設備越多越穩(wěn)定，如果只有一個設備想連接的話怎么辦？Zigbee給了一個方案，如果從一個設備開始，可以用Zigbee Direct，就是用藍牙連接或者進行配置。接下來如果有第二個、第三個、第五個設備，藍牙的Direct設備可以很容易和其他的Zigbee設備，通過Zigbee組網(wǎng)的方式連接起來，可以體現(xiàn)多設備的好處，主要的目的是讓初學者很容易把智能家居先引入進來，然后可以慢慢不斷增加自己的設備，最后用Zigbee將整個網(wǎng)絡進行連接，這也體現(xiàn)了Zigbee聯(lián)盟或者CSA連接標準聯(lián)盟開放性的想法，主動把這些事情幫用戶解決。

目前為止看到Zigbee已經(jīng)有19家供應商提供200多款通過認證的芯片平臺，只有選擇性廣的芯片平臺支撐，設備需求的多樣性才能落實，價格方面也可以得到非常好的競爭。

Zigbee Sub-GHz

另外，Zigbee也在開發(fā)Zigbee Sub-Ghz，無論是藍牙、WIFI主要都是用在2.4G的頻段，盡管大家都用了不同的協(xié)議語言，但是這個頻段有點擠，所以Zigbee也在發(fā)展新的頻段解決應用的需求。Zigbee Sub-Ghz采用868MHz的頻段，能傳得更遠。目前這個標準馬上就要發(fā)布，主要應用領域是能源管理、電表管理方面，解決樓和樓比較遠的問題，主要應用在英國、歐洲等。

近兩年在業(yè)界備受關注的Matter標準

Matter近兩年來在業(yè)界是非常受關注的標準，Matter就是架構在所有IP協(xié)議之上，經(jīng)過IPv6的轉化之后，上面的應用層是核心。

Matter協(xié)議確實希望智能家居每個產(chǎn)品都具有全球統(tǒng)一的地址，使得每個設備進到每個家庭以后，設備和設備之間能夠有效進行合作和管理，并且能夠被不同的軟件開發(fā)廠商所發(fā)現(xiàn)，開發(fā)出特別適合于智能家居不同應用場景的軟件或者APP。

Matter主要的特點：統(tǒng)一應用層、基于IP全面開源，在標準開發(fā)的時候從開源庫里拿出來就可以進行開發(fā)，可以利用固定與移動設備通用的協(xié)議。低開銷指的是對于剛才提到的開關小設備都要求支持，過去我們知道IP的設備經(jīng)常指的是比較真正智能或者比較大的存儲和計算能力設備，但是Matter是要求能夠對小設備也要支持，真正做到智能家庭的物聯(lián)網(wǎng)要求。

Matter和Zigbee標準最大的區(qū)別是底層網(wǎng)絡協(xié)議不一樣，Zigbee有自己的網(wǎng)狀網(wǎng)協(xié)議，Matter用的是IP。

這是目前開發(fā)的支持情況，標準本身是由亞馬遜、蘋等三家公司統(tǒng)一發(fā)起的CHIP，到今天來說有非常多的廠家加入到Matter的開發(fā)中，這里只是羅列出一部分比較著名的品牌。

但是我們看到從人員來看，全球已經(jīng)有超過1800個工程師，其實現(xiàn)在可能更多，這個數(shù)據(jù)還是兩個月前的，這么多工程師投入到標準的開發(fā)中。

2019年成立項目組，2020年開始真正進行開發(fā)，開發(fā)也是跟許多國際標準一樣，不是拍腦袋就要開發(fā)，成立了三個組，一個負責制定市場需求，一定要開發(fā)真正有需求的，叫Marketing組。另外一個是做開發(fā)標準，還有一個組是測試認證，在標準開發(fā)的時候已經(jīng)在驗證開發(fā)測試的規(guī)范、開發(fā)測試的工具等。大的工作組下面分了30多個小的任務組。

今年3月份開始，有50多個公司提交了測試產(chǎn)品。測試的意思是要拿目前已經(jīng)寫好的標準，開發(fā)了產(chǎn)品，再拿產(chǎn)品出來一起讓大家測試、驗證一下標準是否正確，只有測試中發(fā)現(xiàn)的問題得到了解決，所有解決的內(nèi)容也反映到測試工具、測試文檔上的時候，標準才能正式發(fā)布。

目前標準支持這么多設備，跟Zigbee差不多，另外增加了電視機。電視機只是黑電的初步，接下來還在做白電相應的協(xié)議、定義，包括我們熟知的各種家用電器。

Matter非常重視安全隱私

CSA在安全隱私方面做了非常多層面的考量，因為大家知道安全和靈活永遠是一對矛盾體，越安全意味著越不靈活，需要安很多防御措施。但如果因為靈活又放棄安全也不合適，所以協(xié)議在兩個矛盾體中進行選擇求得平衡。在保證一定程度靈活的情況下，做到安全?；蛘咭ＷC一定安全的情況下，要讓它靈活，Matter也在這方面做了一些考慮，分層的機制、更強的算法、另外是彈性機制，在這種靈活性下保持什么樣的安全性，另外的靈活性下保持什么樣的安全性，使得用戶可以根據(jù)自己的要求進行選擇。

用標準給大家提供通用的智能家居路徑

現(xiàn)在的Matter目標是2022年上半年完成整個標準的開發(fā)，這個指的是能進行認證，然后開放認證，標準才真正得到完成。

根據(jù)聯(lián)盟的要求，至少要有三個芯片廠商支持Matter標準，可以直接進行開發(fā)實踐。聯(lián)盟會提供免費的測試工具給到會員，拿著工具測試自己的產(chǎn)品。既有開源的參考代碼，又有測試工具，我們希望隨著標準的正式頒布，會有很多新的產(chǎn)品快速開發(fā)出來。

總結一下，聯(lián)盟主要的愿景，就是希望把混亂的生態(tài)加以梳理，轉變成簡單的，不論對消費者、對開發(fā)者、設備商、經(jīng)銷商等，都是非常簡單的環(huán)境，用標準的方法給大家提供通往智能家居的路徑。謝謝！