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Nordic出席 2023 国际AIoT生态发展大会带来Matter解决方案 2023-06-13

2023年6月8日,Nordic资深技术工程师黄东出席2023 国际AIoT生态发展大会智能家居&可穿戴分论坛并发表讲话,介绍了Nordic SoC解决方案如何助力Matter AIoT应用开发,从而帮助企业快速完成产品认证和上市。除了对Matter规范进行详细介绍,黄东还为大家展示了如何结合Nordic平台上对机器学习的原生支持来丰富Matter智能家居设备的体验。

2023年6月8日,Nordic资深技术工程师黄东出席2023 国际AIoT生态发展大会智能家居&可穿戴分论坛并发表讲话,介绍了Nordic SoC解决方案如何助力Matter AIoT应用开发,从而帮助企业快速完成产品认证和上市。除了对Matter规范进行详细介绍,黄东还为大家展示了如何结合Nordic平台上对机器学习的原生支持来丰富Matter智能家居设备的体验。

物联网的潜在价值巨大且不断增长。据麦肯锡预测,到2030年,全球这一数字将达到12.5万亿美元。这包括消费者和物联网产品和服务的客户所获得的价值。

Nordic 作为无线通讯芯片领域的领导者,正在为无数企业的优质产品赋能,助力产品快速融入Matter规范,同时保证产品在不同应用场景中的连接更加快速、安全、稳定。

什么是Matter?

Matter的定义在物联网领域已经不陌生。Matter(Connected Home over IP,简称为CHIP),是一种新的智能家居标准,旨在使不同的设备更容易无缝配合工作。这是苹果、谷歌、亚马逊和Zigbee联盟等主要科技公司的合作,旨在为智能家居设备创建一个开源、安全和可靠的标准。Matter协议定义了智能灯、恒温器、门锁等广泛的设备类型,并被设计为智能家居设备的通用语言,让任何品牌或制造商的智能家居设备能够互相通信。

什么是Matter
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它的特点就是简单、互通、可靠、安全。首先,这项一致的物联网标准,改变了过去行业标准混杂的情况,让物联网设备的开发更加简单。最重要都是,基于一致的应用层及对多种传输协议的高兼容度,实现了跨平台体验,让消费者购买的智慧家居设备能够更好的协同工作,消除了消费者选购产品的平台壁垒,优化了多产品体验。

在安全性方面,设备可由本地控制,不受限于单一云或单一平台,同时,安全认证能够保证联网设备都是经过合法认证的。Matter遥控器可以是支持Matter协议的任何装置,也可以是手机软件。现在,已经有很多智慧家居设备实现了手机App操控。苹果(Apple)、三星(Samsung)和谷歌等公司已经更新了现有产品中的固件,以支持Matter,同时,推出了支持Matter规范的智能家庭系统,比如Google Home、Apple Home、Amazon Alexa、Samsung SmartThings。

Nordic产品已广泛应用于智能家居

Nordic作为无线通讯芯片的全球领导者,以及连接标准联盟董事会成员和倡导者会员,其开发的系统级芯片及解决方案具备业界领先的高性能、低功耗、高安全表现,成为各大厂家制造智能家庭设备的首选。集成在Nordic nRF Connect SDK中的Nordic Matter平台和示例Matter应用程序遵循Matter协议的最新版本,可与上述生态系统一起开箱即用。nRF Connect SDK是Nordic的可扩展统一开发工具,用于构建基于其nRF52nRF53系列系统级芯片(SoC)、nRF91系列系统级封装(SiP)以及nRF7002 Wi-Fi 6 Companion IC的产品。从nRF Connect SDK 2.1.0开始包括完整的Matter-over-Thread功能,从nRF Connect SDK 2.3.0开始为nRF5340 SoC与nRF7002 Companion IC组合增加了实验性Matter-over-Wi-Fi支持。最新的nRF Connect SDK v2.4.0版本不仅可以测试Matter-over-Thread,还可以测试运行在nRF7002 DK上的Matter-over-Wi-Fi解决方案。

Nordic nRF52840 SoC已通过Thread认证,适用于开发Matter互联家居生态系统的产品。基于这款多协议SoC,Nordic的合作伙伴和众科技推出了一款兼容Matter、轻量级机器对机器(LwM2M)及Open Connectivity Foundation(OCF)over Thread标准的HRN71模块,设计用于空间受限的高端智能家居和照明应用。针对Matter应用,该模块使用nRF52840 SoC的Thread连接进行传输,并使用其低功耗蓝牙连接来调试网络中的新增设备。用于nRF52840 SoC的Nordic nRF52840 DK单板开发套件支持 Matter-over-Thread原型设计。

在这一应用中,nRF52840 SoC的小尺寸、可靠稳定以及超低的功率消耗的性能成为它被选择重要因素。Nordic的开发工具同样非常重要,这些开发工具具有业界领先的软件成熟度和稳定性,开发者可以获得丰富的文档和全面的技术信息。

今年,总部位于亚利桑那州斯科茨代尔的硬件和固件工程专家Fanstel推出了一系列组合蓝牙LE和Wi-Fi模块,旨在简化新的Matter智能家居产品设计的开发过程。“WT02E40E系列”模块集成了Nordic的nRF5340高端多协议SoC和nRF7002 Wi-Fi 6配套IC。Nordic 的 nRF5340 SoC集成了双 Arm® Cortex-M33® 处理器,提供高性能应用处理器和完全可编程的超低功耗网络处理器。 此外,它还集成了 Arm CryptoCell-312、Arm TrustZone® 技术和安全密钥存储,以实现最高级别的安全性。同时,nRF5340 SoC也集成了功率优化的多协议 2.4 GHz 无线电,发射电流为 3.4 mA(0 dBm 发射功率,3 V,DC/DC),接收电流为 2.7 mA(3 V,DC/DC),休眠电流低至0.9 μA。

nRF7002 Wi-Fi 6 配套 IC 为物联网带来低功耗和安全的 Wi-Fi,提供双频(2.4 和 5 GHz)连接,以及与 Fanstel 模块上的 nRF5340 SoC 主机处理器的无缝接口。nRF7002 还支持目标唤醒时间 (TWT),这是一项关键的 Wi-Fi 6 节能功能,可延长电池供电的 Matter Wi-Fi 设备的使用寿命。

这些专业的企业之所以选择Nordic,不仅仅是因为Nordic拥有高端的系统级芯片产品和完整的Matter开发链路,让开发流程变得简易。还因为,Nordic应用工程师团队能做到及时响应,为企业工程师们提供专业的技术支持。同时, 开发者还能在Nordic开发者论坛交流自己遇到的技术难题并得到专业的回答。

支持Matter设备开发的Nordic产品

Nordic nRF52840 DK是一款基于nRF52840 SoC的基础Matter装置开发平台。64MHz Cortex M4处理器,内建1MB Flash和256KB RAM,能同时支持低功耗蓝牙/IEEE802.15.4多协议,具备J-Link调试器,方便固件的烧录与除错,带有外部QSPI flash方便扩展与装置固件升级,适合用于开发Matter-over-Thread设备。

Nordic nRF5340 DK则是一个高端Matter装置开发平台。它基于nRF5340多核心系统级芯片,拥有128MHz Cortex-M33 应用处理器,内建1MB Flash和512KB RAM,64MHz Cortex-M33 网络处理器,内置256KB Flash和64KB RAM,能同时支持低功耗蓝牙/IEEE802.15.4多协议,具备J-Link调试器,方便固件的烧录与除错,带有外部QSPI flash方便扩展与装置固件升级,适合用 于开发Matter-over-Thread设备。

Nordic Thingy:53 物联网原型建构平台基于nRF5340多核心系统级芯片,128MHz Cortex-M33 应用处理器,内建1MB Flash和512KB RAM,64MHz Cortex-M33 网络处理器,内置256KB Flash和64KB RAM,多传感器Matter装置建构平台,包括环境传感器、颜色和光线传感器、加速度计和磁力计,具备1350 mAh的可充电锂电池供电,可以通过USB-C接口充电,nRF21540 射频前端器件,nPM1100 电源管理IC,带有外部QSPI flash方便扩展与装置固件升级,适合用于开发Matter-over-Thread设备。Thingy:53 配合 nRF Edge Impulse 手机 app 快速实现机器学习原型,透过nRF Edge Impulse手机app上传采集数据计算推断模型,与 Edge Impulse Studio 无缝整合生成管理推断模型。Thingy:53 还可用于模型训练数据采集及模型运行,同时固件原生支持传感器事件唤醒。利用 Nordic Thingy:53 自带加速度计(Accelerator)采集手势相关数据,运行机器学习推断模型分析加速度计数据,侦测特定动作,根据推断结果,透过 Thingy:53 上的 Matter Generic On/Off 模型触发其他Matter设备操作。

Nordic nRF7002 DK高端Matter装置开发平台基于nRF7002 Wi-Fi 6协同IC,以nRF5340作为其主控IC,2.4 GHz/5 GHz Dual band,Wi-Fi 6 Station (STA) Certified coming,兼容于802.11a/b/g/n/ac/ax支持Wi-Fi 6 TWT节能技术,具备J-Link调试器,方便固件的烧录与除错,带有外部QSPI flash方便扩展与装置固件升级,适合用于开发Matter-over-Wi-Fi以及Matter-over-Thread设备,可切换的Matter架构(Wi-Fi/Thread)。

nRF Connect SDK整合Matter 1.0 SDK,提供通过认证的Thread协议栈,方便申请Matter认证 ,提供通过认证的低功耗蓝牙协议栈,方便申请Matter认证 ,提供认证过的 Wi-Fi 6 协议栈,方便申请Matter认证,支持Thread与低功耗蓝牙同时多任务操作,多样的Mater范例与应用,完整的固件打包工具及测试工具,方便工厂端制造Matter产品的需求,友善的开发接口 – 使用Visual Studio Code 与 nRF Connect 扩充插件,透过Nordic DevZone与现场应用工程师为客户提供技术支持。

让Nordic带你开始研发Matter产品

1. 观赏Nordic的Matter线上研讨会

2. 进一步了解Matter的技术细节

3. 开始搭建Matter开发环境

4. 玩玩第一个Matter范例程式

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