1. Home
Matter

Matter

联网设备的标准化应用层基础

在 Nordic Semiconductor,我们致力于推动低功耗无线解决方案的创新,而 Matter 代表着智能家居互联领域一次令人振奋的重大进步。Matter 是由连接标准联盟(CSA)制定的开源标准,旨在实现不同厂商物联网设备之间的无缝互通。

作为蓝牙 ® 低功耗(LE)、Thread 和 Wi-Fi 技术领域的领导者,Nordic 提供支持 Matter 的解决方案,助力开发者打造安全、低功耗且面向未来的智能家居产品。我们的 nRF54LM20A、nRF54L15、nRF54L10、nRF52840 和 nRF5340 系统级芯片,搭配 nRF Connect SDK,可提供稳定可靠的开发平台,用于基于 Thread 和蓝牙 LE 构建符合 Matter 规范的设备。此外,nRF7002 Wi-Fi 配套芯片可将 Matter 支持拓展至基于 Wi-Fi 的各类应用。

依托 Nordic 高能效硬件以及易于开发者使用的软件工具,开发通过 Matter 认证的产品并推向市场,如今比以往更加便捷。无论您开发的是智能照明、门锁、传感器或是其他家居自动化设备,Nordic 成熟、可扩展且安全的无线解决方案,都能帮助您顺利完成 Matter 认证。

关于Matter

为什么选择 Matter?

Matter 旨在帮助开发者便捷打造安全可靠的解决方案。如果希望产品能够兼容主流智能家居生态,Matter 便是理想选择。

支持者

Matter 最初名为 Project CHIP(基于 IP 的互联家居项目),于 2019 年 12 月启动。发起企业包括亚马逊、苹果、谷歌,以及 Nordic Semiconductor 等厂商。项目目标是为家居联网设备制定统一的应用层标准。Matter 致力于帮助厂商便捷开发安全可靠的解决方案,实现产品与苹果 Siri、谷歌助手、亚马逊 Alexa 等主流智能家居生态互联互通。

通信方式

Matter 采用 Thread、Wi‑Fi 和以太网作为传输层,蓝牙 LE 用于设备配网。所有基于 Thread 的 Matter 设备必须同时搭载蓝牙 LE,以便将新设备添加至网络。Wi‑Fi 可用于高带宽应用,适用于处于本地 Wi‑Fi 覆盖范围内的设备。

Thread 是基于 IPv6 的网状协议,面向低带宽应用,是电池供电设备(追求极致能效)以及智能插座、灯泡等简易执行器的首选方案。大多数市电供电的 Thread 设备可作为 Thread 路由器,拓展网络覆盖范围。Thread 具备自愈能力的低功耗网状网络,能够适配新设备接入或设备离线移除等网络变化。

Decorative image

Nordic 的参与

Nordic 深度参与 Matter 开发,是主要贡献方之一。我们是首家获得 Thread 1.4 认证徽章的企业,该认证可由我们的客户沿用至其 Thread 产品,也是基于 Thread 实现 Matter 的必备条件。同时,我们还是 OpenThread 协议栈的主要贡献者。依托在蓝牙低功耗领域积累的专业知识与实践经验,Nordic 是您开展应用开发的理想合作伙伴。

Matter 1.5 版本发布

面向家居设备的增强型智能开合装置与功耗追踪功能

对开发者而言,许多极具价值的更新集中在提升能效、灵活性与互通性的设备类别中。

开合类设备方案已完成优化,涵盖百叶窗、窗帘、遮阳篷、大门以及车库门:

  • 支持多种运动模式(平移、旋转、开合)
  • 适配各类结构配置(单 / 双面板、嵌套传动机构)
  • 通过精准位置上报,进一步提升安全防护能力

Matter 1.5 其他重要新增特性:

  • Matter 1.5 新增土壤传感器设备类型,可测量湿度,还可按需采集温度数据。
  • 新增电能费率设备类型,用于提供实时电价与碳排放数据(面向公用事业企业、电网运营商)。
  • 完整支持基于 TCP 传输运行。这为数据密集型设备带来更高效、可靠的数据传输,同时优化固件升级流程。

nRF Connect SDK v3.2 及更高版本均支持 Matter 1.5。

Matter 1.4.2 版本发布

精简上报机制、可认证自动化流程以及证书吊销

本次补丁版本聚焦安全性与易用性,包含多项实用更新:

  • 减少设备同步指令与非必要状态上报(精简上报机制),延长电池续航
  • 场景和自动化流程现已支持认证,可实现基于时间的动作(例如在指定时段内缓慢调暗灯光)
  • 全新证书吊销列表与厂商 ID 校验,强化设备身份认证能力
  • 节点重配置与唯一端点 ID 优化,让设备升级更加顺畅,避免设备在用户 App 中重复显示

本次版本未新增设备类型。

nRF Connect SDK v3.1.0 及更高版本支持 Matter 1.4.2。

Matter 1.4 版本发布

完善底层架构、能源管理与设备互通能力

Matter 1.4 引入增强型多管理员功能以及全新设备类型,新增支持设备包括:

  • 太阳能板
  • 储能电池
  • 热泵
  • 热水器
  • 入墙式负载控制器

本次更新还包含:

  • 增强型多管理员(Enhanced Multi-Admin):通过统一授权流程,更便捷地跨生态共享设备
  • 支持 HRAP:家用路由器与无线接入点可作为 Matter 基础设备
  • 更智能的能源管理,同时优化对电池供电设备的支持

规范文档可在此处查找并下载:CSA specification download Requests。

nRF Connect SDK v2.9.0 及更高版本支持 Matter 1.4。

Matter 1.3 版本发布

全新设备类型与调试能力升级!

Matter 每年发布两次新版本。在本次更新(2024 年春季版)中,新增了 10 种设备类型:

  • 烹饪台面
  • 灶具
  • 烤箱
  • 抽油烟机
  • 微波炉
  • 衣物烘干机
  • 布尔传感器
  • 漏水检测器
  • 阀门
  • 电动汽车供电设备(EVSE)

本次更新还包含:

  • 增强对间歇连接设备(ICD)的(临时)支持
  • 新增 / 修订簇,大多对应本次推出的全新设备类型
  • 新增诊断日志簇,优化现场调试能力并改善终端用户体验
  • 支持场景功能,可通过一条指令联动多台设备
  • Matter 控制器现支持多条指令批量下发,保障同步执行(改善灯光 “逐个亮起” 的爆米花效应)

规范文档可在此处查找并下载:CSA specification download Requests。

nRF Connect SDK v2.7.0 及更高版本支持 Matter 1.3。

Matter 1.2 版本发布

全新设备类型与规范更新!

Matter 每年发布两次新版本。本次为 2023 年秋季更新,共推出 9 种全新设备类型:

  • 空气净化器:搭载空气质量传感器,集成其他设备类型功能(风扇及可选恒温器功能),支持滤网状态提醒。
  • 空气质量传感器:采集并上报多项空气质量数据,包括 PM1、PM2.5、PM10、二氧化碳、二氧化氮、挥发性有机物、一氧化碳、臭氧、氡气以及甲醛。
  • 洗碗机:具备远程启动、运行进度通知、故障告警等基础功能。
  • 风扇:独立设备类型,支持摆动模式、风向控制、风速调节等功能。
  • 洗衣机:支持运行进度通知(本次更新暂不包含烘干机)。
  • 冰箱:支持温度控制与监测,适配深冷冰柜、专用冷藏柜等相关设备。
  • 扫地机器人:远程启动、进度通知、清洁模式切换以及更多运行状态信息上报。
  • 分体式房间空调:独立室内空调设备,支持温度与风扇模式调节。
  • 烟雾及一氧化碳报警器:支持消息推送、声光报警、电池状态提醒、设备寿命到期通知以及自检功能。

本次更新还包含:

  • 面向欧洲市场优化插销式门锁与锁舌门锁(一体式插销锁舌门锁)
  • 新增设备外观描述支持(设备可上报自身外壳颜色)
  • 通用优化,便于后续新增设备类型
  • Matter 测试套件升级,保障规范与功能正确实现

nRF Connect SDK v2.6.0 及更高版本支持 Matter 1.2。

为什么需要Matter?

智能家居市场

智能家居市场尚属新兴领域,拥有巨大发展潜力,但近几年的增长速度不及预期。市面上存在大量私有方案,采用各式各样的协议与应用层标准,这让开发者和终端用户都倍感困扰。

互联网协议

Matter 应运而生,为应用开发提供统一的基础框架,旨在实现不同设备与生态之间的互联互通。正如其前身项目名称所示,Matter 基于互联网协议(IP)构建。IP 是家居与办公场景中应用最广泛的网络层协议,非常适合为各类设备和服务提供互通能力与安全保障。

Matter

协议

Matter 提供一套标准应用层,可搭配多种无线技术使用,重点包含蓝牙 LE、Thread、Wi‑Fi和以太网,后续还将拓展蜂窝等其他支持 IP 的协议。

从哪里开始?

开发硬件

在开始开发产品时,您可以使用我们的nRF52840 DK, nRF5340 DK或nRF7002 DK。在使用这些套件时,可以使用和测试所有SoC功能。可通过插头连接器和边缘连接器使用所有的模拟和数字接口,以及GPIO端口。板载SEGGER J-Link可以实现编程、调试,甚至在调试期间进行RTOS感知调试。两个套件都兼容Arduino Uno Rev3硬件,所以它们可以与设备外壳连接。Power Profiler II (PPK2)是一个独立的套件,用于提供和测量从子µa到1A的电流。我们开发套件上的专用电流测量引脚可用于将开发套件连接到PPK2。PPK2甚至可以使用数字输入,并作为低端逻辑分析仪使用,实现代码同步测量。

拓扑显示器

要测试您网络中的其他Thread设备,您可以使用nRF52840 Dongle。我们的nRF Thread拓扑显示器非常适合将网络可视化。

Matter拓扑显示器

如果您在任何时候遇到困难并需要帮助,请联系我们的Nordic工程师团队和活跃的DevZone开发社区。

一个寻找答案的好去处就是我们的Thread页面。在那里您可以找到更多信息以及所有相关的软件和固件。

最新的Matter集成

我们的nRF Connect SDK已经完全集成了Matter,并且我们的解决方案支持原型设计,我们将持续更新每个版本。要了解更多信息,请查看我们关于Matter的用户指南。

Matter示例

我们的nRF Connect SDK中包含了气象站、灯泡、电灯开关和门锁的示例程序。我们提供了一个关于配置Matter开发环境的全面的用户指南。该指南解释了如何在Nordic开发工具包上运行Matter附件。它展示了使用哪些类型的Matter控制器以及如何将它们与Thread Border路由器一起设置。

Matter开发

这些例子展示了Matter在我们的nRF connect SDK中的使用。气象站示例允许您远程收集不同类型的数据,通过设备传感器采集温度、气压和相对湿度。由此产生的装置作为Matter附属设备工作,它可以配对并远程控制建立在低功耗802.15.4Thread网络上的Matter网络。您可以使用这些示例作为参考来创建自己的设备。

开发案例

了解Nordic系统级芯片及解决方案如何广泛赋能物联网

扫描微信公众号二维码了解更多

联系我们