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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)，助力物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新》的精彩演講！

聯(lián)盟致力引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)由繁至簡，為其應(yīng)用和創(chuàng)新鋪設(shè)坦途。創(chuàng)建、演進(jìn)和推廣開放通用標(biāo)準(zhǔn)，讓設(shè)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)目前主要是針對智能家居的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開發(fā)。其演講的題目是《Zigbee/Matter開放互通標(biāo)準(zhǔn)，助力物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新》，會講到Zigbee和Matter兩個標(biāo)準(zhǔn)。這也是目前在智能家居領(lǐng)域較為盛行，關(guān)注度比較高的兩個標(biāo)準(zhǔn)。

開放標(biāo)準(zhǔn)對物聯(lián)網(wǎng)的貢獻(xiàn)

宿為民在會中講到：目前的智能家居現(xiàn)狀是每家機(jī)構(gòu)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(gòu)成了每一個信息孤島或連接孤島。如何讓他們進(jìn)行互聯(lián)互通？互聯(lián)互通的時候如何解決安全性？相關(guān)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(biāo)準(zhǔn)不是一個新概念，對于消費者而言，開放標(biāo)準(zhǔn)使得所有購買設(shè)備和另外購買設(shè)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品等。這是開放標(biāo)準(zhǔn)對物聯(lián)網(wǎng)的貢獻(xiàn)。

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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)，Zigbee聯(lián)盟開發(fā)非常多和物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，有的標(biāo)準(zhǔn)存在一段時間，作出一定貢獻(xiàn)就退出歷史舞臺，但有的標(biāo)準(zhǔn)為適合整個行業(yè)的發(fā)展不斷演進(jìn)。

最典型的是Zigbee系列標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過這么多年的演進(jìn)不斷成熟，使得今天對智能家居設(shè)備進(jìn)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(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。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(jìn)，需要開發(fā)新標(biāo)準(zhǔn)來適應(yīng)新要求，所以聯(lián)盟的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容已經(jīng)不局限于Zigbee系列的標(biāo)準(zhǔn)。

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

另外，訪問控制標(biāo)準(zhǔn)，管理各種出入類型的設(shè)備，進(jìn)行統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)制定，帶來的好處是一個設(shè)備或者一張卡可以進(jìn)到各種需要進(jìn)出的商城、地鐵、家。當(dāng)然這種類型的標(biāo)準(zhǔn)來說，安全更加重要。

這種情況下，聯(lián)盟認(rèn)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(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟，它也進(jìn)一步反映出聯(lián)盟主要的目的，就是開發(fā)連接方面的標(biāo)準(zhǔn)，放到今天的主題就是開發(fā)智能家庭互聯(lián)方面的標(biāo)準(zhǔn)。

Zigbee、Matter 目前的發(fā)展?fàn)顩r

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(biāo)準(zhǔn)，演進(jìn)到今天已經(jīng)非常成熟，它的成熟不是說標(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(yù)計2023年全球每年Zigbee芯片出貨量將達(dá)到10億顆，如果說到網(wǎng)狀網(wǎng)，85%的設(shè)備都是使用CSA聯(lián)盟的標(biāo)準(zhǔn)。

大量的智能家居需要Zigbee這樣的網(wǎng)絡(luò)

大量的智能家居設(shè)備是什么？電視機(jī)頂盒只是其中一部分，除了空調(diào)、冰箱等，其實智能家居用到最多的設(shè)備是照明、開關(guān)、各種傳感器，每個家庭都有十幾盞照明燈，各種開關(guān)，一個家庭里有上百個類似這樣的設(shè)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(luò)。

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(rèn)證，他們之間的設(shè)備可以互聯(lián)互通，這就是建立標(biāo)準(zhǔn)的好處，只要執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備拿到家里經(jīng)過一定的配置認(rèn)證，他們就可以互聯(lián)互通，進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置。

小米智能家居占據(jù)一定的地位，在消費者中具有相當(dāng)?shù)挠绊懥?，他不需要一次購買所有的設(shè)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(lǐng)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(shè)備，不是指亞馬遜的，是所有符合Zigbee標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。

為什么Zigbee能得到廣泛的使用？

宿為民說：Zigbee標(biāo)準(zhǔn)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(shè)備越多網(wǎng)絡(luò)越穩(wěn)定，這是非常神奇的地方。

另外，低功耗方面：設(shè)備多時一定要考慮功耗，如果100個設(shè)備加起來用電非常強(qiáng)。我們面臨智能家居的設(shè)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(shè)備特點的協(xié)議，這些特點使得開關(guān)設(shè)備在遠(yuǎn)處按了一個開關(guān)鍵，就把設(shè)備喚醒，他也能聽到，Zigbee很好地定義了所有的應(yīng)用協(xié)議，使得互操作可以滿足固定在設(shè)備里的需求。

目前跟Zigbee的低功耗能媲美的主要來自藍(lán)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(shè)備需要連的時候，就需要Zigbee。

從Zigbee的角度來說，Zigbee的特點是設(shè)備越多越好，設(shè)備越多越穩(wěn)定，如果只有一個設(shè)備想連接的話怎么辦？Zigbee給了一個方案，如果從一個設(shè)備開始，可以用Zigbee Direct，就是用藍(lán)牙連接或者進(jìn)行配置。接下來如果有第二個、第三個、第五個設(shè)備，藍(lán)牙的Direct設(shè)備可以很容易和其他的Zigbee設(shè)備，通過Zigbee組網(wǎng)的方式連接起來，可以體現(xiàn)多設(shè)備的好處，主要的目的是讓初學(xué)者很容易把智能家居先引入進(jìn)來，然后可以慢慢不斷增加自己的設(shè)備，最后用Zigbee將整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，這也體現(xiàn)了Zigbee聯(lián)盟或者CSA連接標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)商提供200多款通過認(rèn)證的芯片平臺，只有選擇性廣的芯片平臺支撐，設(shè)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(lán)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(yīng)用的需求。Zigbee Sub-Ghz采用868MHz的頻段，能傳得更遠(yuǎn)。目前這個標(biāo)準(zhǔn)馬上就要發(fā)布，主要應(yīng)用領(lǐng)域是能源管理、電表管理方面，解決樓和樓比較遠(yuǎn)的問題，主要應(yīng)用在英國、歐洲等。

近兩年在業(yè)界備受關(guān)注的Matter標(biāo)準(zhǔn)

Matter近兩年來在業(yè)界是非常受關(guān)注的標(biāo)準(zhǔn)，Matter就是架構(gòu)在所有IP協(xié)議之上，經(jīng)過IPv6的轉(zhuǎn)化之后，上面的應(yīng)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(shè)備進(jìn)到每個家庭以后，設(shè)備和設(shè)備之間能夠有效進(jìn)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(yīng)用場景的軟件或者APP。

Matter主要的特點：統(tǒng)一應(yīng)用層、基于IP全面開源，在標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)的時候從開源庫里拿出來就可以進(jìn)行開發(fā)，可以利用固定與移動設(shè)備通用的協(xié)議。低開銷指的是對于剛才提到的開關(guān)小設(shè)備都要求支持，過去我們知道IP的設(shè)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(shè)備，但是Matter是要求能夠?qū)π≡O(shè)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(biāo)準(zhǔn)最大的區(qū)別是底層網(wǎng)絡(luò)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)中。

2019年成立項目組，2020年開始真正進(jìn)行開發(fā)，開發(fā)也是跟許多國際標(biāo)準(zhǔn)一樣，不是拍腦袋就要開發(fā)，成立了三個組，一個負(fù)責(zé)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(biāo)準(zhǔn)，還有一個組是測試認(rèn)證，在標(biāo)準(zhǔn)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(wù)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(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)才能正式發(fā)布。

目前標(biāo)準(zhǔn)支持這么多設(shè)備，跟Zigbee差不多，另外增加了電視機(jī)。電視機(jī)只是黑電的初步，接下來還在做白電相應(yīng)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(yuǎn)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(jìn)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(jī)制、更強(qiáng)的算法、另外是彈性機(jī)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(jìn)行選擇。

用標(biāo)準(zhǔn)給大家提供通用的智能家居路徑

現(xiàn)在的Matter目標(biāo)是2022年上半年完成整個標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)，這個指的是能進(jìn)行認(rèn)證，然后開放認(rèn)證，標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)，可以直接進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)的正式頒布，會有很多新的產(chǎn)品快速開發(fā)出來。

總結(jié)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(zhuǎn)變成簡單的，不論對消費者、對開發(fā)者、設(shè)備商、經(jīng)銷商等，都是非常簡單的環(huán)境，用標(biāo)準(zhǔn)的方法給大家提供通往智能家居的路徑。謝謝！