將非Matter裝置橋接到Matter網路

作者 : Silicon Labs供稿

Matter使用IP作為連接基礎,推出一個通用應用層,無論底層採用何種網路通訊協定,Matter應用層都能夠保證裝置間的互通性…

對於Matter而言,今年將是重要的一年。Matter一直以來的目標就是減少不同供應商之間的隔閡,實現不同供應商智慧家庭裝置和物聯網(IoT)平台之間的互通性。為實現這一目標,Matter使用網際網路通訊協議(IP)作為連接基礎,推出了一個通用應用層。無論底層採用何種網路通訊協定,Matter應用層都能夠保證裝置間的互通性。

新的Matter裝置可以是多個生態系統的一部分。例如,可以將燈泡連接到Amazon Alexa、Google Home和Apple HomeKit。這意味著消費者可以在智慧家庭中添加新產品和品牌,而無需花費精力研究裝置是否相容。有了Matter,毫無疑問可輕鬆連接。

Silicon Labs是連接標準聯盟(Connectivity Standards Alliance,CSA)的成員,在Matter的底層物聯網無線協定(包括藍牙、Thread和Wi-Fi)方面擁有深厚的專業知識。Silicon Labs與Amazon Alexa、Apple HomeKit和Google一樣,都是CSA中最大的程式碼貢獻者之一。

什麼是橋接?為什麼需要橋接?

隨著非IP型Zigbee、Z-Wave和其他無線物聯網協定的大量使用安裝,橋接將成為一個重要事項,因為它可以將Matter連接到這些裝置,從而讓各種技術發揮相應作用。儘管某些終端裝置可滿足現場升級的要求(例如擁有足夠的快閃記憶體和RAM),但橋接現有感測器網路從而與Matter網路進行互動操作會更簡單、更穩定,還能提供更出色的用戶體驗。Silicon Labs在內的許多物聯網製造商不僅支持較新的Matter產品,還將推出支援現有的Zigbee/Z-Wave產品的橋接產品。Matter使用低功耗藍牙(Bluetooth Low Energy)進行調變,並透過Wi-Fi、乙太網路和Thread協定運作。在瞭解Matter橋接的概念之前,務必要弄清楚Thread這一Matter的底層網路通訊協定。

Thread是一種無線聯網技術,是基於廣泛使用的網際網路協定(IPv6)和久經考驗的IEEE 802.15.4無線技術開發而來,旨在確保安全通訊和相容未來技術。Thread透過提供一個適配層,解決了IPv6和802.15.4技術之間的統一問題,這個適配層可以靈活向上支援IPv6網路層的要求和向下支持802.15.4鏈路層的功能。此適配層就是6LoWPAN。下圖為Thread協定堆疊(Matter作為統一應用層)結構概覽。

 

Thread協定堆疊結構概覽。

 

Thread邊界路由器可將Thread網路連接到其他基於IP的網路,例如Wi-Fi或乙太網路。邊界路由器為Thread網路內的裝置提供各種服務,包括為離線操作提供路由服務、提供基於IPv6基礎設施鏈路的雙向連接,以及提供服務註冊以便啟用基於DNS的服務發現。

Silicon Labs提供建構OpenThread邊界路由器(OTBR)的解決方案,解決方案中包含Raspberry Pi裝置和建構邊界路由器軟體所需的示例無線電輔助處理器(RCP)應用程式。

什麼是Unify SDK?

Silicon Labs的Unify SDK簡化了物聯網基礎設施的開發,包括閘道、接入點、集線器、橋接器和基於應用處理器的終端產品。每個Unify SDK元件都實施統一語言(基於Dotdot)的MQTT介面。採用模組化設計,可擴展、輕量化,還具備明確定義的介面,可用於系統整合。Unify SDK在Linux上本地運作,但其架構也可以用於移動應用。Unify-Matter Bridge應用程式是Unify SDK的一部分,基於CSA的Matter橋接應用軟體建構。應用程式接收Matter協定介面上的ZCL命令,並將其轉化為Unify控制器語言資料模型,然後發佈到MQTT介面。

Matter橋接裝置的工作原理是什麼?

Matter橋接裝置可為Matter結構中的非Matter物聯網裝置提供連接。消費者可以在使用新Matter裝置的同時,繼續使用現有的非Matter裝置,例如Zigbee和Z-Wave裝置。這些非Matter裝置在Matter結構顯示為被橋接的裝置。Matter橋接裝置使用Unify SDK在Matter和Zigbee/Z-Wave網路裝置之間進行協定轉換。下圖顯示Thread網路和Matter結構之間的連接,以及Matter與使用橋接裝置的Z-Wave/Zigbee等非Matter網路之間的連接。

 

 

Silicon Labs持續提供完善的支援

Silicon Labs為具有Wi-Fi或Thread連接功能的終端產品提供完整的Matter協定解決方案,以及包含無線SoC和軟體組合的OTBR解決方案。Silicon Labs同時還提供Matter到Zigbee和Matter到Z-Wave的橋接解決方案,其中包括功能齊全的Unify SDK軟體。

 

 

 

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