Matter能否取代ZigBee，现在或许为时尚早

电子发烧友网报道（文/黄山明）如今正处于智能家居爆发的前夜，吸引众多厂商入局该赛道。但之所以说是前夜，而非已经爆发的一个重要原因在于受到众所周知的原因，智能家居各家生态无法相容，导致用户使用智能家居时，体验非常割裂。
 
好在Matter的出现，让产业看到打破生态壁垒的希望。而Matter主要由CSA连接标准联盟所推出，该联盟前身为ZigBee联盟，是否意味着ZigBee将被Matter所取代。
 
Matter的由来
 
Matter的前身为CHIP（Connected Home Over IP），是早期由谷歌、苹果、亚马逊、CSA联盟等牵头主导并开源的一个用于解决IoT碎片化的协议，该协议在2021年5月正式改名Matter，而Matter创立的目标便是解决智能家居互联互通与安全性的问题。
 
自2020年初以来，主要参与到Matter协议中的厂家已经为该项目投入了专人与资源，到了2021年10月，Matter Spec规范已经基本确定，参与其中开发的公司数量超过了210家。
 
技术层面来看，Matter主要是一个应用层规范，可以在任何支持IPv6的设备中运行。在最初的规范中，Matter支持的网络层包括Wi-Fi、Thread和以太网（使用BLE进行配网），同时有Matter规范希望自己能把蜂窝通信，电缆接口规范（DOCSIS）和数字用户线（DSL）都囊括进来，这样能够将Matter扩展至广域网（WAN）连接范围中。并且Matter规范还在开发二维码与NFC配网功能，以及UWB室内定位等相关应用。
 
这意味着终端用户只需要拿起手机，打开蓝牙，扫描相关设备便可以轻松加入Matter网络。对于现有设备而言，Matter的最大改动主要是网关，对于终端设备的改动较少。同时Matter协议在最上层的应用层通信，是直接使用了ZigBee联盟的ZCL（ZigBee Cluster Library）规范，统一了各种设备类型的通信语言，如开关都是通过On Off Cluster进行。
 
因此，针对Matter的这些特点，市场中突然传出一些声音，认为ZigBee已经没有了前景，最终将被Matter所取代。
 
ZigBee将被Matter取代？
 
当前，ZigBee技术问世超20年，技术上已经相当成熟，在短距离通信领域上与蓝牙、Wi-Fi几乎处于同等地位。ZigBee技术优点包括功耗低、节点容量大、时延短等，是智能家居核心无线组网连接技术。
 
从技术标准来看，ZigBee基于IEEE802.15.4，与WIFI的IEEE802.11，蓝牙的802.15.1都有各自独有的特点。比如IEEE802.15.4和IEEE802.11的物理特性都比较相似，采用了基于CCA载波侦听的CSMA/CA通信方式，非常适合设备多对多通信。
 
当然，如今在智能家居时代，ZigBee最大的缺点在于无法将控制端集成在手机上，需要通过网关来进行控制，即便是通过ZigBee Dongle或者ZigBee遥控器作为控制端但也必须有网关授权。
 
ZigBee有一套设备控制标准，即ZCL。但问题在于，早期的ZCL由于不完善，导致不同的设备厂商产品互不兼容，甚至一些产品是被故意设计成互不兼容。但从ZigBee3.0开始，ZCL作为了必选项，在芯片中强制使用ZCL，这使得想要做互不兼容的设定，只能额外花费一定成本，不然只能让自己的产品与其他产品互联互通。
 
虽然这对用户而言是一件好事，但对于厂商而言可能不会那么乐意，毕竟谁也不希望自己的收集的数据被其他厂商免费共享。
 
而Matter则是在ZigBee的ZCL上衍生出来的，并且如今来看，Matter很有可能彻底打破智能家居中互联互通的壁垒，这是否意味着Matter将取代ZigBee？
 
这需要分情况来看，目前Matter打通设备之间的连接仍然需要采用桥接设备，即“边缘网关”。并且Matter是基于IPv6，因此协议栈对于芯片的资源消耗比ZigBee大得多，软件开发及维护成本也要高于ZigBee。
 
但在未来，Matter将向下兼容ZigBee，目前来看主要是与ZigBee进行互补。
 
ZigBee的真正对手
 
虽然目前来看，Matter即便出现，暂时还无法取代ZigBee，但这不意味着ZigBee可以高枕无忧。目前ZigBee的真正对手已经到来，那便是蓝牙Mesh。
 
ZigBee和蓝牙同属2.4GHz频段，在低功耗、安全性上表现相当。而蓝牙带宽更大信道更多，从技术角度ZigBee最大的问题就是带宽这方面，比如智能门铃这种就无法完成了。
 
而蓝牙最大的问题在于简单的1对1或者1对多，无法进行智能家居的组网，但蓝牙Mesh可以。
 
相比ZigBee，蓝牙Mesh的最大优势在于可以使用手机当做网关，而ZigBee则需要一个额外的网关。同时每年数十亿手机的销量，将蓝牙模组成本摊得非常薄，开发人员开发蓝牙Mesh的意愿也比ZigBee高得多。这些优势，都让蓝牙Mesh成了ZigBee的真正对手。
 
国产ZigBee代表厂商
 
尽管如此，目前ZigBee市场仍然巨大，全球市场规模约在3亿颗左右，国内如果不含OEM市场，规模在3000万颗左右。国内从事ZigBee芯片的厂商也有许多，以下是其中几家具有代表性的企业。
 
泰凌微（Telink），泰凌微是业内最早推出支持低功耗多模无线物联网芯片的公司之一，也是国产ZigBee芯片规模最大的一家。此前泰凌微主要专注于ZigBee的终端节点，不过随着TLSR921x的发布，补齐了其在Router端的布局。
 
奉加微（PHYPLUS），其主营业务为蓝牙芯片，在2021年7月推出了ZigBee3.0的认证协议栈，并获得了CSA连接标准联盟颁发的ZigBee兼容平台认证，其发布的PHY62系列芯片更是将ZigBee与BLE结合起来。
 
博流智能（Bouffalo Lab），从Wi-Fi入局的玩家，也开始在ZigBee领域尝试整合更多通信协议，比如所发布的BL702，便是一颗Zigbee，Thread，BLE三模合一的芯片。
 
乐鑫科技（Espressif），当前国内IoT Wi-Fi的龙头企业，从布局ZigBee领域可以看到，同样是走多合一路线，并且发布了支持ZigBee、Thread、BLE5.2的芯片，具有丰富资源。
 
可以看到，目前国内对于ZigBee的布局，将是朝着多模方向前进，或许这也是未来ZigBee的发展趋势。