2021年9月24日，2021 5G全球家庭互联网大会胜利召开，大会的【5G 智慧家庭论坛】上，CSA连接标准联盟大中华区主席 宿为民博士做了主题为《Zigbee/Matter开放互通标准，助力物联网创新》的精彩演讲！
联盟致力引领物联网由繁至简，为其应用和创新铺设坦途。创建、演进和推广开放通用标准，让设备安全互通。——宿为民
宿为民在会前表示：首先感谢主办方的邀请，这不是我第一次参加这个论坛，我相当于每年给大家做一次汇报，今天的主题是智能家居，联盟开发标准目前主要是针对智能家居的标准进行开发。其演讲的题目是《Zigbee/Matter开放互通标准，助力物联网创新》，会讲到Zigbee和Matter两个标准。这也是目前在智能家居领域较为盛行，关注度比较高的两个标准。
开放标准对物联网的贡献
宿为民在会中讲到：目前的智能家居现状是每家机构及大公司都联系各自的生态系统，所有生态系统构成了每一个信息孤岛或连接孤岛。如何让他们进行互联互通？互联互通的时候如何解决安全性？相关的问题一直摆在所有智能家居或者物联网面前的问题。
开放标准不是一个新概念，对于消费者而言，开放标准使得所有购买设备和另外购买设备之间互联，不一定要锁定某个厂家或者生态。开发人员可以进行统一开发模式。对经营者来说降低成本，零售商只要买某种标准的产品等。这是开放标准对物联网的贡献。
Zigbee联盟为什么改名字？
宿为民表示：CSA联盟其实就是原来的Zigbee联盟，CSA联盟是在今年把Zigbee改成CSA联盟，为什么改名字？CSA连接标准联盟，追溯到Zigbee联盟成立于2002年，到今天已经19年，这过程中，所有联盟会员单位致力于开发物联网标准，Zigbee联盟开发非常多和物联网相关的标准，有的标准存在一段时间，作出一定贡献就退出历史舞台，但有的标准为适合整个行业的发展不断演进。
最典型的是Zigbee系列标准，经过这么多年的演进不断成熟，使得今天对智能家居设备进行了广泛的接纳。整个联盟是胸怀不断发展的愿景来助力物联网的前景。
此前Zigbee联盟做的事情就是开发Zigbee以及Zigbee相关的标准。从去年开始，联盟的工作内容发生了一些变化，因为我们意识到随着对智能家居的演进，需要开发新标准来适应新要求，所以联盟的标准内容已经不局限于Zigbee系列的标准。
右边的图反映了现在的标准情况，红色的是Zigbee系列，黑色部分是Matter，随着它的演进应该也会出现系列标准。中间绿色的是数据模型标准，基于所有的智能家居不同的设备定义的设备特性内容。
另外，访问控制标准，管理各种出入类型的设备，进行统一的标准制定，带来的好处是一个设备或者一张卡可以进到各种需要进出的商城、地铁、家。当然这种类型的标准来说，安全更加重要。
这种情况下，联盟认为我们已经不适合再叫Zigbee联盟，所以经过今年的董事会以及会员商议，正式把联盟的名字改成CSA连接标准联盟，它也进一步反映出联盟主要的目的，就是开发连接方面的标准，放到今天的主题就是开发智能家庭互联方面的标准。
Zigbee、Matter 目前的发展状况
据宿为民披露：从2002年整个联盟成立开始，就不断开发Zigbee标准，演进到今天已经非常成熟，它的成熟不是说标准内容写得版本很成熟，这只是很小的一方面，最重要的成熟是整个生态系统已经建立起来。
来自中国智能家居产业联盟去年的统计数据，对智能家居采用的技术情况做了统计，无论是无线，还是有线，Zigbee都是智能家居里被采纳最高的协议。超过三分之一的智能家庭在无线网上采用Zigbee协议。预计2023年全球每年Zigbee芯片出货量将达到10亿颗，如果说到网状网，85%的设备都是使用CSA联盟的标准。
大量的智能家居需要Zigbee这样的网络
大量的智能家居设备是什么？电视机顶盒只是其中一部分，除了空调、冰箱等，其实智能家居用到最多的设备是照明、开关、各种传感器，每个家庭都有十几盏照明灯，各种开关，一个家庭里有上百个类似这样的设备一点不稀奇。这样的情况下，要把整个家庭控制起来，就需要Zigbee这样的网络。
典型的产品有飞利浦HUE家庭娱乐类的照明灯，充分利用Zigbee的特性，把家庭娱乐发挥到极致。大家熟悉的品牌还有IKEA Tradfri，非常多智能传感器，可以无线控制。他们是通过Zigbee认证，他们之间的设备可以互联互通，这就是建立标准的好处，只要执行标准，设备拿到家里经过一定的配置认证，他们就可以互联互通，进行相关的设置。
小米智能家居占据一定的地位，在消费者中具有相当的影响力，他不需要一次购买所有的设备，需要时买一个回家，它们之间就能够相互连接起来，并且组成一些场景。
国外的Amazon最著名的产品是智能音箱，亚马逊的智能音箱也带领国内的智能音箱在前两年大力发展。亚马逊也是在音箱中嵌入了Zigbee，音箱所控制的所有的Zigbee设备，不是指亚马逊的，是所有符合Zigbee标准的设备。
为什么Zigbee能得到广泛的使用？
宿为民说：Zigbee标准的这些特性都是缺一不可的，因为主要特点是特别适用智能家居环境下的条件，比如说它是网状网，它的特点是设备越多网络越稳定，这是非常神奇的地方。
另外，低功耗方面：设备多时一定要考虑功耗，如果100个设备加起来用电非常强。我们面临智能家居的设备都是非常小的，它里面已经嵌入了不光是芯片底层的通信系统，还嵌了一些用来定义设备特点的协议，这些特点使得开关设备在远处按了一个开关键，就把设备唤醒，他也能听到，Zigbee很好地定义了所有的应用协议，使得互操作可以满足固定在设备里的需求。
目前跟Zigbee的低功耗能媲美的主要来自蓝牙低功耗的协议，和Zigbee在同一个功耗级别上的。只要家里开电视或者开冰箱，用不用Zigbee无所谓，但是家里面很多设备需要连的时候，就需要Zigbee。
从Zigbee的角度来说，Zigbee的特点是设备越多越好，设备越多越稳定，如果只有一个设备想连接的话怎么办？Zigbee给了一个方案，如果从一个设备开始，可以用Zigbee Direct，就是用蓝牙连接或者进行配置。接下来如果有第二个、第三个、第五个设备，蓝牙的Direct设备可以很容易和其他的Zigbee设备，通过Zigbee组网的方式连接起来，可以体现多设备的好处，主要的目的是让初学者很容易把智能家居先引入进来，然后可以慢慢不断增加自己的设备，最后用Zigbee将整个网络进行连接，这也体现了Zigbee联盟或者CSA连接标准联盟开放性的想法，主动把这些事情帮用户解决。
目前为止看到Zigbee已经有19家供应商提供200多款通过认证的芯片平台，只有选择性广的芯片平台支撑，设备需求的多样性才能落实，价格方面也可以得到非常好的竞争。
Zigbee Sub-GHz
另外，Zigbee也在开发Zigbee Sub-Ghz，无论是蓝牙、WIFI主要都是用在2.4G的频段，尽管大家都用了不同的协议语言，但是这个频段有点挤，所以Zigbee也在发展新的频段解决应用的需求。Zigbee Sub-Ghz采用868MHz的频段，能传得更远。目前这个标准马上就要发布，主要应用领域是能源管理、电表管理方面，解决楼和楼比较远的问题，主要应用在英国、欧洲等。
近两年在业界备受关注的Matter标准
Matter近两年来在业界是非常受关注的标准，Matter就是架构在所有IP协议之上，经过IPv6的转化之后，上面的应用层是核心。
Matter协议确实希望智能家居每个产品都具有全球统一的地址，使得每个设备进到每个家庭以后，设备和设备之间能够有效进行合作和管理，并且能够被不同的软件开发厂商所发现，开发出特别适合于智能家居不同应用场景的软件或者APP。
Matter主要的特点：统一应用层、基于IP全面开源，在标准开发的时候从开源库里拿出来就可以进行开发，可以利用固定与移动设备通用的协议。低开销指的是对于刚才提到的开关小设备都要求支持，过去我们知道IP的设备经常指的是比较真正智能或者比较大的存储和计算能力设备，但是Matter是要求能够对小设备也要支持，真正做到智能家庭的物联网要求。
Matter和Zigbee标准最大的区别是底层网络协议不一样，Zigbee有自己的网状网协议，Matter用的是IP。
这是目前开发的支持情况，标准本身是由亚马逊、苹等三家公司统一发起的CHIP，到今天来说有非常多的厂家加入到Matter的开发中，这里只是罗列出一部分比较著名的品牌。
但是我们看到从人员来看，全球已经有超过1800个工程师，其实现在可能更多，这个数据还是两个月前的，这么多工程师投入到标准的开发中。
2019年成立项目组，2020年开始真正进行开发，开发也是跟许多国际标准一样，不是拍脑袋就要开发，成立了三个组，一个负责制定市场需求，一定要开发真正有需求的，叫Marketing组。另外一个是做开发标准，还有一个组是测试认证，在标准开发的时候已经在验证开发测试的规范、开发测试的工具等。大的工作组下面分了30多个小的任务组。
今年3月份开始，有50多个公司提交了测试产品。测试的意思是要拿目前已经写好的标准，开发了产品，再拿产品出来一起让大家测试、验证一下标准是否正确，只有测试中发现的问题得到了解决，所有解决的内容也反映到测试工具、测试文档上的时候，标准才能正式发布。
目前标准支持这么多设备，跟Zigbee差不多，另外增加了电视机。电视机只是黑电的初步，接下来还在做白电相应的协议、定义，包括我们熟知的各种家用电器。
Matter非常重视安全隐私
CSA在安全隐私方面做了非常多层面的考量，因为大家知道安全和灵活永远是一对矛盾体，越安全意味着越不灵活，需要安很多防御措施。但如果因为灵活又放弃安全也不合适，所以协议在两个矛盾体中进行选择求得平衡。在保证一定程度灵活的情况下，做到安全。或者要保证一定安全的情况下，要让它灵活，Matter也在这方面做了一些考虑，分层的机制、更强的算法、另外是弹性机制，在这种灵活性下保持什么样的安全性，另外的灵活性下保持什么样的安全性，使得用户可以根据自己的要求进行选择。
用标准给大家提供通用的智能家居路径
现在的Matter目标是2022年上半年完成整个标准的开发，这个指的是能进行认证，然后开放认证，标准才真正得到完成。
根据联盟的要求，至少要有三个芯片厂商支持Matter标准，可以直接进行开发实践。联盟会提供免费的测试工具给到会员，拿着工具测试自己的产品。既有开源的参考代码，又有测试工具，我们希望随着标准的正式颁布，会有很多新的产品快速开发出来。
总结一下，联盟主要的愿景，就是希望把混乱的生态加以梳理，转变成简单的，不论对消费者、对开发者、设备商、经销商等，都是非常简单的环境，用标准的方法给大家提供通往智能家居的路径。谢谢！
