Matter可以帶來更大的選擇自由度和更簡化的設定過程。對於設備製造商來說,Matter也帶來了新的機會,但是傳統產業鏈複雜、破碎的問題有待逐一解決與重建。
智慧家庭的概念早已深植人心,從智慧音箱到連網燈泡,各種設備聲稱能讓生活更便利。隨著智慧家庭技術的快速發展,全球設備間的互通性長期受到品牌和平台之間不相容的限制。Connectivity Standards Alliance(CSA)主導推出的Matter標準,試圖打破藩籬,建立一個統一的連接標準。從初版只支援燈泡、插座與簡單感測器,Matter如今已涵蓋門鎖、空調、窗簾、電動灑水器、電動窗簾,甚至是能源管理與電動車充電樁等設備。
對於消費者而言,Matter可以帶來更大的選擇自由度和更簡化的設定過程。對於設備製造商來說,Matter也帶來了新的機會,特別是那些過去未能支援主流平台的廠商,期望藉由支援Matter擴大產品銷售。但是傳統產業鏈複雜、破碎的問題有待逐一解決與重建更智慧、有效率的生態系。儘管Matter獲得了眾多科技大廠和設備製造商的支持,但在實際推動過程中,仍面臨不少挑戰。
傳統廠商數位轉型挑戰
Matter的出現吸引不少傳統裝置製造商,希望藉此進入智慧家庭市場。然而,對過去僅生產機械式裝置的公司如灑水器、五金門鎖廠商而言,進入這個領域不僅需補足電子硬體知識,還需掌握軟體協定與資安規範,這是一場從零開始的轉型。
Nordic區域銷售經理陳俊志表示,多數傳統廠商對Matter協定理解有限。因此,導入過程中往往需仰賴ODM模組商、系統整合商(SI)或半導體供應商提供完整解決方案,降低門檻並加速導入時程。以Nordic為例,其最新推出的NRF54L晶片不僅支援最新Matter協定,還具備低功耗與高記憶體特性,適用於長時間運作的家庭裝置(如門鎖、燈具)。這類晶片可預留OTA更新空間,確保裝置能隨Matter版本更新同步升級。
圖1 Nordic區域銷售經理陳俊志表示,傳統產業鏈複雜、破碎的問題有待Matter逐一解決與重建更智慧、有效率的生態系
使用者端與設計端需求浮現
在無線連接技術方面,Matter主要依賴Wi-Fi和Thread。Wi-Fi負責與網際網路連接,而Thread則專注於設備之間的短距離通訊和組網。陳俊志強調,Thread的韌性(Resilience)優勢。Thread在組成網狀網路上較其他技術適合,與傳統的星狀網路,設備都連接到一個中心點,如Gateway不同,Mesh網路中的每個設備都可以作為一個中繼點,轉發數據給其他設備。
陳俊志解釋,Thread的Mesh網路具有自我修復(Self-Healing)能力。如果網路中的某個節點(設備)失效或離線,網路會自動重新尋找路徑,確保數據仍然能夠傳送到目的地。這是透過每個節點維護一個路由表(Routing Table)來實現的,該路由表會動態調整網路連接狀態,確保數據傳輸的最佳路徑。這種韌性使得Thread網路在複雜的家庭環境中更加穩定可靠。新一代設備如iPhone 16內建Thread模組,能直接透過手機與Matter裝置溝通,不再依賴Gateway,是朝向去中介化的重要突破。
未來越來越多控制型裝置如電視、網路閘道器、智慧喇叭、平板、PC/NB內建Thread將進一步促進智慧家庭網路的建構。儘管Mesh網路具有優勢,但在實際部署中也面臨挑戰。構建一個均質化的Mesh網路需要網路中的設備達到一定的基本水準。如果網路中存在過於老舊或性能較差的設備,可能會影響整個Mesh網路的穩定性。不過,Thread在短距離組網方面相較於Wi-Fi、藍牙,被認為是相對穩定的技術。
新應用與次標準的延伸Aliro
此外,目前許多智慧門鎖使用藍牙進行解鎖。然而,藍牙的通訊距離相對較遠,可能存在安全性問題,例如在使用者還未走到門口附近時就被意外解鎖。陳俊志提到,Nordic與Qorvo 2025年4月宣布,提供符合CSA旗下Aliro和Matter標準的門禁系統參考應用。Aliro主要應用於門鎖和存取控制領域,旨在提供更安全、更便利的近距離解鎖方式 。
該解決方案是以Nordic的nRF54L系列超低功耗多協定系統單晶片(SoC)和Qorvo的QM35825超寬頻(UWB)SoC為基礎,可幫助開發人員展開符合Aliro和Matter標準的門禁系統設計工作。
Aliro利用超寬頻UWB技術來實現更精準的近距離感測。當使用者攜帶支援Aliro的手機靠近門鎖時,可以在非常近的距離內,約幾十公分或更近解鎖,可提升應用安全性。該參考應用將提供多功能的設計選項,開發人員能夠自訂和支援無線通訊協定與應用層的各種組合,其中包括Aliro支援的傳輸協定(NFC、低功耗藍牙、UWB)、Matter over Thread、Matter over Wi-Fi,以及低功耗藍牙的專屬應用層。
Aliro與Matter的概念類似,它是一個架構在UWB或NFC等物理層之上的協定,沒有自己的網路層。只要裝置支援Aliro,就可以透過UWB或NFC近距離通訊和解鎖。這可望應用於智慧門鎖、車鎖與工控門禁,補強原有Matter未涵蓋的極近端控制應用。
智慧家庭閘道器將成兵家必爭
儘管Matter的初衷是促進不同平台之間的互通,但主要的平台廠商(如Google、Apple、Amazon)仍然在生態系中扮演著重要的角色,並且存在競爭。由於一般人家中的家電設備年份與支援Matter程度不一,儘管已組成網狀網路,但控制上透過Gateway或Border Router會更加方便,作為智慧家庭網路的中心樞紐,並將控制器(Controller)的功能整合到自己的平台中。
這意味著,即使設備支援Matter,最終的控制權和使用者體驗仍然可能與使用者所選擇的平台生態系緊密相關,陳俊志認為,雖然Matter允許不同平台的設備互控,但程度可能不如在同一原生生態系中那樣無縫,例如,某些平台特有的進階功能可能只能在其自家的Gateway或Controller下才能完全實現。
大型平台公司之所以願意投入Matter,部分原因在於希望藉由支援更多Matter設備,擴大自己的生態系影響力,並帶動自身產品(如智慧音箱、智慧螢幕、甚至電視)的銷售。透過將Border Router或Controller功能整合到自己的設備中,尤其Mtter 1.4正式支援家用路由器與存取點(Home Routers and Access Points, HRAP),未來HRAP可能是平台商與希望逐鹿智慧家庭市場廠商的兵家必爭之地。
新興應用導入遍地開花
Matter能否真正實現智慧家庭裝置的無縫整合,關鍵在於標準穩定性與開發門檻的降低。從晶片商、ODM、系統整合商到零售與安裝端的完整生態建構,將是這場智慧家庭革命的成敗關鍵。
陳俊志說明,Nordic也持續開發智慧家庭Matter解決方案,nPM2100電源管理積體電路(PMIC)元件,可應用於各種一次電池,包括個人健康監測到無線工業感測器等,nPM2100具備多項節能和系統管理功能,對小型無線物聯網應用的設計人員來說,這些功能有助於延長電池使用壽命,或使尺寸更小的產品能夠選用小型電池。
Panasonic Industry Europe宣布推出低功耗藍牙模組PAN B511-1C,導入Nordic無線SoC產品nRF54L系列,用於支援智慧照明、工業感測器、醫療保健和能源管理等應用,適合採用Matter通訊協定的智慧家庭物聯網應用。戶外遮陽棚製造商StruXure發表智慧遮陽棚和小屋,是美國首款具備Matter over Thread連線功能的產品。支援Matter over Thread連線的終端節點裝置採用Nordic的nRF5340多協定SoC。