作者:Ada
智次方?物聯網智庫 整理發布
近日,科技媒體The Verge發布了一篇題為“為什么Thread是Matter目前所遇到的最大問題?”的文章——
作者Jennifer Pattison Tuohy認為,由于目前市場上支持Thread的設備仍然相對較少,且平臺支持有限,導致Thread所驅動的智能家居終端變得混亂且復雜。
但他也談到,最重要的問題其實是各大平臺(廠商)無法“齊心協力”就如何實現Thread的網狀網絡共享達成一致。
而這將導致消費者購買基于Thread的Matter設備后,并不能夠很好地體驗跨品牌的互聯互通與互操作。
而在此之前,物聯網播客主Stacey發表文章稱,Matter目前的問題不是標準,而是供應商。
雖然二者的觀點乍看之下不盡相同,但其實都談到了——
Thread應用的挑戰以及蘋果、谷歌、亞馬遜在Matter推廣過程中并沒有“全力以赴”。
Thread網絡共享成難題
Thread是以6LoWPAN為基礎的低功耗網狀網絡,充分利用開放標準和IPv6技術,不需要中央樞紐,Thread設備間可以直接相互通信,從而實現更快連接與低功耗。
更重要的是,與其他低功耗智能家居協議不同,Thread是基于互聯網協議 (IP)的,這意味著其可以直接連接到其他基于IP的設備,例如智能手機、平板電腦、計算機和 Wi-Fi 路由器。
不過值得注意的是,雖然Thread設備之間可以直接通信,但其需要通過邊界路由器(Thread Border Router )來將其他設備添加到Thread網絡中,或是與ZigBee等其他網絡協議進行通信。
而邊界路由器可以內置于任何始終供電的WiFi設備中,包括WiFi路由器、智能音箱在內的許多設備都可以是邊界路由器,并且同一網絡上可以有多個邊界路由器。
據介紹,Thread網絡最多可支持250個設備,其中包括64個路由器(同時有32個處于活動狀態)。
其實Thread并不是什么新技術,早在2014年7月,谷歌收購Nest后,便開發了基于IP協議的傳輸層/網絡層協議——Thread。同時還與三星、飛思卡爾半導體、ARM、Silicon Labs、Big Ass Fans、Yale共同組建了一個物聯網聯盟Thread Group。
2016年,開源協議OpenThread隨Nest的一款溫濕度計共同發布。
圖源:CNET
2022年7月,Thread Group發布了Thread 1.3 版本,通過優化 Border Router 角色功能、簡化固件更新和提高網絡穩健性,與 Matter 完成融合,并降低了設備制造商的開發和部署成本。
圖源:TheVerge,展示了支持Thread的Matter設備如何在家庭網絡中工作
關注智能家居的讀者對Matter肯定不陌生。
2019年12月,谷歌和蘋果加入了Zigbee聯盟,聯合亞馬遜和全球超過200家公司和數千名專家,共同推廣新的應用層協議,也就是Project CHIP(Connected Home over IP)協議。
好事多磨,這項互聯互通協議的發布多次推遲。直到2021年5月,Zigbee聯盟更名為CSA(Connectivity Standards Alliance,連接標準聯盟)。同時,CHIP項目也更名為Matter。
2022年10月,CSA終于正式發布了Matter標準協議1.0版本,并在今年5月迭代發布了Matter 1.1版本。
從其標準文件中可以了解到,Matter目前支持Thread和WiFi技術,而其他連接協議接入Matter則需要通過橋接器——邊界路由器。
談及Matter為何在一眾智能家居連接技術中選擇了相對應用并不廣泛的Thread,TheVerge認為,主要是因為CSC與Thread有著千絲萬縷的聯系。
其一,牽頭推進Matter的蘋果和谷歌早已經踏上了Thread這條船。
其二,Thread是基于ZigBee基礎組件改造的衍生協議,而CSA的前身便是Zigbee聯盟。
而從技術的角度講,Thread的一大優勢便是共享網絡,多個Thread邊界路由器能夠連接在一起形成單個網絡,提供網絡冗余的同時也提高了可靠性。
也就是說,當其中一個邊界路由器發生故障時,其他邊界路由器可以快速“補位”,保障用戶的智能家居系統繼續運行。而即使暫時沒有邊界路由器或互聯網,在射頻通信范圍內, Thread設備之間也能恢復組網進行通信。
此外,Thread Group工作人員向TheVerge介紹,更多的邊界路由器可以使網絡覆蓋范圍更廣、延遲更短,因為設備的信號傳輸路徑更短了。
然而,功過參半,共享網絡也恰恰是Thread成為Matter推進阻礙的主要原因。
正如前文所述,一個智能家居系統中可能存在多個邊界路由器,例如亞馬遜的Eero Wi-Fi路由器與Echo第四代智能揚聲器、三星SmartThings集線器、Apple TV、HomePod Mini以及谷歌Nest Hub等。
而各個邊界路由器必須相互共享“網絡憑據”才能加入Thread網絡,就像使用密碼加入WiFi網絡一樣。為了避免將這個復雜的配置過程交給消費者,Thread Group在協議設定上令Thread網絡可自我配置,即自行設置,但前提是各個廠家的邊界路由器之間需要共享“密碼”。
圖源:TheVerge,基礎的Thread網絡拓撲
物聯網播客主Stacey在其文章中表示,用戶有時會將基于Thread的Matter設備連接到網絡上,卻發現該設備所在的網絡對Matter控制器不可見——
主要原因是因為消費者使用了不同廠商的Matter控制器來添加Thread 設備,而該Thread設備已在其獨立單獨網絡中進行了自我配置。
也就是說,不同廠商之間目前并沒有完成徹底的“密碼共享”,這也導致基于Thread的Matter并沒有達到理想中的互聯互通。
據TheVerge介紹,目前,亞馬遜邊界路由器僅在其設備(某些Eero Wi-Fi 路由器和Echo 第四代智能揚聲器)設置的網絡上工作,不會加入現有的Thread 網絡,也不允許其他制造商的設備加入其網絡。但亞馬遜表示正在著手解決這一情況。
此外,三星SmartThings US負責人Mark Benson向TheVerge透露,SmartThings 應用程序將SmartThings邊界路由器的Thread 網絡憑據存儲到 iOS 或 Android Thread 憑據存儲中,其他邊界路由器應用程序理論上可以在設置過程中讀取這些憑據,并且加入該 Thread 網絡。“但是否這樣做,取決于每個邊界路由器制造商。”
更復雜的是,用于管理Thread網絡憑據的Android和iOS API“目前并未相互同步”。
因此,消費者的Thread 網絡配置方式以及哪些邊界路由器可以加入該網絡也將與其所使用的手機系統有關。
也就是說,如果上述配置沒有在同一個系統內進行,那么一家公司就必須以安全且受控的方式與另一家公司共享其信息。
據谷歌產品經理 Kevin Po 介紹,目前Apple和Google Thread邊界路由器可以通過利用iOS Thread網絡API共享同一個Thread網絡。此外,也有報道稱,谷歌和三星SmartThings也已經在這方面達成了協議。
換言之,消費者使用iOS 設備對Google Nest Hub Max和Apple TV進行設置時,可以將其加入同一個Thread網絡。但反之則不然,因為Android手機目前無法訪問iOS鑰匙串,并且也沒有Android應用程序可以設置HomePod或Apple TV。
蘋果/谷歌/亞馬遜讓“事情”變得復雜了?
目前來看,蘋果、谷歌、亞馬遜、三星等巨頭并未就Thread網絡共享達成一致。
這也就導致,消費者購入具有邊界路由器功能的新設備后,由于所屬品牌不同,其并不能加入現有Thread網絡中,而是獨立形成了新的網絡,也無法與家中其他Thread網絡中的設備通信。而這顯然無法實現共享網絡。
尤其是在具備Thread邊界路由器功能的設備種類越來越多之際,如果無法打破藩籬,家中的Thread網絡只會更加復雜。
盡管Thread是基于IP的協議,使得家中即使有多個單獨的Thread網絡也可以通過另一個基于 IP的網絡相互通信,但這也喪失了Thread網絡共享的巨大優勢。
同樣地,Stacey也引用了德國記者 Frank Oliver-Grün 的分析表示,目前(截至 2023 年 7 月),邊界路由器僅在某些生態系統中工作。
如果消費者的智能家居系統中有不同制造商的產品,最終可能會得到并行的Thread 網絡,而不是連接所有設備的通用網格。
而相較于Matter的另一個網絡陣營WiFi,Thread本身就在帶寬上受限,無法處理流媒體文件里面的音頻或視頻。所以,在其更加適合落地的燈、傳感器、鎖、插頭、恒溫器和空氣凈化器等小型電器中,如果不能實現網絡共享,也很難體現Matter的互聯互通以及互操作優勢。
而就業內的反饋來看,雖然TheVerge在文章中著重分析了Thread落地過程中的現實問題,但逐本溯源,還是離不開蘋果、谷歌、亞馬遜、三星等頭部企業在推進Matter的互聯互通這件事情上并沒有“全力以赴”。而這也恰恰與Stacey的觀點不謀而合——問題在于供應商。
在沒有更多官方言論的支撐下,很難揣測各大頭部廠商沒有完成徹底“開放”的具體原因是什么,如果說是出于市場爭奪,但其實蘋果、谷歌等大廠也是最早一批推進互聯互通的發起者。
更重要的是,互聯互通在某種程度上其實已經成為了行業共識,如何占據智能服務、內容上的優勢或許將成為互通新時代的新競爭點。
目前,隨著Matter1.0的落地,各大廠商其實都已經表態支持并積極推進了——
首先是蘋果,其對Matter的早期規范貢獻了HAP Security(用于端對端通訊及本地局域網操控,保證了強大的隱私和安全性)。此外,在2022年6月的WWDC上,蘋果官宣全面支持Matter;隨后的9月,蘋果發布了 iPadOS 16.1 開發者預覽版 Beta 3 更新,有網友發現,在升級 iPadOS 16.1 預覽版后,iPad 設備中出現了 Matter 配件選項。
其次是谷歌,其在Matter的早期規范中貢獻了自家Smart Home現有的網絡層和應用協議Weave(一套標準認證機制和設備操作命令),并于2022年12月宣布,已為其 Nest 和 Android 設備啟用了 Matter 通用智能家居標準支持,Google Home、Google Home Mini、Nest Mini、Nest Audio、Nest Hub(第 1 代和第 2 代)、Nest Hub Max 和新的 Nest WiFi Pro 都可以作為 Matter 的中心設備使用,來控制其它支持 Matter 標準的智能家居設備。
最后是亞馬遜,其在今年5月宣布了對Matter 的重大更新,其中包括對 Thread 支持,以及新版本的 Works with Alexa 程序。亞馬遜宣稱全球市場已有超過1億個支持 Matter 的 Echo 設備。如今,亞馬遜的 Alexa 智能家居平臺已經可以使用 Matter 了。而第四代 Echo 智能音箱也將成為 Thread 邊界路由器,支持 Eve 智能插座和 Nanoleaf 智能燈等 Thread 設備。
寫在最后
Matter從立項以來便在智能家居乃至物聯網領域引起廣泛關注,一方面是科技巨頭站隊,另一方面也是因為其所描繪的互聯互通“烏托邦”對于碎片化的物聯網市場可以是對癥下藥。
不過目前來看,其推進并不如預期般順利。