Matter协议简介

Matter 是由 CSA 连接标准联盟 (Connectivity Standards Alliance) 发起，多家行业领先公司联合推出的智能家居互联协议。

于现有的IOT物联网通信相比，Matter最大的特点是拥有跨平台能力以及本地通信能力

跨平台能力

在 Matter 推出之前，每家设备厂商生产的智能家居设备只能通过自己的 App 控制，无法和其他生态设备互联。但通过 Matter 协议，所有支持 Matter 的 App 和硬件设备均可轻松无缝互联，协同工作。

目前，华为、小米、亚马逊、苹果、谷歌和三星等公司均已宣布支持 Matter。这意味着我们日常生活中常见的智能设备控制终端（如 iOS/安卓手机、语音助手、智能音箱等）均将支持 Matter 协议。用户甚至不需要单独的 Matter 设备 App，就可直接控制 Matter 设备。
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本地通信能力

Matter协议支持多种通信方式，比如WiFi、蓝牙、Zigbee、Thread（802.15.4）等。
设备之间的通信无需通过APP或者云服务器，设备之间进行绑定后，本地局域网内就可以做到设备之间的控制，比如开关控制一个灯泡。当然也可以通过APP和云服务器进行远程控制。

Matter数据模型

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Node（节点）

一个设备就是一个节点，每个节点可以有不同的功能、角色（服务端：灯泡、客户端：开关）。

Endpoint（端点）

每个设备都有不同的子模块，如上图的灯有两种子模块（两种灯泡），可调光（Dimmable Light ）和开关灯（On/Off Light），每个子模块就是一个端点，也可以想象成一个虚拟设备，每个节点可以拥有多个端点。

其中，每个节点的第一个端点 Endpoint 0 用于提供一些适用于整个节点的服务，因此需要保留，比如固件版本、制造商等。

Cluster（功能组）

个人理解类似蓝牙的uuid，Cluster代表端点拥有的功能。

以上图为例：Dimmable Light (Endpoint 1) 中有 2 个 Cluster：On/Off Cluster：打开或关闭设备，控制灯泡的开关。
Level Control Cluster：配置设备电平，调节灯泡的亮度。

此外，Cluster还可以分为服务端（server） 和 客户端（client），每个Cluster均有自己的服务端以及对应的客户端。
服务端提供设备的功能，比如开关。
客户端对服务端相应的功能进行控制，比如手机APP控制。
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Attribute（属性）

Attribute 表示可以读取或写入的内容，类似于一个key，作为具体功能的标识。
以上图为例：
On/Off Cluster 包含一个 OnOff Attribute，代表设备实际打开或关闭的状态。
Level Control Cluster 包含一个 CurrentLevel Attribute，代表设备的电平等级。

Attribute 既可以长期有效，也可以在设备重启之后失效；读写权限也可设置为“只读”或“可读可写”。

Matter 规范中的 Attribute 支持丰富的数据类型：包括典型值、布尔值、整数（有符号/无符号）、浮点数、枚举数、字符串，甚至集合（列表或数据结构）。

Command（命令）

Command 代表具体的控制命令。每条 Command 可以有自己的参数。
以上图为例：
On/Off Cluster 中的 On，Off，Toggle（切换开关）Command。
Level Control Cluster 中的 MoveToLevel（设置电平） Command。

设备数据交互

Matter设备之间的数据交互，其实是Cluster 服务器和客户端之间的通信。终端用户可以配置家中的 Matter 设备，使其与一个或多个设备进行交互。
配置Matter设备的方式即是设备绑定。绑定代表一种持久的连接关系，为一个端点与其他一个或多个端点提供安全的数据交互。用户可以（通过 Matter 手机 App）将来自不同厂商的不同设备绑定。