Matter芯片,真的火了
这几年,Matter崛起很快,版本也已经迭代到了1.5版本,并得到了终端厂商的认可,包括 Amazon、三星、苹果这些生态链巨头都在不遗余力地支持和维护Matter,很多工程师也曾经表示期待。
就国内而言,虽然目前各家平台都构建了自己的一套生态系统,目前还是以BLE mesh或其它无线私有协议为主,Matter 并不一定适合中国厂商。但对于大量出海厂商而言,Matter 仍是不可错过的关键标准。
最近,大量厂商不断加码Matter芯片的布局。那么,Matter标准目前发展如何,芯片厂商又有什么最新布局?
看明白Matter技术
Matter堪称IoT混乱时代的终结者,因为从出生开始,它就肩负着消灭“碎片化”的任务。
时至今日,我们家中的智能产品越来越多,从手机、平板等网络终端,到灯泡、开关等小型设备,再到音响、扫地机器人等大型家电,都具备联网功能。然而,多协议并存的现状导致系统复杂度居高不下,Matter便应运而生。
Matter提供了抽象化的应用层,构建于Wi-Fi、以太网和Thread等IP协议之上。这一基于 IP协议的统一应用层,既提升了消费端设备的互操作性,也为解决方案提供商简化了跨连接协议与技术的开发流程。
Matter的概念最初在2019年12月被提出,当时被称为CHIP(Connected Home Over IP),之后在2021年5月作为全新的连接标准被正式提出。2022年10月,Matter发布了首个正式版本1.0;随后在2023年5月和10月分别更新至1.1与1.2版本,持续演进。进入2024年,该标准进一步拓展应用领域:5月发布的Matter 1.3首次纳入能源管理相关功能;而在同年11月推出的1.4版本中,则加强了对家庭网络架构的支持、深化了可再生能源解决方案的应用,并提升了人体存在感应等关键技术的性能。
今年11月,连接标准联盟(Connectivity Standards Alliance,简称CSA)正式发布Matter 1.5,新标准最引人注目的更新在于对智能摄像头的原生支持,新标准允许摄像头设备直接接入 Matter生态,而无需依赖厂商特定的定制API或复杂的集成开发。同时也加入了对各类闭合装置(Closures)及土壤传感器的支持,还大幅增强了能源管理能力。
之所以这几年Matter非常火热,是因为其拥有五大特点:第一能够做非常好的无缝互操作性,第二使用比较简单,第三安全性比较好,第四加速客户的创新想法,第五生态接受度很高。如果客户同时拥有这五个点,可以有很好的应用:
首先,在无缝连接方面,Matter协议有效解决了多协议兼容难题,用户无需更换现有设备,就可实现新老设备的有机融合,保护既有的投资;其次,易用性和易接收度方面,Matter已获得苹果、谷歌、三星等国际巨头支持,虽然国内推广进度相对滞后,但Matter自身灵活的接口设计为未来生态扩展提供了更多可能;最后,安全性方面,是Matter的突出优势,其底层内置的安全机制免除了应用层的安全设计负担,让开发者能专注于用户体验创新。
技术本身很好,但想要大力发展,芯片技术也必须跟上。目前,支持Matter的设备可采用两种配置方案:
片上系统(SoC):MatterSoC在单一设备上运行所有Matter协议层,适用于以Matter 应用为核心功能的系统,常见于灯具、传感器或智能门锁等大批量生产的产品;
协处理器(Co-processor):Matter协处理器运行部分Matter协议层,并与另一主处理器配合构成完整的Matter解决方案。协处理器分为两种类型:网络协处理器(NCP)和无线电协处理器(RCP)。
ST:业界首创Matter NFC芯片
今年11月,ST(意法半导体)发布了ST25DA-C,这是首个兼容NTL(NFC传输层)调试的安全NFC设备,符合最新的Matter 1.5标准。简而言之,这是首次Matter设备能够使用NFC技术将节点配置入网,从而替代传统蓝牙低功耗(BLE)方式。
为什么要ST要推出这样一款芯片?根据ST的说法,二维码(QR Code)与BLE存在局限性。目前,很多Matter终端设备都需要扫描二维码,在移动设备上输入信息,随后智能手机或平板电脑必须通过BLE连接与终端节点通信,以验证代码、检查凭证、在该终端设备上安装证书,最后共享连接信息使其能接入网关。这样的过程存在许多问题,一是扫描二维码并不方便,另外当外部电源不可用时,也就无法使用BLE进行配置。
NFC就不一样了,可以“一触即配”,ST作为CSA成员一直在探索这种方式。得益于NFC的功能,终端节点甚至可以使用动态密码,进一步提升安全性。不过在Matter 1.5之前,NFC仅能用于启动入网流程,意味着配置设备时仍需依赖BLE连接来进行密钥交换和加入Thread或Wi-Fi网络所需的协议。而现在,Matter 1.5来了,也就给NFC带来更大想象力了。
从芯片本身来看,ST25DA-C尺寸非常小巧(2mm x 3mm的超薄DFN8封装),内部的计算能力也相当强大,为最大化减小占用空间,这款Type 4 NFC元件集成了一个78-pF的调谐电容,允许使用高度集成的天线,同时工程师仍可确保其与大多数智能手机和其他移动设备良好兼容。因此,整个封装方案可适用于灯泡、烟雾报警器等空间极其有限的智能设备。
安全一直以来是ST NFC芯片的强项,这款芯片也通过了Common Criteria EAL6+认证,这是此类产品最高级别的保证等级之一,使其成为主MCU最安全可靠的协处理器。当然,ST的野心并不止于此,根据ST的说法:“我们将启动SESIP 3级验证流程,并有信心在明年获得认证。尽管Matter标准并未强制要求此项认证,但我们决定进行此项投资,为我们的物联网合作伙伴提供更强的安全保障。”
Qorvo:解决Matter的兼容问题
此前,Qorvo资深市场经理 Percy Yu俞诗鲲曾向EEWorld分享,对开发人员来说过渡到Matter很困难,特别是现有产品需要支持多种标准的开发人员,会导致产品推出延迟,以及为确保在不同生态系统中兼容性和性能而增加的开发成本;Matter需支持多种无线标准,如Zigbee、Thread、低功耗蓝牙,进而导致设计和制造复杂性增加,因为开发人员需要在保持高性能的同时整合多种通信技术;当设备必须处理各种网络协议和标准时,确保流畅直观的用户体验是困难的,由于延迟、连接问题或不一致的性能,最终用户感到沮丧,导致满意度和采用率下降。
体现在现有智能家居生态系统,便是“向后兼容”和“向前兼容”两方面挑战。所以,此时如何很好地、平滑地向后和向前兼容,是一件很困难的事情。对于上述兼容问题,Qorvo的多连接技术可以很好地帮助Matter实现向前、向后兼容。该技术包括几个维度的技术特性。
首先,Multi-Radio多射频方面,Qorvo芯片里面集成的射频部分,可以让客户同时增添不同的射频信号,包括BLE、Zigbee和Matter等增添数据,而不会存在时间盲点,不需要切换时间,因此保证了物理层保证上同时连接。
其次,Multi-channel多通道方面,在Matter层或者协议层支持最多三个802.15.4数据信道并行使用。这一特性允许Zigbee和Matter等不同协议各自占用独立信道运行,避免了多协议争抢同一信道导致的连接中断或数据丢失问题。
最后,天线控制方面,采用了两项核心技术:天线分级技术可提升6dB射频容量,显著增强信号质量;支持优秀的共存,特别是Wi-Fi的共存控制,包括一个硬件的信号和一个简单的API。
在实际应用中,Qorvo多连接技术展现出显著优势。传统方案需要三颗芯片实现的多协议路由器功能,现在仅需单颗Qorvo芯片即可完成,同时集成Zigbee、Matter和蓝牙功能。对于终端设备如灯泡、开关等,该技术支持Zigbee和Matter双协议并行,实现真正的即插即用体验。
从产品层面来看,Qorvo目前支持多协议/多连接的产品是QPG6200系列芯片。该产品拥有极低功耗,在休眠、连接甚至是射频接收时候都具有业界领先功耗水平。如果是使用电池的应用场景,更低功耗的芯片可以减少对应的电池容量,节省成本。有意思的是,如果连接、数据传输的频率不是特别高,可以选择用能量收集方式,如太阳能电板等其他能量采集电源,为该产品供电。
TI:很早就便开始布局
10年来,TI一直担任CSA董事会成员,并参与了Matter的开发。此外,TI还是Thread Group 的贡献会员、Wi-Fi联盟成员,拥有20多年的连接领域经验。其支持Matter的Thread产品包括CC2674x10、CC2755x10、CC2652x。兼容Matter的TI Wi-Fi的产品包括CC3301、CC3351、CC3501E、CC3551E。
NXP:对Matter的两个着力点
根据NXP(恩智浦)的分享,推动Matter标准发展的策略,有两个关键的着力点:一方面,是利用Matter实现安全无缝的无线连接;另一方面,是基于Matter为多种应用场景量身打造创新的解决方案。
为了打造完整的Matter连接生态,恩智浦提供了多协议解决方案,全面支持Matter标准在网络中的实施,加速Matter产品的开发。
在开发创新应用方面,恩智浦也有诸多探索和实践。其中,与Matter融合的无感智能门禁和数字钥匙解决方案,就是一个成功的案例。
随着Matter 1.4版本中扩展了对家庭能源管理系统的支持,恩智浦也整合处理、连接和安全等技术和产品,推出了自动化能源系统平台,加速新一代家庭和楼宇能源管理系统的开发。
基于恩智浦处理器与无线连接技术的温控器应用方案,同样支持Matter协议。
总之,恩智浦可以为Matter的网络部署及其在智能家居和智慧建筑领域商用方案的开发,提供全方位的技术赋能。
Silicon Labs:首批支持 Matter 兼容平台认证企业
统一的应用层标准离不开底层芯片技术的坚实支撑。Matter“一次开发、处处可用” 的核心愿景,对芯片提出了极高的适配要求——必须具备灵活兼容Matter所依赖的多种底层网络协议的能力。
Silicon Labs(芯科科技)便是积极布局Matter的芯片企业之一,同时也是首批支持 Matter 兼容平台认证企业,而根据其说法,Silicon Labs并非Matter时代的新晋参与者,而是在Matter诞生之前,就已在其前身相关技术领域深耕多年,为后续适配Matter标准奠定了坚实基础。
目前,芯科科技的第三代无线SoC 产品(如 SiMG301)已顺利通过 Matter 兼容平台认证。除此之外,2025 Matter开放日上,Silicon Labs还发布了“Matter over Thread over Wi-SUN” 技术蓝图。该技术通过Wi-SUN协议的加持,让Matter设备实现长距离信号覆盖与连接范围扩展,成功将Matter协议的适用场景进一步拓宽,涵盖安全安防设备、院落传感器、楼宇自动化及照明系统等大型网络场景,显著提升了Matter在泛物联网领域的应用灵活性与适配能力。
Nordic:继续推出无线SoC
今年9月,Nordic Semiconductor扩展nRF54L系列产品线,推出专为先进低功耗蓝牙和Matter应用而设计的高内存无线SoC nRF54LM20A。nRF54L系列基于Nordic创新的22nm技术平台,配备2 MB NVM和512KB RAM,同时保持相同的MCU功能,带有128 MHz Arm Cortex-M33处理器和RISC-V协处理器,并通过高速USB接口和多达66个通用输入输出端口增强了全面的外设配置。该产品还集成了Nordic第四代超低功耗2.4 GHz无线电,支持低功耗蓝牙、信道侦听、Matter over Thread协议等。
与nRF54L系列其他无线SoC相同,nRF54LM20A相较行业基准nRF52系列实现两倍处理性能、三倍处理效率,功耗降低高达50%。
泰凌微:积极推进Matter 1.5落地
根据泰凌微的分享,基于当前Matter 1.5标准,泰凌微电子芯片方案已完成核心协议栈升级,各型号芯片正按计划逐步实现新功能适配,为设备制造商提供平滑的技术演进路径。
Matter over Thread:TL721X搭载主频240MHz RISC-V MCU,集成AI算法,适应高端应用场景;简化版TL321X主打高性价比,大规模照明部署超省心。TL323X专为低功耗电池供电的Matter智能传感器节点量身打造,并提供高容量内存(Up to 4MB flash)选择.。
Matter over Wi-Fi:TLSR9118支持Wi-Fi 6,无需边界路由器即可实现稳定连接,当前已支持固件快速升级等高速传输场景,为未来拓展摄像头应用预留性能余量。
Matter + EdgeAI:断网也能控家电?泰凌TL-EdgeAI开发平台实现本地AI交互,“开灯”等语音指令直达设备,解决云端延迟与隐私风险。支持多模型转换,开发者一天内即可完成模型移植,效率拉满!
总 结
随着越来越多的芯片厂商加大Matter的投入,IoT长久以来的碎片化问题正在得到解决。正如CSA所说的:“Matter 的每一次版本更新,都围绕着一个共同目标:让互联设备更安全、更可靠地实现本地协同工作。Matter 1.5 在巩固这一核心基础的同时,持续拓展智能家居的应用边界。”
当前,海外市场Matter的火热我们有目共睹,对于国内厂商来说,做好出海市场,Matter是一个很值得关注的技术。
参考文献
[1]Matter:https://matter.cn/4418.html
[2]CSA:https://mp.weixin.qq.com/s/7zEFpY9e8kaKt0yBMzvX4A
[3]ST:https://www.st.com/content/st_com/en/campaigns/matter-commissioning-with-nfc-z21.html?icmp=tt47210_gl_pron_nov2025
[4]ST:https://blog.st.com/matter-commissioning/?icmp=tt47210_gl_pron_nov2025
[5]ST:https://newsroom.st.com/media-center/press-item.html/p4739.html
[6]Silicon Labs:https://www.silabs.com/documents/login/presentations/mat101-introduction-to-the-matter-specification.pdf
[7]TI:https://www.ti.com.cn/cn/lit/ta/sszt165/sszt165.pdf
[8]NXP:https://mp.weixin.qq.com/s/60E0yJ5HS5aWQjygVbgatw
[9]泰凌微电子:https://mp.weixin.qq.com/s/mV8p-_sEpfCOl9N04uLGbQ
本文来自微信公众号“电子工程世界”(ID:EEworldbbs),作者:付斌,36氪经授权发布。















