打造智能家居系统往往令人头疼：到处都是智能家居应用，设备功能繁杂，设置过程漫长。随着……的出现 Matter 2.0 与 Android 深度集成情况发生了根本性的变化：终于有了通用标准，灯具、插头、传感器、恒温器和电器可以协同工作，而不会出现品牌之争。
在本指南中您将发现 如何利用 Android 上的 Matter 2.0 打造一个协调一致的智能家居系统我们将介绍您需要的组件（控制器、网络、配件），Thread、Google Home 和 Home Assistant 等技术如何协同工作，目前存在的局限性，以及该标准的未来发展方向。我们的目标是让您最终了解需要购买哪些产品、如何进行设置，以及在多大程度上可以信赖 Matter 作为您当前和未来智能家居系统的基础。
什么是物质？它为何能彻底改变智能家居？
当你谈论 问题 我们面对的不仅仅是一个简单的应用程序或另一种无线协议，而是…… 智能家居的开放式连接标准 该标准由连接标准联盟 (CSA) 与苹果、谷歌、亚马逊和三星等巨头共同制定，其目标是结束封闭生态系统和只能在其自身“孤岛”内运行的设备所带来的混乱局面。
关键在于 Matter 为 IP 网络（IPv6）定义了一种通用语言但它并不会取代 Wi-Fi、以太网或 Thread；它是在它们的基础上运行的。每个 Matter 配件都像家庭网络中的另一个节点，可以与其他设备和集线器进行本地通信，而无需始终依赖制造商的云服务。
多亏了这种方法， 一个品牌的运动传感器可以打开一个完全不同品牌的灯泡。 使用 Matter 作为共享语言，互操作性不再是制造商的恩惠，而成为一项技术义务：如果设备带有“Works with Matter”标签，则表示已经验证其符合该标准的规范。
Matter 与 Zigbee 和 Z-Wave 相比：它究竟处于什么位置？
混淆这种情况非常常见。 使用 Zigbee 或 Z-Wave 等协议。但实际上它们运行在不同的层面上。Zigbee 和 Z-Wave 定义了它们自己的无线网络和拓扑结构，它们通常需要一个专用的网桥（例如，飞利浦 Hue Zigbee 集线器）将所有信号转换成 IP 信号以及相应的应用程序。
相反， Matter 依赖于现有网络（Wi-Fi、以太网和 Thread）。 它以 IPv6 为基础，因此可以更轻松地集成到现有路由器和设备中。该标准描述了设备如何相互发现、如何通信以及如何维护安全性，但将物理传输留给了 Wi-Fi 或 Thread 等协议。
- Zigbee 和 Z-Wave 它们基于特定的网络，拥有自己的无线电和通信协议栈，几乎总是连接到专有的中心和特定的应用程序。
- 问题 它作为 IP 上的互操作层，能够与多种平台和网络类型进行通信，而无需封闭许可证或秘密协议。
如果您已经拥有 Zigbee 或 Z-Wave 家庭自动化系统，则无需将其丢弃： 您可以通过桥接器继续使用您的设备，这些桥接器会将您的设备显示为 Matter 配件。许多制造商已经推出了 Matter 网关，以避免失去那些投资购买前几代产品的用户。
Matter 2.0、标准演进和新型设备类别
该标准自推出以来并未停滞不前；后续版本增加了功能和产品类型。 物质分支 1.3、1.4 和 1.5 极大地扩展了可控范围。为已被广泛称为“Matter 2.0”的体验奠定了基础。
在最相关的新功能中， 网络中断时，本地通信和稳定性得到了加强。通过二维码和NFC简化了设备的批量注册，并增加了安全摄像头、更高级的锁具、遮阳篷、智能灌溉、洗衣机、洗碗机、扫地机器人或能源管理系统等类别。
所有这些都清楚地表明： Matter的目标是涵盖家庭的几乎所有子系统。照明、温控、安防、门禁、灌溉、百叶窗、音响、清洁，甚至白色家电，Matter 都能提供支持。宜家和 TP-Link 等消费品牌已经推出了支持 Matter 的丰富产品目录，让更多人能够负担得起这项技术。
Android 和 Google Home 在 Matter 2.0 生态系统中的作用
Android 已成为该标准扩展过程中不可或缺的一部分，因为 它为数百万用户提供了一个通往Matter的天然入口。随着系统最新版本（例如 Android 15）的到来，一些手机除了 Wi-Fi 和蓝牙之外，也开始集成 Thread 无线电功能。
在兼容的设备上， 该系统包含一个开关，用于在连接设置中激活 Thread。启用后，手机可以直接加入 Thread 网络，从而加快调试（注册新设备）速度，并允许在设置期间与 Thread 传感器、锁或插头进行更直接的初始通信。
是的， 这取决于您的手机制造商，包括Thread硬件。并非所有机型都支持此功能。即使您的手机不支持 Thread，Android 也允许您通过 Wi-Fi 和低功耗蓝牙，使用 Google Nest Hub、Nest Mini、Nest Audio 或 Nest Wifi Pro 等集线器添加 Matter 设备。这些集线器可用作 Matter 控制器和 Thread 边界路由器。
在这种情况下， la Android 版 Google Home 应用 它已被改造用于管理 Matter 设备 无需使用特定品牌的应用程序。您可以在这里添加配件，按房间分组，创建日常安排，通过本地控制或使用 Google 助理语音控制设备，并与家中其他成员共享访问权限。
Android 版 Matter 的基本要求
在你贸然购买设备之前，最好先检查一下： 您的基础设施包含三大支柱：控制器、网络和兼容配件。把这件事弄清楚，以后就能省去很多麻烦。
物质控制器或枢纽
虽然有些 Matter 配件带有 Wi-Fi 功能，可以直接通过移动设备进行响应， 完整的体验需要一个物质控制器（中心）。这个组件是智能家居中的“大脑”，它负责发现、整合、更新和协调所有设备。
有趣的是 你不一定非要买新设备。因为很多你家里可能已经有的设备，例如…… 智能屏它们可作为中央控制器：Google Nest Hub（第一代和第二代）、Nest Hub Max、Nest Mini、Nest Audio、最新的亚马逊 Echo 音箱、HomePod、HomePod mini、Apple TV 4K 或一些三星 SmartThings 控制器。
当该中心也包括 边界路由器线程函数它将成为连接 Matter 设备的核心，通过 Wi-Fi 和 Thread 协议将设备整合到一个统一的架构中。它将负责存储加密密钥、维护网络运行、允许注册新设备，并在互联网连接中断时管理本地控制。
支持 IPv6 和 Thread 的 Wi-Fi 网络
第二大支柱是网络。为了保证一切顺利运行， 你需要稳定的、启用 IPv6 的 Wi-Fi 网络。大多数现代路由器都已支持此功能，但如果您的连接不稳定，则值得检查您的设备，考虑使用网状网络或PLC系统，并确保2,4 GHz频段覆盖良好，因为许多低功耗设备都使用该频段。您还可以 在安卓设备上自动设置 Wi-Fi 在某些情况下，为了节省电池或带宽。
在平行下， Thread 将自身定位为传感器、锁具、百叶窗或电池供电设备的理想技术。它创建了一个网状网络，设备本身可以转发信号，从而在不占用 Wi-Fi 资源的情况下扩大覆盖范围。要与此网状网络通信，您至少需要一个边界路由器线程 (Border Router Thread)，它通常集成在某些集线器中，例如某些 Google Nest Hub、HomePod mini、Nest Wifi Pro 或某些兼容的家用路由器。
获得“Works with Matter”认证的设备和配件
第三个组成部分是终端设备： 灯泡、LED灯带、 智能插头支持 Matter 的传感器、恒温器、门锁、摄像头、洗衣机或空气净化器为避免意外，包装盒上必须显示“Works with Matter”或“Compatible with Matter”标志，表明它们已通过 CSA 认证。
目前您可以找到各种各样的 可调光灯、彩色灯、智能插座、触摸传感器、人体感应器、温湿度传感器、恒温器、电动窗帘和百叶窗、洗衣机、洗碗机或扫地机器人 获得官方支持。在 Google Home 生态系统中，这些产品可通过 Google 助理、Google Home 应用和智能显示屏进行控制。
如果您已经拥有基于其他协议的家庭自动化系统， Matter Bridges 可与 Philips Hue、Aqara 等制造商的产品兼容，也可与 Home Assistant 集成。 它们允许您将这些设备作为 Matter 实体暴露给 Google Home、Alexa 或 Apple Home 等生态系统，从而延长当前设置的使用寿命，而无需一次性更改所有内容。
Matter设备调试的工作原理
在 Matter 网络上注册设备的过程，称为 “调试”它的设计宗旨是快速流畅，无论您使用哪个生态系统（Google Home、Alexa、Apple Home、SmartThings 等）。其理念是，任何具备基本移动技能的用户都能在几分钟内完成配件的设置和使用。
赛前检查清单
在触摸任何东西之前，最好先检查一下： 您的环境已做好接收新设备的准备。从实际操作层面来说，您应该复习以下内容：
- 拥有一个可正常运行的 Matter Hub 或控制器例如 Google Nest Hub、兼容的 Echo、HomePod mini、带以太网接口的 Apple TV 4K，或者带有 Home Assistant 和相应插件的服务器。
- 请确认您的 Wi-Fi 网络运行正常且已启用 IPv6。优先使用 2,4 GHz 频段连接大多数配件。
- 请确保主应用程序（Google Home、Alexa、Home、SmartThings 等）已更新至最新版本。 更新到最新版本，因为每个版本都会提高兼容性并修复错误。
- 拥有边界路由器线程 如果您计划使用 Thread 设备，因为许多传感器和锁都依赖于此协议。
Android 的典型高级序列
一旦你明确了需求， Matter设备的高吞吐量流程在所有应用程序中都非常相似。 它依赖于二维码或11位数字代码：
- 打开新的 插入 Matter 设备并等待其进入配对模式通常通过闪烁的 LED 灯或特定的动画来指示。
- 在您的安卓移动设备上打开以下文件： 您即将使用的生态系统的应用程序（例如，Google Home） 然后选择添加新设备或配件的选项。
- 当你被问到时， 扫描设备本身或其说明书上的 Matter 二维码。手机将建立安全的初始连接，通常使用低功耗蓝牙技术。
- 按照屏幕上的说明进行 将设备连接到您的 Wi-Fi 或 Thread 网络，将其分配到某个房间，并给它起一个易于识别的名称。 例如“走廊灯”或“入口门传感器”。
如果二维码阅读器没有反应或二维码损坏， 所有平台都允许手动输入11位数字代码为了最大限度地减少此阶段的错误，手机和路由器必须连接在同一网络上，理想情况下最好连接在同一个 2,4 GHz 频段上。
也方便 务必保持 Hub 和 Matter 设备的固件为最新版本。应用最新更新即可解决许多兼容性问题。对于持续存在的问题，通常将配件恢复出厂设置并重启驱动程序即可解决大多数配对冲突。
在多个生态系统中共享单个 Matter 设备
该标准的一个非常强大的优势是： 多管理员支持单个 Matter 设备可以同时通过多个应用程序和助手进行控制，例如 Alexa、Google Home 和 Apple Home。
设备一旦在应用程序中注册， 原始盒子代码不会被重新用于将其链接到其他生态系统中。相反，第一个应用程序会生成一个新的临时配对码（数字或二维码），然后将该配对码输入到第二个应用程序中，该配对码在几分钟内保持有效。
所有平台上的典型工作流程都类似： 进入设备设置屏幕，选择与其他 Matter 服务共享的选项您生成一个代码，从另一个应用程序复制或扫描该代码，然后按照向导完成设置。
例如，在 Alexa的 有一个“其他助手和应用程序”部分 谷歌首页 在“关联事项应用和服务”部分中 Apple Home 您可以激活配对模式并复制代码，然后在 SmartThings 您会找到“与其他服务共享”选项，该选项会生成一个二维码和一个数字代码。所有代码都会显示过期时间，通常为 3 到 15 分钟。
Matter 设备类型及其与 Google Home 的兼容性
在谷歌生态系统中， 多种 Matter 设备类型均可通过 Google Assistant、Google Home 应用和智能显示屏进行控制。尽管目前各类别之间的兼容性尚未达到 100%。
谷歌的官方文档包括 兼容性图表列出了各种类型，例如空气净化器、空气质量传感器、彩色灯、可调光灯、触摸传感器、流量传感器、湿度传感器、光线传感器、人体感应器、开关插头、恒温器、窗帘和百叶窗、门锁或扫地机器人。以及它们支持的应用集群和定义它们的 Matter 版本。例如，如果您对摄像头感兴趣，您甚至可以 把你的手机变成相机 用于测试和经济监测。
它有一些有趣的特点，例如 位于 Matter 桥后面的设备在 Google Home 中会显示为普通设备。与此同时，该桥接器本身显示为一个静止的“控制桥接器”。此外，锁具也有一些特定限制：如果锁具不需要输入PIN码，则在谷歌生态系统中，远程解锁和语音解锁功能将被禁用，以增强安全性。
另一个有趣的例子是…… 物质开/关灯开关，实际上充当控制器这种类型的设备可以向其他节点发送命令，但在 Google Home 中，没有公开从应用程序配置它所需的连接集群，因此用户可以将其集成到系统中，但如果没有制造商开发的额外的 Matter“控制器”逻辑，则无法直接利用其所有功能。
来自 Android 的 Home Assistant、Matter Hub 和高级智能家居系统
如果官方应用程序提供的功能不足， Home Assistant 是一个非常强大的选项，可以集中管理所有家庭自动化设备，并继续通过 Android 设备进行控制。通过 Matter Hub 等项目，可以将任何 Home Assistant 实体作为 Matter 设备暴露给 Google Home、Apple Home 或 Alexa 等生态系统。
附加组件 Matter Hub 充当桥梁，将灯具、插座、传感器、场景或其他集成到 Home Assistant 中的设备进行转换。 Matter 配件支持 Zigbee、Z-Wave、Wi-Fi 或专有协议，并可与其他生态系统共享。这为您提供了本地控制、低延迟和高度灵活性，让您可以精确选择与各个平台共享哪些设备。
为此， 通常的做法是搭建 Home Assistant 操作系统或带有插件支持的实例，或者使用 Docker。确保您的网络支持 IPv6、mDNS 和 UDP，且没有过度阻塞或分段，在目标生态系统中至少有一个 Matter 中心，并在 Home Assistant 中创建具有适当权限的访问令牌。
一般配置包括 在 Matter Hub Web 界面中创建一个或多个桥接程序按区域、标签或域设置筛选条件，决定要公开哪些实体，保存筛选条件并生成二维码。然后，在生态系统应用（例如 Google Home）中，用户只需在启动桥接后立即扫描二维码，即可添加新的 Matter 设备，方便用户发现。
作为最佳实践，许多用户使用 在 Home Assistant 中使用标签，清晰地标记哪些设备想要共享资源。如果创建多个桥接器，他们会分配不同的端口，并检查防火墙是否阻止了家庭自动化服务器和 Matter Hub 之间的流量。有时，在通过应用程序搜索设备时，停止并重启桥接器有助于确保设置完成。
安全、隐私和所谓的“物质代码”
谈论时 “物质代码”并非指某种特定的编程语言。而是指向定义该标准的一系列技术和安全规范。这些规范描述了认证过程以及端到端身份验证和加密机制。
Matter的优势之一在于： 只有拥有有效证书和正确密钥的合法设备才能加入家庭网络并与之通信。通信经过加密，设备真实性在调试过程中进行验证，固件更新经过签名以防止篡改。
此外，该标准旨在 高效地在当地开展业务即使互联网中断，您的智能家居系统仍能继续响应：场景、自动化、存在检测和状态更改均在网络内处理，云端主要用于远程访问、离家通知和一些高级集成。
当前仍然存在的局限性和问题
然而，尽管听起来很有希望， 物质并非解决一切问题的魔法棒。事实上，生态系统仍处于全面转型期，您应该了解一些限制因素，以免失望。
有些制造商， 即使包装上印有 Matter 的标志，他们仍然要求使用他们自己的专有平台。 某些功能，例如固件更新、高级设置或某些专属功能，需要通过其他应用进行控制。在其他情况下，设备可以通过 Matter 进行控制，但只能通过制造商的原始应用进行更新。
也有 根据平台的不同，容量限制或支持的设备类型会有限制。有些助手在处理灯具和插座等类别的设备时表现最佳，但它们仍在不断完善对复杂家电、摄像头或电源系统的支持。而且，实际上，每个生态系统能够管理的设备数量都存在一个合理的上限，超过这个上限就会出现运行缓慢或令用户感到困惑的情况。
在 Android 设备上使用 Matter 2.0 实现场景、自动化和日常生活
除了用手机开关机之外， 当您开始将设备组合到场景和自动化中时，Matter 2.0 的真正潜力就会显现出来。 让房子适应你，而无需你一直打开应用程序。
场景不过如此 一组同时执行或按顺序执行的动作例如，夜间模式（关灯、放下百叶窗、启动警报并调节恒温器）、影院模式（放下百叶窗、调暗照明、打开电视和条形音箱）或工作模式（打开台灯、升起百叶窗并调节办公室温度）。
在安卓设备上，你可以创建这些场景和自动化流程。 使用 Google Home、Alexa、SmartThings 或 Home Assistant 等应用程序。最常见的触发方式包括：日程安排、运动传感器、存在检测（移动地理位置）、其他设备状态的变化或语音命令。 Google 助理的命令.
它的效果特别好。 将人体感应器与照明和插座结合起来 在走廊、浴室和过道等场所，结合您的位置和时间等因素，即可在真正需要时开启暖气或空调。以“场景”（夜晚、电影、工作、度假）而非品牌为出发点进行思考，有助于您充分利用 Matter 的互操作性。
当你与人合租房子时，你可以 邀请其他人加入你的生态系统，这样他们就可以用自己的手机控制你的智能家居系统。这样就避免了所有功能都依赖于单个用户和单个手机的荒谬情况。当然，保持固件和应用程序更新也能降低场景和流程中出现低级故障的可能性。
最后考虑因素
有了这些框架，Matter 2.0 及其与 Android 的集成，为更加有序的智能家居奠定了坚实的基础，在这个智能家居中，品牌的重要性不如以前，您可以从一个或多个控制点协调您的家庭自动化，而不会感到不知所措。
如果你明智地选择你的智能家居中心，维护好你的网络，选择带有“Works with Matter”标志的设备，并在你想更进一步时使用像Home Assistant这样的工具，那么完全可以享受到一个快速、灵活、私密且比我们几年前拥有的智能家居简单得多的智能家居。 分享此信息，更多用户将了解 Matter 2.0 的全部内容。