嵌入式分享合集121

一、Matter协议

不是广告啊就是看见了就搬来了也没用过啊~

早在2019年底，中国就已成为全球最大的智能家居消费国，占全球智能家居消费市场份额的50%-60%；2021年，中国智能家居市场规模约为5880亿元，同比增长12.7%，智能家居产品出货量约为2.1亿台；预计到2024年，中国智能家居市场规模将突破万亿大关。

在如今的2022年年底，在这个时间点，相信不少家庭都已经或多或少地接触到了智能家居这一近几年大火的物联网终端品类。依据IDC所公布的汇报数据信息表明：2021年第一季度，在我国智能家居机器设备市场销售量为4699万部，同比增加27.7%，全年度销售量有希望超2.5亿台，同比增加21%。市场份额方面，小米占比16.3%，位列第一;美的排在第二名，市占率为11.3%;海尔第三，占比9.8%。从上面的数据也能看出来，目前智能家居市场并没有出现一家独大式的垄断情况，目前市场上的各类智能家居产品品类繁杂，各种私有通信协议泛滥也是目前这一阶段的事实。

那么目前有没有一种协议可以统一起不同品牌的智能家居产品，让用户最大程度体验到物联网给生活带来的便利呢？Matter协议给出了一条在未来也许可行的答案。

Matter是一种新的、独立于制造商的连接标准，适用于可互操作的智能家居。这是几家制造商倡议的结果。Matter1.0 规范已于2022年10月完成。第一批经过Matter认证的设备将于今年晚些时候上市。

Matter标准开发的目的是提高家庭自动化设备之间的互操作性，并防止智能家庭环境中的碎片化。Matter 简单说就是一次性横跨四大连接协议, 向前桥接兼容 Zigbee，协议本身原生支持 Thread 和 Wi-Fi，其中部分新 Zigbee 芯片组的设备可以直接升级到 Thread 为基础的 Matter 协议, 蓝牙协议可以被用于 Matter 的配对过程，Matter 在本地可以实现充分的操作能力。

Matter 之所以能横跨 Wi-Fi 和 IEEE 802.15.4 基础的 Thread, 是因为两者都是以 IP 为基础的网络。具体来讲，我不得不先来了解一下OSI七层网络模型结构，在这个模型中，网络从低到高，分别为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。我们适当把这个七层结构简化一下，将会话层和表示层合并到应用层，数据链路层和物理层合并到底层，形成新的网络模型：底层、网络层、传输层、应用层。应用层为Matter、传输层为TCP/UDP、网络层为IPv6、底层为适配IPv6的协议（以太网、Wi-Fi、Thread，等等）。

由此可见，Matter是基于传输层之上的应用层协议，它依赖于以太网、Wi-Fi、Thread等底层协议。简单理解就是底层协议用粤语、上海话等方言沟通，大家都听不懂，而Matter协议就好比“智能家居界的普通话”，大家统一用普通话沟通，可以节省转译成本，提高沟通效率。

目前Matter协议的网络组网方式主要有三种

01 直接通过支持Matter的设备采用WiFi直接连接局域网路由器;

02 支持Matter协议的子设备（主要是Thread协议）、支持Zigbee协议或者蓝牙协议的子设备等，先连接到支持Matter协议的网关设备上，然后由网关设备与家庭路由连接；

03 不支持Matter的子设备先接入到网桥（Matter Bridge）上，然后Matter Bride设备通过协议转换的方式接入到家庭路由中，就类似以往的边缘盒子一样的产品。

其优势显而易见，以往的生态平台，往往只能依靠一个或几个品牌之间组成，智能家居市场是趋于碎片化的，不同智能家居品牌有着各自的生态平台，不同生态下智能设备还归属不同的协议，这不仅严重制约了消费者的选择，也为各品牌维护平台增加了不少成本。而通过Matter协议，就可以让所有支持Matter协议的设备实现无缝互联。你可以使用Apple的HomeKit来操作美的家的空调，甚至于联动亚马逊推出的语音助手。对于用户而言，一个APP就能控制所有支持Matter协议的设备，而且也不再受限制于特定的设备厂商，可以选择更多心仪产品，也提升了操控体验。对于智能家居厂商而言，也降低了成本，不用重复生产不同平台下的同一产品，可以更加专注于建设自己的服务能力，为客户提供更好的服务。

目前，市场上的各位厂商都普遍看好Matter，但是在未来推广Matter协议也存在着极大的阻力。首先要提出来的就是由于智能家居市场的碎片化、封闭化的分布，反而成为解决碎片化而生的Matter协议的最大阻力。因为，Matter的出现在一定程度上是在革部分厂家自己的命，比如小米生态本来就是一个相对封闭的生态圈，半封闭就是小米的一个很大的竞争优势，现在一个小厂家就能轻易的接入到小米体系，那对小米体系来说肯定不是一个友好的事情。所以有一定体量和市场占有量的公司，很多都希望具有一定封闭性；其次，统一有时候是一把双刃剑，当所有厂家都按照统一的标准去做，产品在差异化上就会变低，对于生产厂家来说竞争就会变得更激烈，对于消费者来说可能某些个性化功能就无法体验。当然统一带来的好处是消费者不用下载那么多不同的app，不用局限于某一个品牌的产品。因此综上所述，Matter是一个很好的尝试，作为第一个吃螃蟹的人，也是未来最有可能的趋势，不少的企业已经开始主动向Matter布局靠拢，但是基于智能家居市场生态碎片化、封闭化的大背景，短期内Matter很难大范围落地，这个所指的短期内至少是在三年之内。

不知道各位读者对于Matter协议的前景有什么看法，也十分欢迎各位在评论区中理性友好地交流自己的想法。

二、48-12V DC-DC转换器电路原理

48-12V DC-DC转换器电路原理图如下图所示。

工作原理：

下图是根据实物剖析而来，电源经D2、R1为IC1提供+12V左右的电压，6脚输出脉冲经C4和变压器耦合后驱动Q1振荡，当Q1导通后输出电流通过L经C9滤波后向负载供电，当Q1截止时，变压器式电感B3磁能转变为电能，其极性左负右正，续流二极管D4导通，电流通过二极管继续向负载供电，使负载得到平滑的直流，当输出电压过低或过高时，从电阻R11、R10、R9组成的分压电路中得到取样电压送到IC1 2脚与内部2.5V基准电压比较后控制Q1导通脉宽，从而使输出电压得到稳定。当负载电流发生短路或超过8A时，IC1 3脚电压的上升会控制脉宽使Q1截止，以确保Q1的安全。

C8和R7构成振荡时间常数，本电路的振荡频率为65KHz，其计算公式为下：