Matter –方便电网实现对能源智慧家电的能源管理
Matter 是达成智能家居互操作性的市场通用解决方案，由包括亚马逊、苹果、谷歌和三星在内的行业领先创新公司以及数百家设备制造商共同开发和应用，这些公司都是连接标准联盟的成员。Matter 已经得到了广泛采纳，获得各种智能家居产品和生态系统的支持。随着 Matter 1.3 规范引入能源报告和能源管理功能，设备制造商现在可以使任何支持该功能的 Matter 设备报告其能源使用情况。当这些设备连接到支持这些新功能的智能家居生态平台或能源使用显示设备时，消费者就能够更好地监控能源使用情况，甚至实现自动化控制，以减少他们的碳足迹。当然，Matter 的潜力不止于此，它让智能家居和能源管理系统（Energy Management System, EMS）可以进行自我优化并支持电网相应操作，从而更好地缓解高峰时段电网压力、利用可再生能源的可变性、并为用户降低成本。
寻求全球标准
政府、能源公用事业和制造商一直在寻找一个全球标准，以统一家庭中能源的相关信息和监控方式，同时需要保证其灵活性，以适应产品的多样性、不同的项目规划、区域技术和市场推广方法等等。作为由行业主导的开源、免专利费的互操作技术，建立在互联网基础技术IP之上的Matter，非常适合全球采用，为这一诉求提供解决方案。
人们已经采用过多种方式减少高峰时段的电网负荷。然而，随着电网与风能和太阳能等可再生能源的日益融合，它的格局正在发生变化，关注重心逐渐从总能耗转向任何给定时刻的瞬时功率上。因此，Matter 的能源管理工作小组一直努力将支持能源报告和管理的应用功能纳入 Matter 标准。这一全球标准为所有地区现有和未来的Matter设备支持这些功能打下了基础。Matter 1.3 包含了对各种关键电力负载设备的支持，包括电动汽车充电设备、空调、和家用电器，1.4 版本及未来版本还将增加更多的设备类型，如热泵、太阳能、电池和热水器。通过帮助实现家庭内部和与电网之间的能源平衡，并允许与 OpenADR 3.0 等协议的集成，全球应用的Matter标准能够让无数在家庭中、建筑里、和货架上的现有设备和新设备为实现能源可持续的未来做出贡献。
能源管理的重要性
基于应对气候变化的迫切需要，各国政府都在鼓励消费者从化石燃料转向电力替代品。这种转变促使消费者购买电动汽车并用电力供暖取代原有的燃气或燃油锅炉，而这些举措最终都增加了电网负荷。所以，政府也在推动制造商将“能源智慧家电（ESA）”技术集成到产品中，以防止出现停电事故。热水器、供暖系统、电动汽车充电器、太阳能电池板、乃至白电这些家电产品都可以得益于能源的灵活使用。例如，避开下午6点这一典型高峰时段给电动汽车充电，就可以在满足充电需求的同时缓解电网压力并减少碳排放。
能源智慧家电的定义与运用
空调这类家电多年前就配备了简单的连线接口，可以连接到电网的控制端，根据产品定义功率的不同级别（25%、50%、75%、100%）进行控制，减少电耗。Matter 定义能源管理功能改进了这种方法，实现了家庭设备之间的通信，以优化能源使用。例如，拥有屋顶太阳能电池板和洗衣机的家庭可以让其本地能源管理系统（EMS）询问太阳能系统的预期电力产量。当消费者将洗衣机设置为“灵活开始时间”时，洗衣机向 EMS 分享其电力需求，让后者确定运行洗衣机的最佳时间，确保它尽量使用免费太阳能，最小化电网电力的消耗。
许多地方的电网在可再生能源，如风能和太阳能，产量不足的能源高峰需求期间，会转而使用传统的化石燃料发电机，使其变得不那么绿色。将这类电网事件信息通知消费者和他们的ESA，就可以设法减少碳排放和对电网的需求。相反，当有多余的风能和太阳能时，ESA 可以自动打开，允许消费者从低成本甚至免费能源中受益，减少需要关停可再生能源的风险。
Matter 如何使能
Matter 1.3 规范增加了一些新功能，包括电气功率和电气能量测量功能集，使支持该功能的 Matter 设备能够报告实时功率、电压、电流和其他一些读数，以帮助 EMS 了解用电设备的状况。而设备能源管理功能集可以让支持此功能的 ESA 报告其功率预测，详细说明未来几小时内预期的能源使用情况。虽然有些 ESA，如太阳能逆变器，可能只会报告发电量，但其他ESA设备可以按要求改变操作开始时间、暂停操作、调整瞬时功率或根据需要增加或减少功率使用以响应电网事件。
Matter 互操作性的优势
Matter 目前主要应用于家庭控制，为专注于构建和销售硬件设备的制造商提供许多优势。消费者可以使用他们现有的智能助手、智能手机APP或智能电视来控制智能生态系统中的设备，实现家庭内部设备之间的信息交换，为开发人员和用户提供更多管理其数据安全和隐私的选择。这也减少了云端消息处理的成本，让制造商无需构建自己的云端基础设施。作为一个开源、免专利使用费、具有天然互操作性的标准，Matter 借助严格的认证程序来给予制造商更好的支持，相应SDK 开发工具可以在 GitHub 上免费获取，其中就包括了能源管理应用的参考示例，可以帮助制造商上手。
管理电网稳定性
在日常运营中，本地 EMS 系统可以优化能源服务协议，提升协作效率，减少用户账单和碳排放。不过，电网侧控制需要连接云服务，这就要求电网控制方必须采取负责任的行动，在一些司法管辖区还会需要获得相关许可。大多数 Matter 控制器已经连接到后端的云服务，支持通过移动APP远程监控和控制家电等功能。这些连接到互联网的控制器可以与实现能源灵活使用的集中控制设备或需求侧响应服务提供商（DSRSP）进行互动，以充分利用家电能耗的灵活性。包括OpenADR 3.0 这类基于 IP 的专业协议已经证明可以与 Matter 无缝集成，实现电网事件的广播和控制。
Matter 引领潮流
Matter作为无缝互操作的解决方案正为智能家居行业带来革新。Matter 1.3 开启了能源管理之旅，增加了能源报告功能，并为未来相关功能的开发奠定了基础。这些都将有助于优化能源使用，并帮助消费者更有效地减少碳足迹和管理能源账单。随着政府推动从化石燃料向电力替代品的过渡，对智慧能源解决方案的需求持续增长。开源、免专利使用费的Matter标准满足了这一需求，促进了家庭设备和电网之间的通信，确保了高效和可持续的能源管理。通过主要在家庭内部处理数据，降低了云成本，保护了数据隐私。凭借其严格的认证程序和免费提供的 SDK，Matter 将引领创造一个更智能、更环保的未来。
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