Matter能源管理对公用事业和家居生态的重大提升

智能互联家居不再只是提供便利，更成为一个动态的能源环境。随着电动汽车充电器、热泵、太阳能系统和智能设备的日益普及，市场机遇不断涌现，但与此同时，系统也变得更加复杂。彼此割裂的应用和生态系统，让业主难以有效管理能源，让公用事业公司难以协调能源需求，也让设备制造商难以提供无缝的用户体验。Matter能源管理通过为互联能源设备建立统一框架，助力解决这一问题。

Matter能源管理为整个生态系统创造价值，使公用事业公司、设备制造商和消费者都能从中受益。Silicon Labs（芯科科技）通过集成式多协议无线SoC和Matter标准开发专业能力，为这一转型提供支持，帮助降低设计复杂性、简化开发流程，并加快可互操作能源设备的部署。

什么是Matter能源管理？

Matter标准扩展到能源应用场景，为设备提供统一的通信语言，从而实现：

• 报告功耗和能源使用情况预测近期能源需求响应来自集线器或控制器的管理信号与家中的其他设备协同运行根据成本、舒适度或电网状况优化运行方式

这使得家庭能源管理系统（HEMS）能够在整个家庭范围内做出智能决策。例如，HEMS 可以自动降低电动汽车的充电电流，以防止配电箱过载；在电价较低时提前加热热水；或在非高峰时段运行洗碗机。

Matter能源管理的工作原理

报告 – 近乎实时的能源可视性

预测 – 近期需求预测

协同 – 设备协同工作

优化– 成本、舒适度或电网状况

响应– 电价和电网信号

对于设备制造商而言，向标准化能源协同转变也意味着产品设计方式需要随之改变——产品从一开始就需要具备可靠、可扩展的多协议连接能力。

涵盖哪些类型的设备？

Matter在近期发布的版本中持续扩展其能源管理能力，新增了对多种关键设备类型的支持，从而实现更先进的家庭及场所级能源优化。包括：

公用事业电表：可接入Matter网络，使HEMS能够获取公用事业公司用于计费的相同认证数据。

分表：跟踪特定电路的功耗，从而精准了解能源使用情况。

能源费率：使系统了解公用事业费率结构，并自动将相关任务调整至非高峰时段。

计量参考点：作为基础参考点，同步所有能源设备的测量数据，从而全面呈现家庭能源的动态使用情况。

这些设备类型共同提供全面能源管理所需的精细化数据。

Matter能源管理背后的技术构建模块

从本质上讲，Matter能源管理的核心基石是标准化的集群和属性，它们定义了设备如何测量、报告和响应能源信息。具体可分为四个关键领域：

测量集群

 - 实现对能源使用量、功率和负载的一致性报告。

管理和控制集群

 - 实现协调运行和优化。

应用专用集群

 - 针对电动汽车充电器、热水器等设备类别提供定制化功能。

偏好、费率和拓扑集群

•  - 用于纳入电价、电网状况、用户偏好以及场所级电力关系。

这些构建模块包括商品电价、商品价格、电网运行状况、能源偏好、电表识别、商品计量以及电力拓扑等集群，为实现覆盖全屋的情境感知型能源管理奠定了基础。

实际应用示例

那么，Matter能源能实现什么？通过几个实例来说明，也许是回答这个问题最简单的方式。以下示例概述了Matter能源管理在三类应用中的典型使用场景和功能，包括 EVSE、热水器和智能设备。

EV充电：通过Matter，电动汽车充电器可以在低电价时段进行充电、降低充电电流以避免家庭配电箱过载，并与太阳能电池板等其他设备协同运行。这有助于降低用电成本，还能帮助公用事业公司削减峰值需求，为未来实现车网互动 (V2G) 整合奠定基础。

热水加热：热水器可以灵活调整运行时间，而不会影响用户的舒适体验。Matter 能源管理支持HEMS在能源价格较低或供应充足时提前加热热水，在节约能源成本与用户舒适度之间实现平衡，同时为公用事业公司提供负荷灵活性。

智能设备：洗碗机、洗衣机和烘干机可以根据电价信号、用户偏好或家庭整体能源状况，通过延迟或暂停运行周期参与协同能源管理，在无需用户手动输入的情况下，自动实现更高效的能源使用。

由此打造出一个更加自动化、高效的家居环境，让日常任务在后台自动优化，无需用户频繁进行手动输入。

对整个生态系统的益处

公用事业公司：对于面临电网压力且难以掌握“电表后端”能源使用情况的公用事业公司而言，Matter 能源管理为需求响应和负荷管理提供了可互操作的基础。主要优势包括更好地协调灵活负荷、更有效地利用动态定价、更顺畅地集成分布式能源资源 (DERs)，以及减轻高峰需求期间的电网压力。

设备制造商：Matter 能源管理解决了市场碎片化问题。通过构建通用应用层，Matter 能源管理降低了开发复杂性，缩短了产品上市时间。这使制造商能够减少定制化集成，覆盖更广泛的生态系统，并将工程资源集中用于产品差异化，而不是互操作性开发。

消费者和业主：对于业主来说，Matter 能源管理打破了各自封闭的生态系统，打造统一的使用体验，让所有能源设备能够协同运行。这意味着通过自动化优化降低能源成本，减少管理多个应用的麻烦，同时在不牺牲控制权的情况下实现更高程度的自动化。

测试结论

Matter能源管理是迈向互联、智能且可互操作的能源生态系统的关键一步。通过标准化设备之间的通信与协同方式，Matter能源管理使公用事业公司、业主和设备制造商的需求得以协调一致。对于开发下一代互联能源设备的企业而言，机遇不仅在于支持一项新标准，更在于共同塑造统一的能源市场。提供 Matter、Thread 和 Wi-Fi 解决方案，帮助简化开发流程并加快产品上市。

详细了解芯科科技面向智能能源的Matter、Thread以及Wi-Fi解决方案：https://cn.silabs.com/applications/matter-smart-energy-solutions?tab=overview

本文作者为：芯科科技产品营销经理Jeremy Stacy