BF2 進階篇

Matter 網絡技術應用

你絕對不能錯過的開源芯片教程3

Ding~~

技術干貨又又又來啦??！

小編這次為大家準備了進階篇！

BF2 matter應用：

什么是Matter

為什么使用Matter

Matter的主要內容

在BF2上開發Matter應用

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什么是Matter?

what is matter?

Matter（前稱IP互聯家庭項目，Project Connected Home over IP，簡稱為CHIP項目）是一個智能家居開源標準項目，由亞馬遜、蘋果、谷歌、ZigBee聯盟聯合發起，旨在開發、推廣一項免除專利費的新連接協議，以簡化智能家居設備商開發成本，從而提高各不同廠商智能家居產品之間的兼容性。

Matter 是基于互聯網協議 (Internet Protocol, IP) 定義的通用應用層。因此，無論底層采用何種 IP 網絡協議，在Matter 應用層都能夠保證設備間的互操作性。在發布的第一版 Matter 協議中，它將首先支持以太網、Wi-Fi 和 Thread 網絡協議。

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為什么使用Matter ?

Why use Matter?

Matter旨在使開發人員能夠輕松創建安全可靠的解決方案。

如果您希望您的產品能夠與主要的智能家居生態系統互操作，那么Matter就是您的首選選擇。借助Matter，消費者和企業可以自由選擇他們想要在智能家居或商業建筑中使用的品牌，并確信它們可將無縫銜接。家庭用戶，尤其是那些擁有多種智能家居設備(如智能鎖，新風系統或智能音箱等)的人們，可以通過簡單的步驟輕松添加帶有Matter標記的新設備，將其與已有的智能家居系統連為一體。

Matter不僅是技術規范，還同時提供了開源的參考實現。這為開發人員帶來了切實的利益，包括加快產品上市時間、減少對單一供應商協議棧的依賴、可以對多個用例進行測試提高質量、以及因為對開發者社區完全透明而提升的安全性，因為開發人員能及時識別漏洞和提交補丁程序。

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Matter的主要內容

The main content of Matter

3.1只制定應用層交互的標準

在這張金字塔架構圖中，CSA（連接標準聯盟）想告訴你，雖然是基于IPv6，但Matter是一個聚焦在制定應用層標準的協議規范，只有塔尖的黃色部分是屬于Matter規范的范疇。

而BF2芯片則是囊括了這兩大項無線技術所集成出來的開源芯片平臺，為開發者在物聯網的建設中提供了重要的橋梁。

那這個應用層的協議規范到底定義了哪些內容呢？把黃色的塔尖再放大如下。

Matter目前有兩個分支，matter over Thread和matter over Wi-Fi。其中Thread是專門為物聯網設計的一種短距離、低功耗、支持IPv6的無線網狀網絡組網協議。以實現設備間的互操作性架構目標，Matter規范設備和控制器（基于 IPv6的網絡（Thread或Wi-Fi））的應用層。

3.2 架構

Matter架構被劃分為多個層，以分離不同的職責并實現協議棧各部分的良好封裝。Matter的絕大多數的數據交互在下圖所示堆棧中實現。

3.3針對局域網的通信協議

目前，Matter是聚焦在局域網通信的協議，廣域網之間的通信暫時不屬于它的范疇。Matter規范目前包含的內容，并不能直接解決對設備遠程或者跨網絡間通信這種使用需求。

3.4Matter的功能

Matter協議主要是面向智能家居市場，其主要支持的設備類型有：

?照明，開關等照明設備

?加熱，制冷等空氣處理設備

?探測器，報警器等安全設備

?門禁，門鎖等進入控制設備

?音箱，電視等影音娛樂設備

?窗戶，窗簾等采光通風設備

?熱點，網橋等網絡中繼設備

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在BF2上

開發Matter應用

Developing a Matter application

on BF2

躍昉科技的BF2已經支持Matter Example中的lighting-app示例。開發者可以參考github中的README進行編譯、下載和運行：

4.1開發指南

A、開發環境基于ubuntu 20.04以上版本；

B、安裝依賴項，需要安裝依賴項，在shell中輸入以下命令：

$ sudo apt-get install git gcc g++ python pkg-config libssl-dev libdbus-1-dev libglib2.0-dev libavahi-client-dev ninja-build python3-venv python3-dev python3-pip unzip libgirepository1.0-dev libcairo2-dev

還需要按照以下步驟安裝：

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

sudo apt-get install bluez avahi-daemon bluetooth

reboot

C、獲取Matter源碼

從官方渠道獲取sdk源碼；

D、更新子模塊

需要進入上一步克隆的Matter項目根目錄中進行操作，在shell中輸入以下命令：

$ cd ./connectedhomeip

$ git submodule update --init --recursive

E、運行引導程序

source ./scripts/activate.sh

第一次運行大概需要30分鐘

需要注意的是，每次切換 commit、改變環境都要重新運行引導程序。

如果以上步驟都沒有任何問題，那么到這里Matter的編譯環境就搭建好了。

F、chip-tool工具安裝

編譯chip-tool

./scripts/examples/gn_build_example.sh examples/chip-tool out/standalone

G、運行chip-tool

通過藍牙去配對matter設備，格式如下：

cd /examples/chip-tool/out

./chip-tool pairing ble-wifi ${NODE_ID_TO_ASSIGN} ${SSID} ${PASSWORD} 20202021 3840

·${NODE_ID_TO_ASSIGN} ：十六進制的node編號

·${SSID} ：wifi ssid

·${PASSWORD}：wifi密碼

· 20202021：pairing code

· 3840：discriminator

例子：

(1).BF2開發板用例

sudo ./out/standalone/chip-tool pairing ble-wifi 1 leapfive 12345678 20202021 3840

(2).開燈

sudo ./out/standalone/chip-tool onoff on 1 1

(3).關燈

sudo ./out/standalone/chip-tool onoff off 1 1

4.2

LF686與筆記本電腦連接，演示Matter

下圖中的筆記本電腦作為Matter Controller，LF686作為Matter Lighting設備。在第一次使用時，需要通過Matter Controller對LF686進行BLE配網操作。在LF686成功加入無線局域網之后，Matter Controller會對其進行配置Fabric等操作，然后可以通過標準Matter命令控制LF686開發板上的LED燈。

以上就是本次BF2之BF2 Matter應用的全部內容啦！聽說已經有不少小伙伴開始學習了，為你打call哦~~

關于躍昉

About Leapfive

廣東躍昉科技有限公司成立于2020年，聚焦于研發基于RISC-V開源指令集架構的SoC芯片產品及系統性解決方案，并提供從操作系統到云平臺的全?；A智能軟件服務，通過融合人工智能、物聯網、區塊鏈等交叉領域技術為中國的數字經濟的創新應用賦能。

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