BF2 進(jìn)階篇

Matter 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用

你絕對(duì)不能錯(cuò)過的開源芯片教程3

Ding~~

技術(shù)干貨又又又來啦??！

小編這次為大家準(zhǔn)備了進(jìn)階篇！

BF2 matter應(yīng)用：

什么是Matter

為什么使用Matter

Matter的主要內(nèi)容

在BF2上開發(fā)Matter應(yīng)用

1

什么是Matter?

what is matter?

Matter（前稱IP互聯(lián)家庭項(xiàng)目，Project Connected Home over IP，簡(jiǎn)稱為CHIP項(xiàng)目）是一個(gè)智能家居開源標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，由亞馬遜、蘋果、谷歌、ZigBee聯(lián)盟聯(lián)合發(fā)起，旨在開發(fā)、推廣一項(xiàng)免除專利費(fèi)的新連接協(xié)議，以簡(jiǎn)化智能家居設(shè)備商開發(fā)成本，從而提高各不同廠商智能家居產(chǎn)品之間的兼容性。

Matter 是基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 (Internet Protocol, IP) 定義的通用應(yīng)用層。因此，無論底層采用何種 IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，在Matter 應(yīng)用層都能夠保證設(shè)備間的互操作性。在發(fā)布的第一版 Matter 協(xié)議中，它將首先支持以太網(wǎng)、Wi-Fi 和 Thread 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。

2

為什么使用Matter ?

Why use Matter?

Matter旨在使開發(fā)人員能夠輕松創(chuàng)建安全可靠的解決方案。

如果您希望您的產(chǎn)品能夠與主要的智能家居生態(tài)系統(tǒng)互操作，那么Matter就是您的首選選擇。借助Matter，消費(fèi)者和企業(yè)可以自由選擇他們想要在智能家居或商業(yè)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(shè)備(如智能鎖，新風(fēng)系統(tǒng)或智能音箱等)的人們，可以通過簡(jiǎn)單的步驟輕松添加帶有Matter標(biāo)記的新設(shè)備，將其與已有的智能家居系統(tǒng)連為一體。

Matter不僅是技術(shù)規(guī)范，還同時(shí)提供了開源的參考實(shí)現(xiàn)。這為開發(fā)人員帶來了切實(shí)的利益，包括加快產(chǎn)品上市時(shí)間、減少對(duì)單一供應(yīng)商協(xié)議棧的依賴、可以對(duì)多個(gè)用例進(jìn)行測(cè)試提高質(zhì)量、以及因?yàn)閷?duì)開發(fā)者社區(qū)完全透明而提升的安全性，因?yàn)殚_發(fā)人員能及時(shí)識(shí)別漏洞和提交補(bǔ)丁程序。

3

Matter的主要內(nèi)容

The main content of Matter

3.1只制定應(yīng)用層交互的標(biāo)準(zhǔn)

在這張金字塔架構(gòu)圖中，CSA（連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟）想告訴你，雖然是基于IPv6，但Matter是一個(gè)聚焦在制定應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議規(guī)范，只有塔尖的黃色部分是屬于Matter規(guī)范的范疇。

而BF2芯片則是囊括了這兩大項(xiàng)無線技術(shù)所集成出來的開源芯片平臺(tái)，為開發(fā)者在物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)中提供了重要的橋梁。

那這個(gè)應(yīng)用層的協(xié)議規(guī)范到底定義了哪些內(nèi)容呢？把黃色的塔尖再放大如下。

Matter目前有兩個(gè)分支，matter over Thread和matter over Wi-Fi。其中Thread是專門為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的一種短距離、低功耗、支持IPv6的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)協(xié)議。以實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的互操作性架構(gòu)目標(biāo)，Matter規(guī)范設(shè)備和控制器（基于 IPv6的網(wǎng)絡(luò)（Thread或Wi-Fi））的應(yīng)用層。

3.2 架構(gòu)

Matter架構(gòu)被劃分為多個(gè)層，以分離不同的職責(zé)并實(shí)現(xiàn)協(xié)議棧各部分的良好封裝。Matter的絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)交互在下圖所示堆棧中實(shí)現(xiàn)。

3.3針對(duì)局域網(wǎng)的通信協(xié)議

目前，Matter是聚焦在局域網(wǎng)通信的協(xié)議，廣域網(wǎng)之間的通信暫時(shí)不屬于它的范疇。Matter規(guī)范目前包含的內(nèi)容，并不能直接解決對(duì)設(shè)備遠(yuǎn)程或者跨網(wǎng)絡(luò)間通信這種使用需求。

3.4Matter的功能

Matter協(xié)議主要是面向智能家居市場(chǎng)，其主要支持的設(shè)備類型有：

?照明，開關(guān)等照明設(shè)備

?加熱，制冷等空氣處理設(shè)備

?探測(cè)器，報(bào)警器等安全設(shè)備

?門禁，門鎖等進(jìn)入控制設(shè)備

?音箱，電視等影音娛樂設(shè)備

?窗戶，窗簾等采光通風(fēng)設(shè)備

?熱點(diǎn)，網(wǎng)橋等網(wǎng)絡(luò)中繼設(shè)備

4

在BF2上

開發(fā)Matter應(yīng)用

Developing a Matter application

on BF2

躍昉科技的BF2已經(jīng)支持Matter Example中的lighting-app示例。開發(fā)者可以參考github中的README進(jìn)行編譯、下載和運(yùn)行：

4.1開發(fā)指南

A、開發(fā)環(huán)境基于ubuntu 20.04以上版本；

B、安裝依賴項(xiàng)，需要安裝依賴項(xiàng)，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(jìn)入上一步克隆的Matter項(xiàng)目根目錄中進(jìn)行操作，在shell中輸入以下命令：

$ cd ./connectedhomeip

$ git submodule update --init --recursive

E、運(yùn)行引導(dǎo)程序

source ./scripts/activate.sh

第一次運(yùn)行大概需要30分鐘

需要注意的是，每次切換 commit、改變環(huán)境都要重新運(yùn)行引導(dǎo)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(huán)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(yùn)行chip-tool

通過藍(lán)牙去配對(duì)matter設(shè)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(jìn)制的node編號(hào)

·${SSID} ：wifi ssid

·${PASSWORD}：wifi密碼

· 20202021：pairing code

· 3840：discriminator

例子：

(1).BF2開發(fā)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(guān)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(shè)備。在第一次使用時(shí)，需要通過Matter Controller對(duì)LF686進(jìn)行BLE配網(wǎng)操作。在LF686成功加入無線局域網(wǎng)之后，Matter Controller會(huì)對(duì)其進(jìn)行配置Fabric等操作，然后可以通過標(biāo)準(zhǔn)Matter命令控制LF686開發(fā)板上的LED燈。

以上就是本次BF2之BF2 Matter應(yīng)用的全部?jī)?nèi)容啦！聽說已經(jīng)有不少小伙伴開始學(xué)習(xí)了，為你打call哦~~

關(guān)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(fā)基于RISC-V開源指令集架構(gòu)的SoC芯片產(chǎn)品及系統(tǒng)性解決方案，并提供從操作系統(tǒng)到云平臺(tái)的全棧基礎(chǔ)智能軟件服務(wù)，通過融合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等交叉領(lǐng)域技術(shù)為中國(guó)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新應(yīng)用賦能。

公司總部位于廣東橫琴粵澳深度合作區(qū)，并在深圳、北京、印度等地設(shè)有分公司。依托大灣區(qū)產(chǎn)業(yè)賦能和科技氛圍，與眾多行業(yè)頭部企業(yè)及高校開展“產(chǎn)學(xué)研用”合作，傾力打造基于RISC-V的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)。

公司作為RISC-V架構(gòu)嵌入式處理器芯片設(shè)計(jì)及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的第一批開拓者，堅(jiān)持“科技創(chuàng)新，自主可控”的創(chuàng)業(yè)理念，旨在通過云、網(wǎng)、邊、端芯片的設(shè)計(jì)、應(yīng)用及衍生軟硬件系統(tǒng)解決方案，深耕智慧能源、智慧城市、智慧物流、智慧工廠等領(lǐng)域，為客戶提供專業(yè)化、高品質(zhì)、安全可信的產(chǎn)品與服務(wù)。