本文主要是介绍【Matter】解密Matter协议(二)--- 关键概念及特性,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
【Matter】解密Matter协议(二)— 关键概念及特性
1. Matter框架简介
上一篇文章我们了解了Matter的产生背景以及各个分层的基本功能介绍,本篇文章我们将介绍Matter的关键概念及特性。
Matter是一个基于IPV6的运行在TCP/IP上的应用层协议,Matter的底层可以工作在WiFi、Thread或者以太网协议上,而蓝牙是用来完成Matter的入网配置的。
因为TCP/IP是一个网络结构,所以Matter也是一个网状结构的网络,如下图所示:
网络有WiFi设备,Thread设备,还有其他非Matter类型的设备。其他典型的智能家居技术比如ZigBee和Zwave也可以通过网关来接入到Matter网络中,Matter对桥接设备也有相应的规范。
目前CSA规定Matter支持的设备类型有如下几中类型设备:
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照明电工类型: 比如灯泡、开关、插座
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HVAC设备:比如空调、暖气
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安防类设备:报警器
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接入控制类设备: 比如智能门锁
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TV类: 电视
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窗帘类: 窗帘、百叶窗
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桥接类设备:将非Matter网络内的设备加入到Matter网络中的桥接设备。
2. Matter关键概念及特性介绍
Matter网络更像是一个虚拟的网络,他可以跨越不同的底层通讯协议,让不同协议的设备之间可以互相通讯。
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Fabric:在Matter协议里将这个虚拟的网络称为Fabric,Fabric是一群共享相同Trusted Root的设备的集合,每个Fabric有着自己的Fabric ID,这个ID是一个64-bit的整数。
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Node: 在Fabric中每个物理的设备称为一个Node,每个Node有自己的Node_ID,每个Node_ID也是64-bit的整数,在同一个Fabric网络内,该Node_ID是唯一的。
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EndPoint:每个Node可以划分为一个或多个逻辑实体,每个逻辑实体都是一个EndPoint,比如一个排查有四个插孔,那么每个插孔都可以用一个单独的EndPoint来表示。 EndPoint有三种类型,分别是Root node EndPoint、Composed Endpoint , Leaf Endpoint。
Root node EndPoint: 是每个设备都必须具有的,用来描述设备的能力集合。
composed endpoint :用来实现设备的一些复杂组合的功能
- Culsters: Culsters定义了设备的每个属性,以及控制该属性的命令,用来实现一个具体功能的模型。比如开关灯和插座可以使用onoff Culsters,比如设置灯的亮度、风扇的速度调节等可以使用一个Level Culsters来实现。 Culsters是一个client-server的通讯模式。Culsters的数据类型有attribute、Commands、Events三种。 Attribute主要是在服务端,例如On/Off Culsters和Level Culsters 的Attribute就是指的灯的开关和亮度状态。 Commands指的是客户端发送给服务端的Culsters状态的命令, Events指的是服务端状态变化后,主动通知给客户端。
Matter设备实现互联互通,主要是靠在上层定义了一套统一的 Data Model(数据模型), 在这套设备模型里面,设备内的逻辑功能单元是用EndPoint来表示的。每个EndPoint的功能有若干个Culsters来描述。 通讯的过程是有本地的EndPoint和远端的EndPoint来交互完成的,这个交互过程称之为interaction。
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Commissioning: 指的是Matter的配网过程,这个概念是从Thread继承过来的。Matter标准规定需要使用蓝牙来配网,配网流程比较复杂,我们会在后面的章节详细介绍。
上图的Matter网络是一个thread和一个WiFi网络组成,灯泡和音箱是在Fabric A中,门锁和手机是在Fabric B中,那是否可以将灯泡同时加入到Fabric A和Fabric B中?
答案是肯定的,这就是Matter中的Multi-Admin特性。
- Multi-Admin: Matter的Multi-Admin特性指的是可以让一个Matter设备同时加入到两个不同的Fabric网络中,并且同时被两个不同的Fabric管理员管理。比如上图的灯泡,即加入了Fabric A也加入了Fabric B中,正是由于Fabric的特性Matter设备才可以同时连接到多个生态系统,并且可以根据自己爱好切换不同的生态系统。
3. Matter关键概念总结
Matter中的概念和术语都不是新定义的。整体上看,Matter协议参考了之前很多通讯协议的概念和定义,本文上面只列出了一些关键的概念,还有一些其他的概念,大家了参考下表,也可以在CSA官网下载Matter标准协议文档学习。
这篇关于【Matter】解密Matter协议(二)--- 关键概念及特性的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!