爆款Matter不好开发？买来试一下

三、编译源码

1. 编译环境

要搭建esp-matter的编译环境，可以参考esp-matter的文档，一步一步亲手搭建。

当然，也有更快捷的方法，那就是使用乐鑫提供的esp-matter的docker环境，一步到位，包括各种软件的适配。

启动docker环境后，再执行一些简单的脚本，就可以开始编译了：

2. 编译light_switch

编译前，先修改一下源码，以便使用GPIO3，从而用扩展板上的按键，做为控制按键。

编译完成后，使用esptool、flashdownload等工具，将light_switch.bin烧录到开发板即可，例

3. 编译light

编译完了light_switch，编译light更简单，注意其中需要修改DEVICE_PRODUCT_ID，以便和主控端区分。编译完成后，使用esptool、flashdownload等工具，将light.bin烧录到第二块开发板即可，烧录的时候，建议仅连接需要烧录的开发板，等全部完工后，再连接到一起。

4. 通过chip-tool工具配网

然后，将两个开发板，都连接到电脑，并使用串口工具，进行监听，开发板启动后，就可以进行配网了。

使用chip-tool，通过蓝牙进行配网，主控端配网后，显示：

受控端配网后，显示：

上述两个输出中，instance name 最后，就对应的DEVICE_PRODUCT_ID ，默认为0x8000，受控端我们修改为了0x8001

然后，将两者进行关联，设置的过程中，会在主控上看到：

会在受控上看到：

这表示两者已经关联起来。

四、通过matter控制测试

1. 通过chip-tool测试控制功能

执行后，受控端将会收到控制指令，并控制LED：

2. 主控端按键控制：

现在，主控端和受控端，已经通过Matter关联起来了，受控端也可以控制了，那么，现在就可以按一按主控端扩展板上的用户按键了。

上图中，上面的受控端，连接了1位 WS2812B。下图为主控端，扩展板左下角的按键，为用户按键，对应GPIO3。

现在，按一下这个按键，则受控端上的LED会进行切换，两者的串口，也会输出对应的信息：

具体操作视频如下：

通过上面的视频可以看到，操作非常顺滑，几乎没有延时，控制效果非常好。

五、总结

Matter是一项正在蓬勃发展的技术，越来越多的设备都会接入Matter。

乐鑫对Matter的大力支持，是我们的已在ESP32C3开发板上，顺利的使用上Matter功能。

赶紧多多研究官方的实例，了解Matter功能的具体用法吧。

nRF7002-DK Wi-Fi 6开发套件评测

这个开发板是最新支持wifi 6的，支持wifi6的路由器都瞬间贵了不少，这里主要是用了测一下这个多样的无线连接能力。这个还配套一个nfc标签，因为没有合适的测试平台，就暂时不评测了。已经收到了板子，还是很环保简洁包装，一图全包如下。

nRF7002 DK是nRF7002 Wi-Fi 6协同IC的开发套件，这款DK具有一个nRF53®多协议系统级芯片（SoC），作为nRF7002的主处 理器。这款DK支持低功耗Wi-Fi应用的开发 工作，并支持实现OFDMA、波束成形和目标唤醒时间等Wi-Fi 6功能。

最关键的是，这个开发板还支持用于 Matter 的所有无线协议、用于调试的蓝牙 LE、用于低功耗网状网络的 Thread 以及用于高吞吐量的 Wi-Fi。

Matter初探

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一.了解Matter

Matter作为物联网通讯中一种应用层连接标准，首先了解其发展，其次对其组成概念协议熟悉

1.发展史

2019年，苹果、谷歌、亚马逊等巨头共同成立了一个名为“Connected Home Over IP”（简称CHIP）的组织，目的在于开发、制定一套基于IP协议的智能家居连接标准，简化设备与设备之间信息传输过程，这就是Matter的前身。2021年，CHIP正式更名为Matter，从此Matter正式走入了人们的视线。

2.概念及协议

Matter的思想是万物互联，在物联网IOT多样发展的今天，各厂商品牌间设备互联互通无形中形成壁垒，对消费者的选择也会造成一定约束，Matter的产生正式基于解决这痛点应运而生。Matter网络拓扑如下图所示。

二.使用Matter协议点灯

1.创建工程light_bulb，参考ncsv2.5.0nrfsamplesmatterlight_bulb

2.编译烧录

整个编译会比较花时间，源于结构代码量及比脚本链接这些，编译成功后烧录开发板。

3.代码解读

代码框架主要使用类继承实现灵活定制。在app_task.h里定义了类任务函数回调，app_task.cpp里StartApp()作为启动APP,定义了内存、协议栈、LED、按键等初始化及各种回调。代码整体结构较为紧凑，注释是比较详细的，可以辅助理解流程、功能。

4.测验

准备:Google Home App,MobaXterm

nRF7002-DK使用IPv6网络通过wifi实现matter交互控制点灯。可以通过Shell命令配合APP做点灯实验。由于个人华为手机，跟Google 的app也相斥没装上，那下面主要做可以做的部分。

(1)用MobaXterm打开串口，按复位键或长按Button 1 6s以上进入出厂设置，可看到启动日志如图3，按“Enter”键进入shell模式，此时蓝牙广播MatterLight也开启

(2)关于配合app操作可参照文档【2】进行.整理来说深入学习使用Matter还是比较大的学习量。通过这个实验，可以有一个整理的了解熟悉。

三.关于Matter认证方式和流程

Matter与Bluetooth类似也有认证，通过认证可以与其他matter产品互联互通得到较广范围的使用，同时也确保了安全性。其认证方式和流程如下图5

通过对Matter的了解和学习，对IOT互联互通有了更深入一步的理解。在物联网生态上，其发展前景还是很广阔的。对使用者与开发者来说，也需与时俱进，更好服务产品的应用推广。

matter协议的部署

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基于nRF7002开发matter协议的部署

1 Matter协议的组织

虽然围绕matter的开发很热，但是完整实现的开发环境实例并不多，nRF7002就是一个很好的开发平台，不过，这个过程显得非常不友好，至少是在国内的伙伴们。本周尝试了10天左右爆款Matter不好开发？买来试一下，应该是说再见的时候。主要的原因就是第一步Matter的构建，需要从github源下载文件，在没有完全完成的情况下，已经达到11G。按照当下github所能提供的流量通道，这个已经很多了，但是这个matter需要完整引用多个submodule，这样至少有三层的子模块在--recursive的选项下是必须下载的安装flash后还是不行，而这个过程其实几乎无法完全控制，在基本下载完的情况下，尝试build就首战告负，显示开发环境有开发错误，这个在不同版本的操作系统下并不罕见，不过，如果不是生产环境，仅仅是测试的过程，就要替厂家debug这个就有些划不来的。所以，这个部分的评测就此中止了。后面原计划还有的连续测试也就只好随后再说了。

不过，这个也说明了当下matter发展所遇到的现状。就是匆匆推出抢占市场，即使是在基础测试很成熟的情况下，在多态适应，多种场景切换，以及不同版本兼容上，还有很大的工作没有完成，无法成为市场的主体。仅从matter的开发需要下载11G的代码就可以看出，这个工作量偏大了。

在此，重新理清matter的脉络。

首先，matter是需要构建围绕2.4GHz的通讯协议互相联通的问题，目前主要的2.4GHz协议是wifi，蓝牙，低功耗蓝牙，蓝牙Mesh，thread，zigbee，以及各个厂家的私有协议，如TI的自有2.4GHz协议。其中wifi和蓝牙已经自称一体，各自在大流量和低功耗上分别占有主导地位，其实，出货量大的情况下，在小圈子里也可以自洽了。这个matter的最大收益者应该是zigbee，应该是zigbee的商业路线起步就要认证收费，和蓝牙等低门槛没认证就铺货不是一个玩法，然后wifi出了ESP芯片，一下子把硬件门槛给减下去了，所以wifi也是因为esp而赢麻了。还需要注意的是matter虽然号称开放，其实Lora，NB-IoT等并没有纳入其中，而且看来不打算纳入其中，所以嘛，还是 那个熟悉的味道。

这个图就比较典型，wifi和thread都各自成网，以wifi接入点也就是我们常见的路由器，thread路由器分别作为高层的网，与必须具备的matter控制器一起构成更高级的网络，这样把异构的网络都连接起来。

具体实现的信号比较复杂，为了保证数据各自安好，同时避免分赃不匀，这个安全协议是相当的复杂，但是基于其复杂度而言，已经是非常效率高的，搞密码的可以好好研究一下。而对应终端开发者记住这样的简单逻辑就是，任意一个终端节点，包括控制这些节点的手机APP，桌面程序等都首先发出一个基于原始协议的信号包，然后到达各自的网关，这个网关把信息提交matter控制器，打包成matter包，然后分发给原来的网关或者其他网关，这些网关再解包分发，这个过程，终端节点的代码和协议完全不变，但是网关和matter控制器是必须更新代码的，这样。在新的构架下，基于matter的编号也是扩展长度的，用matterID来描述。

相比而言，wifi的路由是可以不升级代码的，貌似因为这个包可以整包传给matter控制器，自己只需要支持ipv6就行了，老猫应该是不灵了。

2 构建Matter的方法

这里的核心就是构建matter控制器，目前，只有Linux可以支持爆款Matter不好开发？买来试一下，经过测试的操作系统不多，但是可以支持树莓派。这些matter代码，都需要原生系统上完成build，所以，花时间那个是不可避免的。

这里可以直接使用已经build成的linux版本，不过，只提供了nRF SDK2.5.0的，使用sdk2.4.2的终端代码无法兼容。Matter over Wi-Fi: Configuring CHIP Tool for Linux or macOS以及Working with the CHIP Tool和Building Matter — Matter SDK documentation

首先，下载代码，如果提示用户名不灵，需要改用http下载，然后需要完成依赖包安装。

配置好wifi，这个需要固定IP。

然后安装ZAP file，这个是支持zigbee的文件，已经提供了build release，就不用下载源码了，这个也是一个巨大的工程，提供源码就太浪费资源了。这个就是要形成和zigbee联通的资源包。

都配置好，就build一下，先启动虚拟环境，然后使用ninja来构建，而不是cmake，这样就在build目录下生成可执行的chiptool文件。当然，前提是没有报错啊。

3 启动chiptool的控制

chiptool的运行命令简单很多，直接起飞，运行完成，这个是单此运行。需要完整的功能需要进入交互模式，这样就在配网成功，终端接入的情况下启动，需要网络构建成功。

如果需要thread，还需要启动thread，这里thread提供了一个docker影像，不用从头开始，

这样及形成matter测试的基本环境。

4 终端设备的启动和运行

终端设备运行和识别，需要40位代码，前12位是广播码，后27位是设备码，含厂家编号等。

Discriminator - A 12-bit value used to discern between multiple commissionable device advertisements.

Setup PIN code - A 27-bit value used to authenticate the device.

chiptool是单命令行，如果需要加入设备，或者控制设备的参数状态，都需要直接录入命令。比如，加入一个配对的设备，需要以下命令

如果实现专用的功能，那么还需要再编写一个交互界面，才能简单使用起来。

在各个终端的app都已经升级了针对matter的扫描加入和读码加入功能，用户使用起来，就靠那40位编号搞联通，还算方便，不过，小米什么都都还很淡定，等子弹再飞一会儿，兴许自己就玩没了呢？

5 小结

原本是希望给做一个从零起步的模板打样，结果搞到最后弄了一个现（场表）眼的表现，不过，再丑也见一下各位，有高手用躺雷区，可以继续，不过，目前，已经搞不动了，就先到这里结帖，也不多评价了，毕竟各路大佬已经急急慌慌的弄了一把了，看来还活挺多，超越了我的智能水准，就等大佬什么时候能整出适合智商低一下的工具再用不迟。

跨开发板Matter通讯控制测试

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nRF7002-DK开发板，自带有两个用户按键，如下图开发板右下角的Button1、Button2：

在nRF SDK 中，提供了Matter的相关实例，从VSCode的nRF Connect 中，可以直接以light_switch为参考来实现。

1. 从样例程序新建工程

2. 编译工程

需要说明的是，如果工程路径中带有中文，可能会编译失败。

3. 烧录固件到开发板

将开发板接到电脑，然后直接使用Actions中的Flash烧录即可。

三、Matter互联测试

现在，两块开发板都准备好了，就可以进行Matter相关的测试了。

1. 设备信息获取

首先，使用串口监听工具监听两块开发板。

然后，长按nRF7002-DK开发板的Button1，5秒以上，串口会输出信息。

表示接收到了重置按键。如果按短了，会提示取消重置。

最后，会输出如下信息：

重点关注上面的Product ID，Pin Code，Discriminator。

Product ID对应ESP32C3编译时的设置DEVICE_PRODUCT_ID。

nRF7002-DK的Product ID，即为下面命令中的node_master。

ESP32C3的DEVICE_PRODUCT_ID，即为下面命令中的node_slave。

此时，LED1会狂闪，表示需要配网。

再长按Button2，来启动蓝牙配网模式，至少按5秒，最终输出如下：

此时，LED1会慢闪，表示配网中。

2. 通过蓝牙配网

SSID=你的WiFi名称
SSPW=你的WiFi密码

# 主控，也就是nRF7002-DK的Product ID
node_master=0x8004

# 受控，也就是ESP32C3的
node_slave=0x8001

# 对应的十进制Product ID
node_master_dec=$(printf "%d" $node_master)
node_slace_dec=$(printf "%d" $node_slave)

# 发送配网信息
chip-tool pairing ble-wifi $node_master $SSID $SSPW 20202021 3840
chip-tool pairing ble-wifi $node_slave $SSID $SSPW 20202021 3840

nRF7002-DK开发板配网成功后，输出如下：

输出中的instance name的最后，就是对应的Product ID。

配网成功后，LED1常亮。

ESP32C3配网成功后，输出如下：

输出中的instance name的最后，就是对应的DEVICE_PRODUCT_ID。

3. ACL权限设置

两块板子的网络配置好了，下面就要把他们关联起来，从而可以通过Matter互联和控制。

使用下面的命令，对nRF7002-DK和ESP32C3进行设置：

# 设置受控权限
chip-tool accesscontrol write acl '[{"privilege": 5, "authMode": 2, "subjects": [ 112233, '$node_master_dec' ], "targets": null}]' $node_slave 0x0

# 设置主控权限
chip-tool binding write binding '[{"node":'$node_slave_dec', "endpoint":1, "cluster":6}]' $node_master 0x1

设置完成后，两块板子输出如下：

从上面的信息可以，主控端收到了受控端的信息，受控端也收到了主控端的信息了。

4. 按键测试

现在，按一下nRF7002-DK的Button2，两块板子的输出信息如下：

从上述输出可以看nRF7002-DK的Button2按键被检测到，然后发送控制指令给ESP32C3控制LED。

每按一次Button2，ESP32C3连接的LED就会交换状态，从而实现亮灭了。

四、总结

Matter真的是门好技术，值得好好研究。

在这次的分享中，通过Matter，不同类型的开发板，能够很方便的互联互通起来，进行控制。

这也正式Matter的精髓所在，将不同类型的碎片化的智能设备，通过统一的Matter，来互联互通到一起。

Nordic对Matter的支持非常完善，使得nRF7002-DK能够快速的跑起来Matter的应用，让开发效率大幅提升。

SparkFun MGM240P Thing Plus Matter

SparkFun Thing Plus Matter将Matter与Qwiic生态系统相结合，以实现基于Matter的物联网设备的快速原型设计和开发。

Silicon Labs MGM240P支持与Thread和BLE 5.3协议的连接。Thing Plus Matter可配合 Silicon Labs的Matter物联网协议使用，该协议专为家庭自动化而设计。就像其他SparkFun Thing Plus板一样，它们与Feather兼容，可通过Qwiic连接与无焊I2C电路一起使用。

Matter设备的制作

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MGM240P可以制作Matter网络设备，桥设备等，但因为只有一台设备，无法连接 网络。这里就介绍和实验一下制作Matter设备。

安装好最新的 SimplicityStudio_v5.7.0.0，让它支持Gecko SDK Suite 4.30

然后就看到两个基于Matter的项目例子，第一个可以直接运行。第二个要bootloader烧录后才行。但实验 发现 第一个 不行 ，没搞好吧：

于是用第二个生成例子，首先要搞个bootloader。

创建bootloader-storage-internal-single-1536k并编译

烧录到0x08000000开始的地方，bootloader就搞好了。

创建Matter例程，编译，运行就可以了。

退出

程序，用putty，设置波特率 115200，n ，8，1，就可以看到如下信息：Matter设备就成了。因为一台设备 。无法实验联网。

制作的zigbee3.0设备连homeassistant

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homeassistant好久没连过了，竟然坏了。然后只好重新 制作。

1.把树莓派4翻出来安装flash后还是不行，重新烧写Home Assistant，具体制作方法可以看Home Assistant官网。

下载imager_1.7.5.exe

imager_1.7.5.exe安装运行

选择操作系统==》other specific-purpose os==》home assistant and home automation==》home assistant==》

然后选择sd 卡，然后烧录。

把制作好的tf卡插到树莓派上，启动

pc上输入:8123/就可以进入homeassistant网页。

这里还可以输入wifi ssid和密码，用户名登录密码等等。设置好就进去了。

把cc2531 usb dongle插上树莓派usb口，然后组件里面加入zigbee home

然后home assistant就发现了一个设备（zigbee 协调器，通过它加入其他 zigbee设备）

加入一个以前的zigbee设备进去，试试看。

发现设备加入进去了：

接上面zigbee的制作的light设备程序 包括bootloader 和应用程序 烧录到 MGM240P，先不要启动（不要勾选烧录后即启动 或者让homeassistant设备查找zigbee后烧录）。

homeassistant设备查找zigbee，然后重启设备 。

MGM240P灯光设备 就加入了。

这里可以控制MGM240P板上一个灯的亮灭

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