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Whatismatter.pdf

soburi
September 01, 2021

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  1. What the Matter? 常田 裕士 あすもの研Online 2021/8月度

  2. Matterとは  Smart Home周りの通信規格  ProjectCHIPから改称された。(が、誰も元の名前を知らない…)  Amazon, Apple, Googleとその他諸々が推進

     旗振りはZigbee Aliance。だけどZigbee以外も対応。  似たような規格は幾つも立ち上がりつつあったが、 スマートスピーカーなどの現物持ってる3社がまとまったので、有力候補に。  IoTivity, OpenWeave などなど、誰も知らないところで小競り合いをやってきたよう な感じだが、スマートホームはこれで決着か?  マイコンの観点からだと、乾電池で動くデバイスをインターネットにつなげる 規格。本来の(狭義の)IoTといえる。
  3. ソースコード  https://github.com/project- chip/connectedhomeip/  GitHubではあまり名前を見ない Appleの名前が。  NordicSemiconductorが精力的 

    ソースは共通だが、ビルド手順は それぞれ。  NordicSemiconductorはZephyrを 組み込んだ 環境を提供している。  他はFreeRTOSが多い。
  4. 解決したい課題 プロトコルスタックの定義  プロトコルスタックの 標準化  上位層の扱い(データモ デル)を決めて、 モノを作りやすくする。 

    TCP-UDP/IPv6であるこ とを明示  主にThreadプロトコル が想定されている ProjectCHIP のドキュメントより引用
  5. 解決したい課題 データモデル  スマートライトに必要なOn/Offのバイナ リ値と、明るさのような連続量のようなプ ロパティの組み合わせて、デバイスを表現 する方法を決める。  データ構造が定義できればいいので、手段 は比較的自由

     MatterではJSONベースのデータ定義文法 を決めている。  データ定義からソースを生成したりする。  似たような機能の製品の共通化。
  6. 解決したい課題 接続方法  家電向けなので、機器を簡単にネッ トワークへの接続できるようにする 必要がある。  簡単に=PCなしで。 認証はどうする? 

    この点がクリアできると、マイコン をネットにつなぐ方法として興味深 い。
  7. 接続の基本的な考え 方 OnBoarding  スマホとデバイス(Accessary)で近距離 通信をすることで、デバイスが「信頼 できる(自分の)もの」であることを確 認する。  スマホが「代理」でボーダールーター

    にデバイスを接続するよう指示する。  ボーダールーター経由でデバイスは Internetに接続される。 ProjectCHIP のドキュメントより引用
  8. Bluetooth/Threadのマルチプロトコル  BluetoothとThread(IEEE802.15.4)は同じ2.4GHzを使ってい るので、同時には使えない。  BLEの通信にはインターバルがあるので、その間で IEEE802.15.4の通信を行うことができる。(時分割多重化み たいな話) https://portal.threadgroup.org/DesktopModules/Inventures_Document/FileDownload.aspx?ContentID=3155 より引用

  9. Pairing, Joining  BLEで目の前にあるデバイスと ペアリングする(ユーザーにも よく知られた方法)  ペアリングでデバイスを信頼 できるものとみなしてネット ワークへの参加を行う

     同じトランシーバーで2つの プロトコルを喋らせて実現 BLEで近くにある自分のモノのデバ イスとペアリングする。(BLE) デバイスが信頼できたら、ネット ワークにつなぐ。(Thread)
  10. Matterのサンプルアプリ #1  アプリからQRコードを スキャンすると、自動的 にペアリングが始まる。  (このQRコードはマイコ ン固有の情報から生成し ているが、どうやって送

    るのだろう…)
  11. Matterのサンプルアプリ #2  QRコードをスキャンすると ペアリングが始まる。  接続するThreadネットワー ク情報をスマホから送信し て接続する。 

    (この辺はテクニカルなとこ ろが見えている。最終的に は、うまいことやる必要が ありそう)
  12. Matterのサンプルアプリ #3  アプリからデバイスに割り振 られたv6のローカルアドレス が見える。ルーターをちゃん と設定すれば、これで「イン ターネット」に接続できるは ず。 

    サンプルのライトOn/Offはう まくいかず…