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

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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。
   

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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。
   

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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
   

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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。
   

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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。
   

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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
   

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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
   

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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)
   

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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…)
    

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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)
    

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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…
    

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