NXP Matter Bridge Demo 搭建(1)

書接上回,今天我們來一起看看 NXP Matter Bridge Demo 的搭建。

首先,先回顧一下此前講到的,Matter 橋接工作流程:

① Matter 橋接設備,作為一個 Matter 協議中定義的設備類型,需要首先遵循標準的 Matter 配網流程,使其加入 Matter 網絡

② 這個 Matter-Zigbee 橋接設備需要同時加入 Zigbee 網絡。非標準配網流程,需要遵循各廠商定義的標準分發網絡密鑰進行配網

③ 橋接設備一旦加入 Zigbee 網絡,就會通過廣播 Match Descriptor Request 命令的方式,來發現 Zigbee 網絡中的設備。之後,橋接設備將為每一個匹配的 Zigbee 設備添加一個動態端點,使其作為被橋接設備加入 Matter 網絡。

④ Matter 系統將通過 Matter 規範中定義的 Operational Discovery(設備發現)機制發現這些橋接設備。

⑥ 跑通以上流程,Matter 系統中的控制器就可以在橋接設備的幫助下,控制 Zigbee 網絡中的燈泡。



                                                                                圖 1:Matter-Zigbee 橋接設備的工作流程

這樣 Matter 網絡的其它設備就可以通過 Matter 橋接設備的動態端點來跟 Zigbee 設備通信,這些端點被稱為“動態端點”的原因是 Zigbee 設備隨時可能離網,原先映射端點也就不再有效。

接下來將以 Zigbee 網絡為例,以 i.MX 8M EVK 和 JN5189 DK6 EVK 為硬體開發平台,介紹如何在例程基礎上添加代碼,來實現 Zigbee 網絡的橋接功能。 

先來簡單介紹一下 JN5189 及 i.MX 8M 系列晶片 :

JN5189 是為極低功耗無線設備設計的高性能超低功耗微控制器,搭載了 802.15.4 PHY和 MAC,以及 AES 128 硬體加解密模塊,支持 Zigbee、Thread 以及 Matter 等多種協議。本文使用 Zigbee 協議,將其作為 Zigbee 協調器來實現橋接功能。



                                                                 圖 2  NXP JN5189 Zigbee SoC 基本參數

i.MX 8M 系列應用處理器基於 Arm® Cortex®-A53 和 Cortex-M4 內核,具有業界領先的音頻,語音和視頻處理功能,適用於從消費家庭音頻到工業樓宇自動化及移動計算機等廣泛應用。在下文中使用其 Matter over WiFi 方式作為 Matter 網絡中的 Matter 設備。


Demo 硬體準備:


                                                               圖 3 :Matter Bridge Demo 硬體圖

如上圖所示:需要使用到兩塊 i.MX 8M EVK和一個 WiFi 路由器組件 Matter 網絡。

①  一號 i.MX 8M EVK 運行 Matter chip-tool,在 Matter 網絡中作為 Matter 網絡控制器 (Commissioner)

②  二號  i.MX 8M EVK 作為 Matter 網橋設備,運行 Matter 橋接設備軟體 imx-chip-brige-app;其 USB 口需要連接 JN5189 EVK 中的 Dongle,作為 Zigbee 的協調器使用。
     也就是說,Matter 橋接設備需要同時支持 Matter 設備的功能以及管理 Zigbee 網絡的功能,這樣才能將 Zigbee 設備連接並管理操作。

③  使用JN5189 DK6 EVK 中的 OM15076-3/OM15081-2 組合板充當 Zigbee 子設備(EndDevice),例如映射成為一個 Zigbee 傳感器,方便後續的實際操作演示。

至此,我們 Zigbee To Matter 的橋接設備方案硬體就準備完成啦!

下一章節,我們將一起來探究其軟體的架構與操作!

參考文獻:

NXP Zigbee JN5189:https://www.nxp.com/products/wireless/thread/jn5189-88-t-high-performance-and-ultra-low-power-mcus-for-zigbee-and-thread-with-built-in-nfc-option:JN5189_88_T

《 Matter Bridge技術分析 》—— iotthings

《 用 i.MX 8M 和 JN5189 實現 Zigbee和 Matter 的網絡橋接功能 》——恩智浦 MCU 加油站

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