照明开关

概述

此照明开关示例演示了使用 Matter 应用层来构建一个开关设备，与照明设备绑定并改变其 LED 状态。可以将此示例作为创建自己应用程序的参考。

当结合使用 照明 示例（或其他照明示例）并使用 Matter 控制器时，照明开关可以直接通过 Matter 网络远程控制一个灯泡或一组灯泡，Matter 网络建立在低功耗 802.15.4 Thread 之上。 此设备作为 Thread Sleepy End Device 工作。

该示例控制连接的灯泡设备上的 LED 0 的状态。配置照明开关示例后，照明设备从 Matter 控制器获得适当的 访问控制列表 以开始接收从照明开关发送的命令。 然后，照明开关设备准备一个新的绑定表，以便能够发现灯泡设备并进行 绑定。

绑定完成后，应用程序可以通过以下方式之一控制连接的照明设备的状态：

  • 对于单个灯泡，它使用经过证书认证的会话建立会话（CASE 会话）与单个灯泡直接通信。

  • 对于一组灯泡，它使用通过 IPv6 网络发送的多播消息，通过 组播通信 与组内所有灯泡通信。

访问控制列表

访问控制列表（ACL）是与访问控制 Cluster 相关的列表，该列表包含用于管理和执行节点端点及其关联 Cluster 实例的访问控制规则。 在此示例中，这使得照明设备可以接收来自照明开关的消息并运行它们。

您可以在 Matter 文档中的 访问控制指南 阅读更多关于 ACL 的信息。

组播通信

组播通信（groupcast or multicast）是指发送给包含多个具有相同 Groups Cluster 的设备的组地址的消息和命令。 Group Cluster 管理一个节点范围的 Group Table，此 Group Table 是底层交互层的一部分，这是基于每个端点进行的。 在创建具有特定 ID 和 Name 的 Group Cluster 后，设备获得自己的 IPv6 多播地址并准备接收 groupcast 命令。

在此示例中，照明开关设备能够创建 groupcast 消息并将其发送到选定的 IPv6 多播地址，这使得照明开关可以同时控制多个照明设备。

备注

在设备上写入 groupcast 表会阻塞发送单播命令。 如果想恢复原始状态，请执行设备的出厂重置。

绑定

绑定是指在本地和远程节点上的端点之间建立关系。通过绑定，本地端点指向并绑定到相应的远程端点。 两者必须属于同一 Cluster 类型。绑定使本地端点知道哪些端点是客户端生成的操作的目标节点。

在此示例中，照明开关控制一个或多个照明设备，但不知道照明设备的远程端点（在远程节点上）。 使用绑定，照明开关设备更新其 Binding Cluster，包括关于照明设备的所有相关信息，例如它们的 IPv6 地址、节点 ID、以及包含 On/Off Cluster 和 LevelControl Cluster 的远程端点的 ID。

环境需求

该示例支持以下开发套件：

支持的开发套件

硬件平台

板卡名称

RTL8777G HDK

RTL8777G EVB

准备 Matter 环境

要设置 Matter 环境，请按照 开发环境设置 中列出的步骤操作。

准备 CHIP Tool

CHIP Tool（chip-tool）是 Matter 的控制器实现，允许将 Matter 设备加入网络并使用 Matter 消息与其通信，这些消息可能包含数据模型的相关操作，例如群集命令。该工具还提供其他特定于 Matter 的实用程序，如解析设置负载或执行发现操作。

要构建 CHIP Tool，请按照 CHIP Tool 步骤操作。

配置选项

示例样本配置

我们的示例样本都有默认配置。 如果要修改示例配置， 可以更改 matter/connectedhomeip/examples/<app_name>/realtek_bee/main/include 路径下的 CHIPProjectConfig.h，其中 app_name 指的是应用程序的名称，例如 lighting-app。

有关配置项的更多信息，请参见 APP配置。

工厂数据配置

对于 EVB 板，工厂数据默认是禁用的。要使用工厂数据，请参阅 工厂数据 中的 启用工厂数据支持 和 工厂数据生成 部分。

编译和下载

编译

导航到指定目录并编译 light-switch 应用程序。

$ cd ./subsys/matter/samples
$ rm -r build/
$ ./build.py rtl8777g light-switch

下载

编译成功后，应用程序 bin 文件 matter-cli-mtd_bank0_MP_dev_*.bin 将生成在目录 build/bank0/bin 中。

要将应用程序 bin 文件下载到 EVB 板，按照 快速入门 中 固件下载 中列出的步骤操作。如果工厂数据已启用，请参阅 工厂数据 中的 烧录工厂数据。

然后按下 EVB 板上的重置按钮，它将开始运行。

其他需要烧录的文件如下表所示。

烧录文件类型名称对应表

文件类型

文件

文件路径

System ConfigFile

configFile_xxx.bin

\subsys\openthread\vendor\bee4\rtl8777g\firmware\trustzone_disable

Bank0 Boot PatchImage

BANK0_boot_patch_MP_release_xxx.bin

\subsys\openthread\vendor\bee4\rtl8777g\firmware

Bank0 OTA HeaderFile

OTAHeader_Bank0_xxx.bin

\subsys\openthread\vendor\bee4\rtl8777g\firmware\trustzone_disable

Bank0 SystemPatch Image

sys_patch_MP_release_xxx.bin

\subsys\openthread\vendor\bee4\rtl8777g\firmware

Bank0 Bluetooth StackPatch Image

bt_stack_patch_MP_master_xxx.bin

\subsys\openthread\vendor\bee4\rtl8777g\firmware

Bank0 Bluetooth HostImage

bt_host_MP_xxx.bin

\subsys\openthread\vendor\bee4\rtl8777g\firmware

测试验证

在将示例工程烧录到 EVB 板后，完成以下各节中的步骤。

准备阶段

在编译此示例和 照明 示例并将它们烧录到开发套件后，完成以下步骤：

备注

在两个示例（照明开关和灯泡）中，蓝牙 LE 判别器默认设置为相同的值（十六进制: 0xF00；十进制: 3840），这意味着在配网之前只能有一个未配网的设备通电。 如果这两个设备同时通电，CHIP 工具可能会将随机设备配网，并且节点 ID 分配也是随机的。 当一个设备被配网之后时，将下一个设备上电并执行配网。 为避免这种不明确的情况，可以通过更改 CHIP_DEVICE_CONFIG_USE_TEST_SETUP_DISCRIMINATOR 值来在 main/include/CHIPProjectConfig.h 文件中设置唯一的判别器。 然后编译一个示例并使用唯一判别器进行配网。

  1. 使用 USB 线将套件连接到计算机。

  2. 使用终端仿真器（例如，Tera Term）打开与套件的串行端口连接。

  3. 如果设备在编程期间未擦除，请按住 SW2 并保持 6.5s 以上，直到执行出厂重置。

  4. 在每个设备上，按下 RST 以启动蓝牙 LE 广播。

  5. 将设备配网到 Matter 网络。 有关更多信息，请参阅 设备配网。 在配网过程中，记录下照明开关节点 ID 和灯泡节点 ID 的值（这些值分别为 <light_switch_node_ID> 和 <light_bulb_node_ID>，将在接下来的步骤中使用）。

  6. 为灯泡设备添加适当的 ACL。根据使用的灯泡设备的数量，使用以下命令之一，使用上一步中关于配网的 <light_switch_node_ID> 和 <light_bulb_node_ID> 值：

    • 如果您只使用一个灯泡设备，为该灯泡设备运行以下命令：

      $ ./chip-tool accesscontrol write acl '[{"fabricIndex": 1, "privilege": 5, "authMode": 2, "subjects": [112233], "targets": null}, {"fabricIndex": 1, "privilege": 3, "authMode": 2, "subjects": [<light_switch_node_ID>], "targets": [{"cluster": 6, "endpoint": 1, "deviceType": null}, {"cluster": 8, "endpoint": 1, "deviceType": null}]}]' <light_bulb_node_ID> 0

    • 如果您使用多个灯泡设备，将所有设备连接到多播组中，包括照明开关，分别为每个设备运行以下命令：

      $ ./chip-tool groupkeymanagement key-set-write '{"groupKeySetID": 417, "groupKeySecurityPolicy": 0, "epochKey0":"a0a1a2a3a4a5a6a7a8a9aaabacadaeaf", "epochStartTime0": 1110000, "epochKey1":"b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9babbbcbdbebf", "epochStartTime1": 1110001, "epochKey2":"c0c1c2c3c4c5c6c7c8c9cacbcccdcecf", "epochStartTime2": 1110002 }' <node_ID> 0
$ ./chip-tool groupkeymanagement write group-key-map '[{"groupId": 257, "groupKeySetID": 417, "fabricIndex": 1},{"groupId": 16705, "groupKeySetID": 417, "fabricIndex": 1}]' <node_ID> 0
$ ./chip-tool groups add-group 257 switch <node_ID> 1
$ ./chip-tool accesscontrol write acl '[{"fabricIndex": 1, "privilege": 5, "authMode": 2, "subjects": null, "targets": null},{"fabricIndex": 1, "privilege": 3, "authMode": 3, "subjects": null, "targets": null}]' <node_ID> 0

      • 使用来自配网步骤的 <node_ID> 值。

  7. 运行此命令，写一个绑定表到照明开关以通知设备所有端点（仅针对照明开关）：

    • 对于单播绑定，仅将照明开关与一个灯泡绑定：

      $ ./chip-tool binding write binding '[{"fabricIndex": 1, "node": <light bulb node id>, "endpoint": 1, "cluster": 6}, {"fabricIndex": 1, "node": <light bulb node id>, "endpoint": 1, "cluster": 8}]' <light switch node id> 1

    • 对于组播绑定，将照明开关与多个灯泡绑定：

      $ ./chip-tool binding write binding '[{"fabricIndex": 1, "group": 257}]' <light_switch_node_ID> 1

所有设备现在都已绑定并准备好进行通信测试。

备注

在此示例中，ACL Cluster 插入到灯泡的端点 0 中，Binding Cluster 插入到照明开关的端点 1 中。

测试阶段

在准备好用于测试的设备之后，可以测试照明开关与单个灯泡或一组灯泡的通信（但不能同时测试单个设备和一组设备）。

完成以下步骤：

  1. 在照明开关设备上，按 SW 1 关闭绑定灯泡设备上的 LED 0。

  2. 在照明开关设备上，按 SW 1 打开灯光。绑定的灯泡设备上的 LED 0 会重新亮起。