Membuat perangkat Matter

1. Pengantar

Matter adalah protokol konektivitas yang menghadirkan peluang menarik untuk pengembangan perangkat smart. Dalam codelab ini, Anda akan membuat perangkat Matter pertama Anda. Untuk mempelajari Matter, buka Pusat Developer Google Home: Matter atau situs Connectivity Standards Alliance.

Yang akan Anda pelajari

  • Cara mengintegrasikan perangkat fisik dengan Matter.
  • Cara melakukan commissioning dan mengontrol perangkat Matter Anda dengan Google Home.

Yang Anda butuhkan

2. Menyiapkan lingkungan Anda

Mengidentifikasi perangkat serial

Langkah pertama dalam menyiapkan lingkungan pengembangan adalah menentukan port serial mana yang terhubung ke perangkat Anda. Informasi ini akan memungkinkan Anda memprogram dan berinteraksi dengan papan developer.

  1. Hubungkan papan developer ke komputer menggunakan kabel USB.
  2. Lihat sistem file /dev untuk menemukan perangkat papan developer. Anda dapat mempersempit penelusuran dengan menentukan awalan perangkat papan pengembangan. ESP32 dari Espressif menggunakan /dev/ttyUSBx:
    user@host $ ls /dev/ttyUSB*
    /dev/ttyUSB0
    

Menyiapkan hub Anda

Siapkan hub Anda menggunakan Akun Google yang sama dengan yang akan Anda gunakan untuk codelab ini.

Menyiapkan lingkungan pengembangan

Prasyarat

Petunjuk ini telah diuji di Debian Linux dan akan berfungsi di sebagian besar distribusi Linux berbasis Debian, termasuk Ubuntu. Jika Anda menggunakan distribusi Linux yang berbeda, prosedur penyiapan dependensi mungkin berbeda dari yang berikut.

Menginstal dependensi

Jalankan perintah berikut untuk menginstal biner paket Linux yang diperlukan yang mungkin belum diinstal:

$ sudo apt-get install git gcc g++ pkg-config libssl-dev libdbus-1-dev \
libglib2.0-dev libavahi-client-dev ninja-build python3-venv python3-dev \
python3-pip unzip libgirepository1.0-dev libcairo2-dev libreadline-dev screen

Siapkan SDK

Untuk melanjutkan codelab ini, Anda memerlukan Espressif SDK (Espressif IoT Development Framework atau'ESP-IDF').

  1. Buat direktori yang berisi ESP-IDF:
    $ mkdir ~/esp-idf_tools
    
  2. Clone ESP-IDF dari GitHub ke direktori ini:
    $ cd ~/esp-idf_tools
    $ git clone -b v4.4.3 --recursive https://github.com/espressif/esp-idf.git
    
  3. Selesaikan penginstalan toolchain:
    $ cd ./esp-idf
    $ ./install.sh
    $ cd ~/
    

Menyiapkan Matter SDK

  1. Buat clone repositori Matter open source:
    $ git clone https://github.com/project-chip/connectedhomeip.git
    $ cd ./connectedhomeip
    $ git fetch origin v1.0-branch
    $ git checkout FETCH_HEAD
    
  2. Ambil submodul repositori:
    $ ./scripts/checkout_submodules.py --shallow --platform esp32
    
  3. Lakukan bootstrap pada lingkungan pengembangan Matter:
    $ source ./scripts/bootstrap.sh
    

3. Konsol Developer Google Home

Konsol Developer Google Home adalah aplikasi web tempat Anda mengelola integrasi Matter dengan Google Home.

Semua perangkat Matter yang telah lulus sertifikasi Matter dari Connectivity Standards Alliance (Alliance) dapat berfungsi di ekosistem Google Home. Perangkat dalam pengembangan yang belum disertifikasi dapat diaktifkan di ekosistem Google Home dalam kondisi tertentu - lihat Batasan penyambungan untuk mengetahui informasi selengkapnya.

Membuat project developer

Mulai dengan membuka Konsol Developer Google Home:

  1. Klik Buat proyek.
  2. Masukkan nama project yang unik, lalu klik Buat project. Dialog buat project baru
  3. Klik + Tambahkan integrasi, yang akan mengarahkan Anda ke layar Sumber daya Matter, tempat Anda dapat melihat dokumentasi pengembangan Matter dan membaca tentang beberapa alat.
  4. Jika Anda sudah siap melanjutkan, klik Berikutnya: Kembangkan, yang akan menampilkan halaman Daftar checklist Matter.
  5. Klik Berikutnya: Penyiapan
  6. Di halaman Penyiapan, masukkan Nama produk Anda.
  7. Klik Pilih jenis perangkat, lalu pilih jenis perangkat dari menu drop-down (dalam hal ini, Light).
  8. Di Vendor ID (VID), pilih Test VID, lalu pilih 0xFFF1 dari menu drop-down Test VID. Di Product ID (PID), masukkan 0x8000, lalu klik Save & continue, lalu klik Save di halaman berikutnya. Gunakan nilai VID/PID yang tepat ini, karena langkah-langkah codelab selanjutnya bergantung padanya.
    Menyiapkan project
  9. Sekarang Anda akan melihat integrasi di bagian Integrasi Matter.
  10. Mulai ulang hub untuk memastikan hub menerima konfigurasi project integrasi Matter terbaru. Jika Anda harus mengubah VID atau PID nanti, Anda juga harus memulai ulang setelah menyimpan project agar perubahan diterapkan. Lihat Memulai ulang perangkat Google Nest atau Google Wifi untuk mengetahui petunjuk langkah demi langkah cara memulai ulang.

4. Merakit perangkat

Semua contoh di Matter ditempatkan di folder examples di repositori GitHub. Ada beberapa contoh yang tersedia, tetapi fokus kita dalam codelab ini adalah pada lighting-app.

Contoh ini adalah perangkat sederhana yang muncul di Google Home sebagai Lampu On/Off, yang merespons perintah On dan Off. Membuatnya mengontrol lampu listrik sebenarnya berada di luar cakupan codelab ini.

Mengonfigurasi build

  1. Konfigurasi Matter SDK dan aktifkan lingkungan build Matter:
    $ cd ~/esp-idf_tools/esp-idf
    $ source export.sh
    $ cd ~/connectedhomeip
    $ source ./scripts/activate.sh
    
  2. Aktifkan Ccache, yang mempercepat proses build:
    $ export IDF_CCACHE_ENABLE=1
    
  3. Pindah ke direktori build ESP32 lighting-app dan tetapkan arsitektur target:
    $ cd ./examples/lighting-app/esp32
    $ idf.py set-target esp32
    
    1. Jalankan utilitas konfigurasi:
      $ idf.py menuconfig
      
    2. Pilih Demo -> Device Type dan tetapkan Device Type ke ESP32-DevKitC.
    3. Tekan tombol panah kiri untuk kembali ke menu tingkat teratas.
    4. Pilih Component config --->.
    5. Pilih CHIP Device Layer --->.
    6. Pilih Device Identification Options --->.
    7. Tetapkan Vendor ID ke VID yang ditetapkan Alliance, atau VID pengujian.
    8. Tetapkan Product ID ke PID yang Anda tetapkan pada integrasi Matter di Konsol Developer Google Home.
    9. Tekan S untuk Menyimpan.
    10. Tekan Return untuk menyetujui jalur default tempat konfigurasi akan disimpan.
    11. Tekan Kembali untuk menutup dialog konfirmasi penyimpanan.
    12. Tekan Q untuk Keluar dari utilitas konfigurasi.

Jalankan build

Panggil skrip build:

idf.py build

Build harus selesai tanpa error.

Memprogram perangkat

  1. Hubungkan papan developer ke komputer menggunakan kabel USB.
  2. Hapus semua firmware sebelumnya di perangkat (jika hanya ada satu papan developer yang terhubung ke komputer, Anda dapat menghilangkan opsi -p {device} - perangkat akan terdeteksi secara otomatis):
    idf.py -p {device} erase-flash
    
  3. Salin aplikasi baru Anda ke papan developer dengan:
    idf.py -p {device} flash
    

Informasi selengkapnya tentang opsi flashing dapat ditemukan di halaman dokumentasi esptool.py Espressif.

5. Menghubungkan ke perangkat

  1. Buka jendela terminal.
  2. Catat direktori tempat Anda berada, lalu hubungkan ke perangkat Matter baru menggunakan GNU screen:
    $ screen -L {device} 115200
    
  3. Jika Anda melihat konsol kosong, tekan tombol RESET untuk memulai proses booting perangkat.

6. Aktifkan perangkat

Catatan: Langkah ini hanya akan berhasil jika Anda telah menyiapkan project di Konsol Developer Google Home.

Nest Hub

Hub diperlukan untuk mengaktifkan perangkat Anda di fabric Matter. Ini adalah perangkat Google Nest, seperti Nest Hub (generasi ke-2), yang mendukung Matter dan yang akan berfungsi sebagai Router Pembatas untuk perangkat yang kompatibel dengan Thread dan sebagai jalur pemenuhan lokal untuk merutekan maksud Smart Home.

Lihat daftar ini untuk mengetahui hub mana yang mendukung Matter.

Sebelum memulai proses aktivasi, periksa untuk memastikan bahwa:

  • Hub Anda dipasangkan dengan Akun Google yang sama dengan yang Anda gunakan untuk login di Konsol Google Home.
  • Hub Anda berada di jaringan Wi-Fi yang sama dengan komputer yang Anda gunakan untuk menjalankan Perangkat Matter Virtual.
  • Hub Anda berada di struktur yang sama dengan yang Anda gunakan di Aplikasi Google Home. ("Rumah" di Google Home Graph mewakili struktur Anda).

Menyambungkan perangkat

Ikuti petunjuk penyambungan ESP32 untuk menyambungkan perangkat Anda.

Catatan: Jika Anda menggunakan M5STACK, perhatikan bahwa layarnya akan tetap kosong setelah di-flash, jadi Anda harus melihat kode QR menggunakan URL yang muncul di konsol. Atau, Anda dapat mengetik kode penyambungan manual.

Contoh output konsol yang menampilkan URL kode QR:

I (1926) chip[DL]: Done driving station state, nothing else to do...
I (1936) chip[SVR]: SetupQRCode: [MT:X.XXXXXXXXXXXXXXXXX]
I (1936) chip[SVR]: Copy/paste the below URL in a browser to see the QR Code:
I (1946) chip[SVR]: https://project-chip.github.io/connectedhomeip/qrcode.html?data=MT%3XX.KXXXXXXXXXXXXXXXX
I (1956) chip[SVR]: Manual pairing code: [XXXXXXXXXXX]]

Pemecahan masalah

Commissioning gagal

Untuk tips pemecahan masalah lainnya, lihat halaman Pemecahan Masalah Matter.

7. Mengontrol perangkat

Setelah perangkat yang kompatibel dengan Matter berhasil di-commissioning dan muncul di aplikasi Google Home sebagai bohlam lampu, Anda dapat mencoba mengontrol perangkat menggunakan Asisten Google, aplikasi Google Home, atau Simulator Asisten Google di Ekstensi Google Home untuk VS Code.

Asisten Google

Gunakan Asisten Google di ponsel atau hub untuk mengubah status perangkat dari perintah suara, seperti mengucapkan "Ok Google, ubah status lampu saya".

Lihat bagian Mengontrol perangkat smart home dengan perintah suara di Mengontrol perangkat smart home yang ditambahkan ke aplikasi Google Home untuk mengetahui contoh perintah lainnya.

Aplikasi Google Home

Anda dapat mengetuk label Aktif dan Nonaktif di samping ikon bohlam yang ditampilkan di Aplikasi Google Home.

Lihat Mengontrol perangkat dengan aplikasi Google Home untuk mengetahui informasi selengkapnya.

Simulator Asisten Google

Di Ekstensi Google Home untuk VS Code, menggunakan Simulator Asisten Google, Anda dapat mengucapkan perintah ke perangkat menggunakan antarmuka seperti chat.

8. Selamat!

Anda telah berhasil membuat dan mengaktifkan perangkat Matter pertama Anda. Keren!

Dalam codelab ini, Anda telah mempelajari cara:

  • Instal lingkungan pengembangan Matter dari persyaratan hingga status berfungsi.
  • Bangun dan jalankan perangkat Matter.
  • Aktifkan dan kontrol perangkat Anda dari Google Home.

Untuk mempelajari Matter lebih lanjut, pelajari referensi berikut: