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 memesan dan mengontrol perangkat Matter dengan Google Home.

Yang akan Anda butuhkan

2. Menyiapkan lingkungan Anda

Mengidentifikasi perangkat serial

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

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

Menyiapkan hub Anda

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

Menyiapkan lingkungan pengembangan

Prasyarat

Petunjuk ini diuji pada Debian Linux dan seharusnya berfungsi pada sebagian besar distribusi Linux berbasis Debian, termasuk Ubuntu. Jika Anda bekerja dengan distribusi Linux yang berbeda, prosedur penyiapan dependensi dapat bervariasi 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 untuk memuat 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. 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. Melakukan 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 Connectivity Standards Alliance (Alliance) berfungsi di ekosistem Google Home. Perangkat dalam pengembangan yang belum disertifikasi dapat dipesan di ekosistem Google Home dalam kondisi tertentu - lihat Batasan penyambungan untuk mengetahui informasi selengkapnya.

Membuat project developer

Mulailah dengan membuka Konsol Developer Google Home:

  1. Klik Buat project.
  2. Masukkan nama project yang unik, lalu klik Buat project. Dialog untuk membuat project baru
  3. Klik + Add integration, yang akan mengarahkan Anda ke layar Matter resources, tempat Anda dapat melihat dokumentasi pengembangan Matter dan membaca beberapa alat.
  4. Jika Anda siap untuk melanjutkan, klik Next: Develop, yang menampilkan halaman Checklist Matter.
  5. Klik Berikutnya: Penyiapan
  6. Di halaman Penyiapan, masukkan Nama produk.
  7. Klik Pilih jenis perangkat, lalu pilih jenis perangkat dari menu drop-down (dalam hal ini, Light).
  8. Di ID Vendor (VID), pilih Test VID, lalu pilih 0xFFF1 dari menu drop-down Test VID. Di ID Produk (PID), masukkan 0x8000, lalu klik Save & continue, lalu klik Save di halaman berikut. Gunakan nilai VID/PID persis ini, dan langkah-langkah codelab berikutnya akan bergantung pada nilai tersebut.
    Menyiapkan project
  9. Sekarang Anda akan melihat integrasi di bagian Integrasi Matter.
  10. Mulai ulang hub Anda untuk memastikan hub menerima konfigurasi project integrasi Matter terbaru. Jika nanti Anda harus mengubah VID atau PID, Anda juga harus memulai ulang setelah menyimpan project agar perubahan dapat diterapkan. Lihat Memulai ulang perangkat Google Nest atau Google Wifi untuk mendapatkan petunjuk langkah demi langkah memulai ulang.

4. Membuat perangkat

Semua contoh di Matter ditempatkan di folder contoh di repositori GitHub. Ada beberapa contoh yang tersedia, tetapi fokus kita pada codelab ini adalah aplikasi pencahayaan.

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

Mengonfigurasi build

  1. Konfigurasikan 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. Pindahkan 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 atas.
    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. Setel 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 Return untuk menutup dialog konfirmasi simpan.
    12. Tekan Q untuk Keluar dari utilitas konfigurasi.

Menjalankan build

Panggil skrip build:

idf.py build

Build akan selesai tanpa error.

Memprogram perangkat

  1. Hubungkan board developer ke komputer menggunakan kabel USB.
  2. Hapus semua firmware sebelumnya di perangkat (jika Anda hanya memiliki satu board developer yang terhubung ke komputer, Anda dapat menonaktifkan 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 flash dapat ditemukan di halaman dokumentasi Espressif esptool.py.

5. Hubungkan 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. Tetapkan perangkat

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

Nest Hub

Hub diperlukan untuk melakukan commissioning pada perangkat Anda di kain Matter. Ini adalah perangkat Google Nest, seperti Nest Hub (generasi ke-2), yang mendukung Matter dan akan berfungsi sebagai Router Pembatas untuk perangkat yang mendukung Thread dan sebagai jalur fulfillment lokal untuk merutekan intent Smart Home.

Lihat daftar ini untuk mengetahui hub mana yang mendukung Matter.

Sebelum memulai proses commissioning, pastikan bahwa:

  • Hub Anda disambungkan 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 digunakan untuk menjalankan Virtual Matter Device Anda.
  • Hub Anda berada dalam struktur yang sama dengan yang Anda gunakan di Aplikasi Google Home. ("Rumah" di Google Home Graph mewakili struktur Anda).

Sambungkan perangkat

Ikuti petunjuk penyambungan ESP32 untuk menyambungkan perangkat.

Catatan: Jika Anda menggunakan M5STACK, perhatikan bahwa layarnya akan tetap kosong setelah di-flash, sehingga Anda harus melihat kode QR menggunakan URL yang muncul di konsol. Atau, Anda dapat mengetikkan 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 dipesan dan muncul di aplikasi Google Home sebagai bohlam, 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 Anda untuk beralih status perangkat dari perintah suara, seperti mengucapkan "Ok Google, alihkan lampu saya".

Lihat bagian Mengontrol perangkat smart home dengan perintah suara dari Mengontrol perangkat smart home yang ditambahkan ke aplikasi Google Home untuk 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 mengirimkan ucapan ke perangkat menggunakan antarmuka seperti chat.

8. Selamat!

Anda berhasil membuat dan memesan perangkat Matter pertama Anda. Keren!

Dalam codelab ini, Anda telah mempelajari cara:

  • Instal lingkungan pengembangan Matter dari persyaratan hingga status kerja.
  • Membuat dan menjalankan perangkat Matter.
  • Komisi dan kontrol perangkat Anda dari Google Home.

Untuk mempelajari Matter lebih lanjut, pelajari referensi berikut: