Provisionsfähige und operative Erkennung

Inbetriebnahmerelevante Erkennung

Die inbetriebnahmerelevante Erkennung erfolgt vor der Inbetriebnahme und bezieht sich auf das Erkennen und Identifizieren eines inbetriebnahmerelevanten Knotens. Es gibt drei Methoden, mit denen ein inbetriebnahmerelevanter Knoten sich selbst bewerben kann:

Bei beiden Methoden bewirbt der inbetriebnahmerelevante Knoten Informationen wie in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1: Bewerbung eines inbetriebnahmerelevanten Knotens
Feld Länge Erforderlich
Diskriminator 12 Bit Ja
Anbieter-ID 16 Bit Nein
Produkt-ID 16 Bit Nein
Erweiterte Daten variabel Nein

Gemäß der Matter Spezifikation sind Anbieter-ID und Produkt-ID nicht erforderlich, können aber angegeben werden. Der Diskriminator ist obligatorisch und spielt während des Inbetriebnahmevorgangs eine entscheidende Rolle, um das richtige Gerät bereitzustellen, falls mehrere identische Geräte gleichzeitig verbunden sind. Mit Erweiterte Daten können anbieterspezifische benutzerdefinierte Informationen codiert werden.

Viele Geräte bewerben sich nach dem Einschalten für einen kurzen Zeitraum (ca. 3–15 Minuten). Andere Geräte dürfen sich nicht bewerben, entweder weil ihre primäre Steuerung nicht vom Fabric stammt oder weil die automatische Bewerbung nicht bereitgestellter Geräte wie Schlösser nicht sicher ist. Tabelle 2 fasst dieses Verhalten zusammen.

Tabelle 2: Bewerbung nicht bereitgestellter Geräte nach Gerätetyp
Primäre Gerätefunktion Automatische Ankündigung
Geräte für den Zugriff auf Schlösser und Barrieren Nein
Die meisten Steuerelemente stammen vom Fabric. Beispiel: Schalter oder Glühbirne Ja
Die meisten Steuerelemente stammen nicht vom Fabric. Beispiel: Geschirrspüler oder Kühlschrank Nein

Bluetooth Low Energy

In diesem Werbemodus sieht der Commissioner BLE-Werbung. Der Commissionee muss eine periphere Schnittstelle für das Generic Access Profile (GAP) implementieren und seinen nicht bereitgestellten Status regelmäßig bewerben. In den ersten 30 Sekunden nach dem Einschalten eines Geräts muss die Werbefrequenz hoch sein, mit Intervallen von 20 bis 60 Millisekunden.

Nach 30 Sekunden muss das Gerät mit einer niedrigen Frequenz werben, mit Intervallen von 150 bis 1.500 Millisekunden. Wenn das Gerät für das erste Fabric bereitgestellt wird, muss es die BLE-Werbung beenden.

Der Commissioner muss keine Scan-Anfragen senden. Er sollte einen passiven Scan auf den drei BLE-Werbekanälen durchführen: 37 (2.402 MHz), 38 (2.426 MHz) und 39 (2.480 MHz). Diese Kanäle werden aus Regionen im Spektrum mit minimaler Überlappung mit WLAN-Kanälen ausgewählt, um Funkstörungen zu minimieren.

BLE wird nicht für die betriebliche Erkennung verwendet.

WLAN-Soft-AP

Bei Verwendung von WLAN-Soft-AP wird der Commissionee über ein Ad-hoc-Netzwerk mit Soft Access Point (Soft-AP) erkannt. Die SSID (Netzwerkname) des Netzwerks hat das Format MATTER-ddd-vvvv-pppp, wobei:

  • ddd ist der 12-Bit-Diskriminator in HEX.
  • vvvv ist die 16-Bit-Anbieter-ID in HEX.
  • pppp ist die 16-Bit-Produkt-ID in HEX.

Wenn sich der Commissioner mit dem Commissionee verbindet, konfigurieren beide eindeutige IPv6-Link-Local-Adressen, wodurch eine Verbindung auf der WLAN-Ebene möglich wird. An diesem Punkt wird die Erkennung wie im Fall der DNS-SD-Methode fortgesetzt, die im nächsten Abschnitt behandelt wird.

Außerdem kann ein WLAN-Soft-AP DHCP für IPv4 und Information Element (IE) implementieren, um anbieterspezifische zusätzliche Informationen bereitzustellen. IE ist ein Feld mit variabler Länge in den 802.11-Verwaltungsframes (WLAN), mit dem benutzerdefinierte Informationen an andere Systeme übertragen werden können.

Bei der Commissioner-Suche sollten die WLAN-Kanäle 1, 6 und 11 bevorzugt werden, aber alle Kanäle, die durch die lokale Spektrumregulierung zulässig sind, müssen gescannt werden.

WLAN-Soft-AP wird nicht für die betriebliche Erkennung verwendet.

DNS-SD

In diesem Fall wird der Commissionee durch seine Domain Name Service – Service Discovery (DNS-SD) -Werbung erkannt, die Informationen zu den von den Knoten bereitgestellten Diensten enthält. Weitere Informationen zu DNS-SD finden Sie in RFC 6762. Dies ist eine gängige Methode zur Geräteerkennung, wenn:

  • Der Commissionee ist mit Ethernet verbunden und hat somit physischen Zugriff auf ein unverschlüsseltes Netzwerkmedium.
  • Der Commissionee ist auf anderem Wege als über das Band dem WLAN- oder Thread Netzwerk beigetreten.
  • Der Commissionee wurde bereits für ein anderes Fabric bereitgestellt und ist dem WLAN-/Thread Netzwerk beigetreten. In diesem Fall kann der Commissionee keine BLE-Werbung verwenden oder einen Soft-AP erstellen. Daher werden alle sekundären Fabrics mit dieser Methode bereitgestellt.

Thread Geräte verwenden DNS-SD nicht direkt, sondern eine Proxy-Methode, die vom Thread Border Router bereitgestellt wird. Diese Methode wird durch das DNS-SD Service Registration Protocol und seinen Advertising Proxydefiniert. Thread Geräte registrieren sich im SRP-Dienst der in der Regel von einem Thread Border Router bereitgestellt wird. Dieser Dienst verarbeitet mDNS-Traffic im Namen jedes registrierten Thread Knotens, ohne das ThreadNetzwerk mit zusätzlichem Traffic zu belasten, der von diesen Protokollen generiert wird.

Der DNS-SD-Instanzname für die Geräteerkennung ist _matterc._udp und die Hostnamen werden entweder durch eine 48-Bit-MAC-Adresse oder eine 64-Bit-MAC-Erweiterungsadresse erstellt, die als Hex-String wie A5F15790B0D15F32.local. ausgedrückt wird. Dieser Eintrag wird in der Regel nur beworben, wenn der Commissionee bereitgestellt werden kann. Er kann aber auch beworben werden, wenn er sich nicht im Bereitstellungsmodus befindet. Dieses Verhalten wird als erweiterte Erkennung bezeichnet.

Nach der Erkennung werden IPv6-Adressen in den AAAA-Einträgen und Schlüssel/Wert-Paare im DNS-SD-TXT-Eintrag zurückgegeben. Das Schlüssel/Wert-Paar enthält Informationen wie den Diskriminator, die Anbieter-ID und die Produkt-ID. Der Knoten bewirbt auch Bereitstellungsuntertypen, mit denen die Ergebnisse gefiltert werden können, um nur Commissionees zu finden, die einem bestimmten Attribut entsprechen.

Betriebliche Erkennung

Die betriebliche Erkennung ist der Prozess, bei dem ein bereitgestellter Knoten erkannt und identifiziert wird. Die betriebliche Erkennung erfolgt nur über die IP-basierte DNS-SD-Methode. Der Name der Knoteninstanz setzt sich aus der 64-Bit-komprimierten Fabric-ID und der 64-Bit-Knoten-ID zusammen. Diese IDs in Hexadezimal werden dann mit einem Bindestrich verkettet, z. B. 2906C908D115D362-8FC7772401CD0696.local.. Die betriebliche Erkennung verwendet denselben Zielhostnamen wie die DNS-SD-Geräteerkennung.

Der DNS-SD-Diensttyp ist _matter._tcp. Obwohl die Benennung _tcp verwendet wird, kann das Gerät auch andere Transporte wie UDP verwenden.

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