Los dispositivos en Matter tienen un modelo de datos (DM) bien definido, que es un modelado jerárquico de las funciones de un dispositivo. En el nivel superior de esta jerarquía, se encuentra un Device.
Dispositivos y extremos
Todos los dispositivos, incluidos los smartphones y los asistentes de la casa, se componen de nodos1. Un Nodo es un recurso identificable de manera única y direccionable en una red que un usuario puede percibir como funcionalmente completo. La comunicación de red en Matter se origina y finaliza en un nodo.
Los nodos son una colección de Extremos. Cada extremo encierra un conjunto de atributos. Por ejemplo, un extremo puede estar relacionado con una funcionalidad de iluminación, mientras que otro se relaciona con la detección de movimiento y otro se relaciona con las utilidades, como la opción inalámbrica de dispositivos.
Roles de nodo
Una función de nodo es un conjunto de comportamientos relacionados. Cada nodo puede tener uno o más roles. Los roles de nodo incluyen lo siguiente:
- Commissioner: Es un nodo que realiza la comisión.
- Controlador: Es un nodo que puede controlar uno o más nodos. Los ejemplos incluyen Google Home app (GHA), Google Assistant y Google Nest Hub (2nd gen). Algunos tipos de dispositivos, como el interruptor de luz de encendido y apagado, tienen la función de control.
- Controlee: Es un nodo que pueden controlar uno o más nodos. La mayoría de los tipos de dispositivos pueden ser usuarios de control, excepto algunos que tienen la función de controlador, como el interruptor de luz de encendido/apagado. El interruptor de luz de encendido/apagado solo puede ser un controlador. No puede ser un usuario de control.
- Proveedor de OTA: Es un nodo que puede proporcionar actualizaciones de software inalámbricas.
- Solicitante inalámbrico: Es un nodo que puede solicitar actualizaciones de software inalámbricas.
Clústeres
Dentro de un Extremo, un nodo tiene uno o más clústeres. Estos son otro paso en la jerarquía de dispositivos, ya que agrupan funcionalidades específicas, como un clúster de encendido/apagado en un tomacorriente inteligente o un clúster de control de nivel en un extremo con luz tenue.
Un nodo también puede tener varios extremos, y cada uno crea una instancia de la misma funcionalidad. Por ejemplo, una lámpara puede exponer el control independiente de luces individuales o un tomacorriente puede exponer el control de enchufes individuales.
Atributos
En el último nivel, encontraremos los atributos, que son los estados que contiene el nodo, como el atributo de nivel actual de un clúster de control de nivel. Los atributos se pueden definir como diferentes tipos de datos, como uint8, strings o arrays.
Comandos
Además de los atributos, los clústeres también tienen comandos, que son acciones que se pueden realizar. Son el equivalente en el DM de Matter de una llamada de procedimiento remoto. Los comandos son similares a los verbos, como trabar la puerta en un clúster de la cerradura de la puerta. Los comandos pueden generar respuestas y resultados. En Matter, esas respuestas también se definen como comandos, y van en la dirección inversa.
Eventos
Por último, los clústeres también pueden tener eventos, que pueden considerarse un registro de las transiciones de estado pasadas. Si bien los atributos representan los estados actuales, los eventos son un diario del pasado e incluyen un contador que aumenta de forma monótona, una marca de tiempo y una prioridad. Permiten capturar las transiciones de estado y el modelado de datos que no se logra con facilidad con atributos.
El Extremo 0 está reservado para los Clústeres de utilidad. Los clústeres de utilidades son clústeres específicos que encierran funciones de servicio en un extremo, como descubrimiento, direccionamiento, diagnóstico y actualización de software. Por otro lado, los clústeres de aplicaciones admiten acciones principales como encendido/apagado o medición de temperatura.
Tipos de dispositivos
En conjunto, ¿qué combinaciones de clústeres se deben incluir cuando el fabricante del dispositivo planifica un dispositivo nuevo?
La especificación de Matter requiere que el dispositivo implemente o extienda uno o más Tipos de dispositivos. Un tipo de dispositivo es una colección de clústeres obligatorios y opcionales que definen los atributos de nivel superior de un dispositivo físico, como Luz atenuable, Cerradura de puerta o Reproductor de video.
Los tipos de dispositivo no se especifican en el documento principal de la especificación Matter, sino en un documento adjunto: la Biblioteca de dispositivos. Del mismo modo, todos los clústeres de aplicaciones se definen en la Biblioteca de clústeres de aplicaciones. Puedes encontrar estos tres documentos en el sitio web para miembros de Connectivity Standards Alliance (Alliance).
Cada extremo que implementa un tipo de dispositivo debe implementar los clústeres obligatorios que definen ese tipo de dispositivo. Además de los clústeres obligatorios, el extremo puede implementar clústeres adicionales, incluidos uno o más de los clústeres opcionales del Tipo de Dispositivo, o incluso Clústeres que no forman parte de este.
Clientes y servidores
Los clústeres pueden ser clústeres de cliente o clústeres de servidor. Mientras un servidor con estado contiene atributos, eventos y comandos, un cliente es sin estado y su responsabilidad es iniciar interacciones con un clúster de servidor remoto, de modo que realice lo siguiente:
- lee y escribe en sus atributos remotos.
- lecturas de sus eventos remotos.
- invocación de sus comandos remotos.
Si bien el DM es jerárquico dentro de un nodo, la relación entre los nodos no lo es. Los nodos en Matter no tienen una relación vertical con el controlador/periférico o entre líder y seguidor. Por el contrario, la relación es horizontal: cualquier clúster puede ser Servidor o Cliente. Por lo tanto, un nodo puede ser de servidor y cliente en lo que respecta a diferentes clústeres y funcionalidades.
Por ejemplo, es posible que tengamos dos lámparas de mesa: el Nodo A y el Nodo B. Ambos nodos implementan un tipo de dispositivo encendido/apagado. Este tipo de dispositivo incluye un clúster de servidor de encendido/apagado que controla las salidas de luz físicas respectivas.
Sin embargo, como lo hacen las lámparas de mesa típicas, nuestros dispositivos físicos también incluirán un tipo de dispositivo conmutador de luz de encendido/apagado para sus interruptores de encendido y apagado locales. Este tipo de dispositivo debe implementar un clúster de cliente activado/desactivado para que pueda controlar los clústeres del servidor.
En esta muestra, el clúster de cliente activado/desactivado en el nodo A cambia los atributos del clúster de servidor de encendido/apagado en el nodo A y el nodo B, mientras que el clúster de cliente del nodo B solo cambia el clúster de servidor en el nodo B.
En la siguiente sección, detallaremos cómo interactúan los clústeres de cliente y de servidor: el Modelo de interacción.
Clúster de descriptores
Como su nombre lo indica, el servidor del clúster descriptor proporciona información de introspección. En ella, se describe el extremo y se enumeran los siguientes elementos:
- Clústeres de servidor.
- Clústeres de clientes.
- Tipos de dispositivos.
- Extremos adicionales, conocidos como partes.
Cada tipo de dispositivo requiere la implementación de clústeres descriptores. El tipo de dispositivo raíz se define en el extremo 0. La lectura de su clúster descriptor le proporcionará al cliente la visibilidad para atravesar el árbol completo de extremos disponibles y realizar las operaciones aplicables.
El dispositivo del comisionado o de control, como un teléfono o una unidad central, puede usar la información que se encuentra en el clúster de descriptores para modelar el dispositivo (luz, interruptor, bomba y termostato) y las funciones específicas implementadas por esa instancia en particular del Dispositivo para mostrar al usuario la IU correcta.
Clústeres de servidores
El atributo ServerList enumera los servidores del clúster en el extremo.
Clústeres de clientes
El atributo ClientList enumera los clientes del clúster en el extremo.
Lista de tipos de dispositivos
El atributo DeviceTypeList es una lista de tipos de dispositivos compatibles con el extremo, junto con sus respectivas revisiones. Debe contener al menos un tipo de dispositivo.
Lista de piezas
PartsList contiene la lista de extremos usados para implementar este tipo de dispositivo.
El PartsList del extremo 0 (nodo raíz) contiene todos los extremos del dispositivo además de sí mismo (extremo 0).
El PartsList de otros extremos suele estar vacío. Por ejemplo, un sensor de temperatura exige un clúster del servidor de medición de temperatura, y nada más.
Otros tipos de dispositivos pueden estar compuestos en una estructura de árbol de más de una instancia de tipo de dispositivo. Por ejemplo, un tipo de dispositivo de reproductor de video puede estar compuesto por TV, reproductor de video, bocina y diferentes tipos de dispositivos de apps de contenido, cada uno en un extremo diferente.
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La especificación de Matter determina que un dispositivo puede tener varios nodos. Por ejemplo, los smartphones pueden tener varias apps, y cada una de ellas es un nodo diferente. A los efectos de este manual, todos los dispositivos contendrán un solo nodo. Se espera que la mayoría de los dispositivos físicos sigan este patrón. ↩