Модель данных устройства

Устройства в Matter имеют четко определенную модель данных ( DM ), которая представляет собой иерархическое моделирование функций Устройства. На верхнем уровне этой иерархии находится Device .

Устройства и конечные точки

Все Устройства, включая смартфоны и домашние помощники, состоят из Узлов ¹ . Узел — это уникальный идентифицируемый и адресуемый ресурс в сети, который пользователь может воспринимать как функционально целостный. Сетевая связь в Matter возникает и заканчивается в Узле.

Узлы — это совокупность конечных точек . Каждая конечная точка включает в себя набор функций. Например, одна конечная точка может относиться к функциям освещения , другая — к обнаружению движения , а третья — к таким утилитам , как Device OTA.

Роли узла

Роль узла — это набор связанных действий. Каждый узел может иметь одну или несколько ролей. Роли узла включают в себя:

• Комиссар : Узел, который выполняет ввод в эксплуатацию .
• Контроллер : узел, который может управлять одним или несколькими узлами. Примеры включают Google Home app (GHA) , Google Assistant и Google Nest Hub (2nd gen) . Некоторые типы устройств, такие как переключатель включения/выключения света , имеют роль контроллера.
• Контролируемый : Узел, которым могут управлять один или несколько Узлов. Большинство типов устройств могут быть Контролируемыми, за исключением некоторых типов устройств, которые имеют роль Контроллера, например, Выключателя Вкл/Выкл Света . Выключателем включения/выключения света может быть только контроллер. Он не может быть Контролером.
• Поставщик OTA : узел, который может предоставлять обновления программного обеспечения OTA.
• Запросчик OTA : Узел, который может запрашивать обновления программного обеспечения OTA.

Кластеры

Внутри конечной точки узел имеет один или несколько кластеров . Это еще один шаг в иерархии устройств, поскольку они группируют определенные функции, такие как кластер включения/выключения на интеллектуальной розетке или кластер контроля уровня на конечной точке с регулируемой яркостью.

Узел также может иметь несколько конечных точек, каждая из которых создает экземпляр одной и той же функциональности. Например, осветительный прибор может обеспечивать независимое управление отдельными источниками света, а удлинитель может обеспечивать управление отдельными розетками.

Атрибуты

На последнем уровне мы найдем Атрибуты , которые представляют собой состояния, удерживаемые узлом, например атрибут текущего уровня кластера управления уровнем . Атрибуты могут быть определены как различные типы данных, такие как uint8, строки или массивы.

Команды

Помимо атрибутов, кластеры также имеют команды — действия , которые можно выполнять. В DM Matter они эквивалентны удаленному вызову процедуры. Команды похожи на глаголы , например, «запереть дверь» в кластере «Door Lock» . Команды могут генерировать ответы и результаты; в Matter такие реакции также определяются как Приказы, идущие в обратном направлении.

События

Наконец, кластеры также могут иметь события , которые можно рассматривать как запись прошлых переходов состояний. В то время как атрибуты представляют текущие состояния, события представляют собой журнал прошлого и включают монотонно увеличивающийся счетчик, временную метку и приоритет. Они позволяют фиксировать переходы состояний, а также моделировать данные, чего нелегко достичь с помощью атрибутов.

Конечная точка 0 зарезервирована для служебных кластеров . Служебные кластеры — это особые кластеры, которые включают в себя функции обслуживания на конечной точке, такие как обнаружение, адресация, диагностика и обновление программного обеспечения. С другой стороны, кластеры приложений поддерживают основные действия, такие как включение/выключение или измерение температуры.

Типы устройств

В целом, какие комбинации кластеров следует включить, когда производитель устройства планирует новое устройство?

Спецификация Matter требует, чтобы устройство реализовало или расширяло один или несколько типов устройств . Тип устройства — это набор обязательных и необязательных кластеров, которые определяют атрибуты верхнего уровня физического устройства, такие как регулируемый свет , дверной замок или видеоплеер .

Типы устройств определяются не основным документом спецификации Matter , а сопроводительным документом: Библиотекой устройств . Аналогичным образом все кластеры приложений определены в библиотеке кластеров приложений . Эти три документа можно найти на веб-сайте членов Connectivity Standards Alliance (Alliance) .

Каждая конечная точка, реализующая тип устройства, должна реализовать обязательные кластеры, которые определяют этот тип устройства. В дополнение к обязательным кластерам конечная точка может реализовать дополнительные кластеры, включая один или несколько дополнительных кластеров типа устройства или даже кластеры, которые не являются частью типа устройства.

Клиенты и серверы

Кластеры могут быть либо клиентским кластером , либо кластером серверов . В то время как Сервер имеет состояние и хранит атрибуты, события и команды, Клиент не имеет состояния , и его обязанностью является инициирование взаимодействия с удаленным кластером серверов, таким образом выполняя:

• читает и записывает в свои удаленные атрибуты.
• считывает свои удаленные события.
• вызов его удаленных команд.

Хотя DM является иерархическим внутри узла, отношения между узлами таковыми не являются. Узлы в Matter не имеют вертикальных отношений «контролер/периферия» или «лидер/последователь». Напротив, отношения горизонтальны: любой кластер может быть либо сервером , либо клиентом . Таким образом, Узел может быть как Сервером, так и Клиентом в отношении различных Кластеров и функций.

Например, у нас может быть две настольные лампы: Node A и Node B. Оба узла реализуют тип устройства включения/выключения освещения . Этот тип устройства включает в себя кластер серверов включения/выключения , который управляет соответствующими физическими выходами света.

Но, как и в случае с обычными настольными лампами, наши физические устройства также будут включать тип устройства включения/выключения света для своих локальных переключателей включения/выключения. Этот тип устройства должен реализовывать включаемый/выключаемый клиентский кластер, чтобы он мог управлять кластерами серверов.

В этом примере включенный/выключенный клиентский кластер на узле A меняет атрибуты включенного/выключенного кластера серверов на узле A и узле B, в то время как клиентский кластер узла B меняет только сам кластер серверов на узле B.

В следующем разделе мы подробно расскажем, как взаимодействуют клиентский и серверный кластеры: модель взаимодействия .

Кластер дескрипторов

Как следует из названия, сервер кластера дескрипторов предоставляет информацию для самоанализа. Он описывает конечную точку, перечисляя ее:

• Кластеры серверов.
• Клиентские кластеры.
• Типы устройств.
• Дополнительные конечные точки, известные как части.

Каждый тип устройства требует реализации кластеров дескрипторов. Тип корневого устройства определяется в конечной точке 0. Чтение его кластера дескрипторов предоставит клиенту возможность просматривать полное дерево доступных конечных точек и выполнять применимые операции.

Комиссар или управляющее устройство, такое как телефон или концентратор, может использовать информацию, найденную в кластере дескрипторов, для моделирования Устройства (свет, переключатель, насос, термостат) и конкретных функций, реализованных этим конкретным экземпляром Устройства, показывая правильный пользовательский интерфейс. пользователю.

Кластеры серверов

Атрибут ServerList перечисляет серверы кластера в конечной точке.

Клиентские кластеры

Атрибут ClientList перечисляет клиентов кластера в конечной точке.

Список типов устройств

Атрибут DeviceTypeList представляет собой список типов устройств, поддерживаемых конечной точкой, а также их соответствующие версии. Он должен содержать хотя бы один тип устройства.

Список запчастей

PartsList содержит список конечных точек, используемых для реализации этого типа устройства.

PartsList конечной точки 0 (корневой узел) содержит все конечные точки устройства, кроме него самого (конечная точка 0).

PartsList других конечных точек обычно пуст. Например, датчик температуры требует наличия кластера серверов измерения температуры и ничего больше.

Другие типы устройств могут быть составлены в виде древовидной структуры, состоящей из более чем одного экземпляра типа устройства. Например, тип устройства видеопроигрывателя может состоять из телевизора, видеопроигрывателя, динамика и различных типов устройств для приложений контента, каждое из которых находится на разных конечных точках.