Modelo de dados do dispositivo

Os dispositivos em Matter têm um modelo de dados (DM, na sigla em inglês) bem definido, que é uma modelagem hierárquica dos recursos de um dispositivo. No nível superior dessa hierarquia, há um Dispositivo.

Dispositivos e endpoints

Todos os dispositivos, incluindo smartphones e assistentes para casa, são compostos por nós¹. Um nó é um recurso exclusivo, identificável e endereçável em uma rede que um usuário pode perceber como funcionalmente inteiro. A comunicação de rede em Matter se origina e termina em um nó.

Os nós são uma coleção de endpoints. Cada Endpoint inclui um conjunto de recursos. Por exemplo, um endpoint pode estar relacionado a uma funcionalidade de iluminação, enquanto outro está relacionado à detecção de movimentos e outro a utilitários, como o Device OTA.

Papéis do nó

Um papel de nó é um conjunto de comportamentos relacionados. Cada nó pode ter um ou mais papéis. Os papéis de nó incluem:

• Comissário: um nó que executa o comissionamento.
• Controlador: um nó que pode controlar um ou mais nós. Os exemplos incluem Google Home app (GHA), Google Assistant e Google Nest Hub (2nd gen). Alguns tipos de dispositivo, como o interruptor de luz de ligar/desligar, têm o papel de controlador.
• Controlee: um nó que pode ser controlado por um ou mais nós. A maioria dos tipos de dispositivos pode ser um Controlee, exceto alguns que têm a função de controlador, como o interruptor de luz de ligar/desligar. Essa chave só pode ser um controlador. Ele não pode ser um Controlee.
• Provedor de OTA: um nó que pode fornecer atualizações de software OTA.
• Solicitante de OTA: um nó que pode solicitar atualizações de software OTA.

Clusters

Em um Endpoint, um nó tem um ou mais Clusters. Essas são outra etapa na hierarquia de dispositivos, já que agrupam funcionalidades específicas, como um cluster de ligação/desativação em um plugue inteligente ou um cluster de controle de nível em um endpoint de luz regulável.

Um nó também pode ter vários endpoints, cada um criando uma instância da mesma funcionalidade. Por exemplo, uma lâmpada pode expor o controle independente de luzes individuais, ou um filtro de energia pode expor o controle de tomadas individuais.

Atributos

No último nível, encontraremos Atributos, que são estados mantidos pelo nó, como o atributo nível atual de um cluster de controle de nível. Os atributos podem ser definidos como diferentes tipos de dados, como uint8, strings ou matrizes.

Comandos

Além dos atributos, os clusters também têm comandos, que são ações que podem ser executadas. Elas são o equivalente no DM do Matter de uma chamada de procedimento remoto. Os comandos são semelhantes a verbos, como lock door em um cluster de Door Lock. Os comandos podem gerar respostas e resultados. Em Matter, essas respostas também são definidas como comandos, indo na direção inversa.

Eventos

Por fim, os clusters também podem ter eventos, que podem ser considerados como um registro de transições de estado passadas. Os atributos representam os estados atuais, mas os eventos são um diário do passado e incluem um contador monotonicamente crescente, um carimbo de data/hora e uma prioridade. Elas permitem a captura de transições de estado, bem como a modelagem de dados que não é possível com atributos.

O Endpoint 0 é reservado para os Clusters de utilitários. Os clusters de utilitários são clusters específicos que incluem funcionalidades de serviço em um endpoint, como descoberta, endereçamento, diagnósticos e atualização de software. Por outro lado, os clusters de aplicativo oferecem suporte a ações principais, como ativação/desativação ou medição de temperatura.

Tipos de dispositivo

Além disso, quais combinações de cluster precisam ser incluídas porque um fabricante planeja um novo dispositivo?

A especificação Matter exige que o dispositivo implemente ou estenda um ou mais tipos de dispositivos. Um tipo de dispositivo é um conjunto de clusters obrigatórios e opcionais que definem os atributos de nível superior de um dispositivo físico, como Luz dimmable, Fechadura de porta ou Player de vídeo.

Os tipos de dispositivos não são especificados pelo documento principal da especificação Matter, mas por um documento complementar: a Biblioteca de dispositivos. Da mesma forma, todos os clusters de aplicativo são definidos na Biblioteca de cluster de aplicativos. Esses três documentos podem ser encontrados no site dos membros do Connectivity Standards Alliance (Alliance).

Cada endpoint que implementa um tipo de dispositivo precisa implementar os clusters obrigatórios que definem esse tipo de dispositivo. Além dos clusters obrigatórios, o endpoint pode implementar outros clusters, incluindo um ou mais clusters opcionais do tipo de dispositivo, ou até mesmo clusters que não fazem parte do tipo de dispositivo.

Clientes e servidores

Os clusters podem ser um cluster de cliente ou de servidor. Enquanto um servidor tem estado e contém atributos, eventos e comandos, um cliente não tem estado sem estado e sua responsabilidade é iniciar interações com um cluster de servidor remoto, executando assim:

• reads e writes nos atributos remotos.
• leituras de seus Eventos remotos.
• invocação de comandos remotos.

O DM é hierárquica dentro de um nó, mas a relação entre os nós não é. Os nós em Matter não têm relações verticais de controlador/periférico ou líder/seguidor. Por outro lado, o relacionamento é horizontal: qualquer cluster pode ser do servidor ou do cliente. Assim, um nó pode ser servidor e cliente em relação a diferentes clusters e funcionalidades.

Por exemplo, podemos ter dois luminárias de mesa: Nó A e Nó B. Os dois nós implementam um tipo de dispositivo de luz de ativação/desativação. Esse tipo de dispositivo inclui um cluster de servidor ativado/desativado que controla as respectivas saídas de luz física.

No entanto, como as lâmpadas de mesa comuns, nossos dispositivos físicos também incluem um interruptor de luz liga/desliga para os interruptores locais. Esse tipo de dispositivo precisa implementar um cluster de cliente ativado/desativado para controlar os clusters de servidor.

Neste exemplo, o cluster de cliente ativado/desativado no nó A está alterando os atributos do cluster de servidor ativado/desativado no nó A e no nó B, enquanto o cluster de cliente do nó B está alterando apenas o próprio cluster de servidor no próprio nó B.

Na próxima seção, vamos detalhar como os clusters de cliente e servidor interagem: o modelo de interação.

Cluster do descritor

Como o nome indica, o servidor de cluster de descritor fornece informações de introspecção. Ele descreve o endpoint enumerando:

• Clusters de servidor.
• Clusters de cliente.
• Tipos de dispositivos.
• Endpoints adicionais, conhecidos como peças.

Cada tipo de dispositivo requer a implementação de clusters de descritor. O tipo de dispositivo raiz é definido no endpoint 0. A leitura do cluster de descritor fornece ao cliente a visibilidade para atravessar a árvore completa de endpoints disponíveis e realizar as operações aplicáveis.

O Comissário ou o dispositivo de controle, como um smartphone ou hub, pode usar as informações encontradas no cluster de descritor para modelar o Dispositivo (luz, interruptor, bomba, termostato) e recursos específicos implementados por essa instância específica do Dispositivo, mostrando a interface correta ao usuário.

Clusters de servidor

O atributo ServerList lista os servidores de cluster no endpoint.

Clusters de cliente

O atributo ClientList lista os clientes de cluster no endpoint.

Lista de tipos de dispositivos

O atributo DeviceTypeList é uma lista de tipos de dispositivos compatíveis com o endpoint, com as respectivas revisões. Ele precisa conter pelo menos um tipo de dispositivo.

Lista de peças

O PartsList contém a lista de endpoints usados para implementar esse tipo de dispositivo.

O PartsList do Endpoint 0 (nó raiz) contém todos os endpoints do dispositivo além de si mesmo (Endpoint 0).

O PartsList de outros endpoints geralmente fica vazio. Por exemplo, um sensor de temperatura exige um cluster de servidor de medição de temperatura e nada mais.

Outros tipos de dispositivos podem ser compostos em uma estrutura de árvore de mais de uma instância de tipo de dispositivo. Por exemplo, um tipo de dispositivo de player de vídeo pode ser composto por TV, player de vídeo, alto-falante e diferentes tipos de dispositivos de app de conteúdo, cada um em um endpoint diferente.