裝置資料模型

Matter 中的裝置具有明確定義的資料模型 (DM)，這是裝置功能的階層式模型。這個階層的頂層有「裝置」。

裝置和端點

所有裝置 (包括智慧型手機和居家助理) 都是由節點¹組成。「節點」是網路中可明確識別及定址的資源，使用者可將其視為功能完整的資源。Matter 中的網路通訊起源和終點都是節點。

節點是一組端點。每個端點都會包含一組功能。舉例來說，某個端點可能與照明功能相關，另一個端點則與動作偵測相關，而另一個端點則處理公用程式，例如裝置 OTA。

節點角色

節點角色是一組相關行為。每個節點可有一個或多個角色。節點角色包括：

• Commissioner：執行調試的節點。
• 控制器：可控制一或多個節點的節點。例如 Google Home app (GHA)、Google Assistant 和 Google Nest Hub (2nd gen)。部分裝置類型 (例如開/關燈具開關) 具有「控制器」角色。
• 受控節點：可由一或多個節點控制的節點。大多數裝置類型都可以是受控裝置，但有些裝置類型具有控制器角色，例如開關燈具。開關燈具的控制器只能是控制器。但不能是受控端。
• OTA 供應器：可提供 OTA 軟體更新的節點。
• OTA 要求者：可要求 OTA 軟體更新的節點。

叢集

在端點中，節點會有一或多個叢集。這是裝置階層中的另一個步驟，因為它會將特定功能分組，例如智慧插座上的開/關叢集，或可調光燈具端點上的亮度控制叢集。

節點也可能有幾個端點，每個端點都會建立相同功能的例項。舉例來說，燈具可能會公開個別燈具的獨立控制項，或電源延長線可能會公開個別插座的控制項。

屬性

在最後一層，我們會找到「屬性」，這是節點所保留的狀態，例如「層級控制項」叢集的「目前層級」屬性。屬性可定義為不同的資料類型，例如 uint8、字串或陣列。

指令

除了屬性之外，叢集也有指令，也就是可執行的動作。在 Matter 的 DM 中，這兩者等同於遠端程序呼叫。指令類似於動詞，例如門鎖叢集中的鎖門。指令可能會產生回應和結果；在 Matter 中，這類回應也定義為指令，並朝相反方向傳送。

活動

最後，叢集也可能包含事件，可視為過去狀態轉換的記錄。屬性代表「目前」狀態，而事件則是「過去」的記錄，包含單調遞增計數器、時間戳記和優先順序。可用於擷取狀態轉換，以及透過屬性難以達成的資料建模。

的階層範例

端點 0 是保留給公用叢集的。公用叢集是特定叢集，用於封裝端點上的服務功能，例如探索、位址、診斷和軟體更新。另一方面，應用程式叢集支援主要動作，例如開啟/關閉或溫度測量。

裝置類型

總而言之，當裝置製造商規劃新裝置時，應納入哪些叢集組合？

Matter 規格規定裝置必須實作或擴充一或多個裝置類型。裝置類型是一系列必要和選用叢集，用於定義實體裝置的頂層屬性，例如可調光燈、門鎖或影片播放器。

裝置類型並非由 Matter 規格主要文件指定，而是由隨附文件「裝置程式庫」指定。同樣地，所有應用程式叢集都會在應用程式叢集程式庫中定義。這三份文件可在 Connectivity Standards Alliance (Alliance) 會員網站上找到。

每個實作裝置類型的端點都必須實作定義該裝置類型的必要叢集。除了強制執行的叢集之外，端點可能會實作其他叢集，包括一或多個裝置類型的選用叢集，甚至是裝置類型以外的叢集。

用戶端和伺服器

叢集可能是「用戶端叢集」或「伺服器叢集」。雖然伺服器是有狀態的，且會保留屬性、事件和指令，但用戶端是無狀態的，其職責是與遠端伺服器叢集啟動互動，因此會執行以下操作：

• 讀取及寫入遠端屬性。
• 讀取遠端事件。
• 啟動遠端指令。

雖然 DM 在節點內是階層式，但節點之間的關係並非如此。Matter 中的節點沒有垂直控制器/外圍裝置或領導/追隨關係。相反地，這類關係是水平的：任何叢集都可能是「伺服器」或「用戶端」。因此，節點可能同時是伺服器和用戶端，取決於不同的叢集和功能。

舉例來說，我們可能有兩盞檯燈：節點 A 和 節點 B。兩個節點都實作 On/Off Light 裝置類型。這個裝置類型包含一個開/關伺服器叢集，用於控制各自的實體燈具輸出。

不過，就像一般桌燈一樣，我們的實體裝置也會包含開關燈具裝置類型，用於本機開關。這個裝置類型必須實作 On/Off Client 叢集，才能控制伺服器叢集。

在這個範例中，節點 A 的開/關用戶端叢集會變更節點 A 和節點 B 的開/關伺服器叢集屬性，而節點 B 的用戶端叢集只會變更節點 B 本身的伺服器叢集。

在下一節中，我們將詳細說明用戶端和伺服器叢集的互動方式：互動模式。

描述元叢集

顧名思義，Descriptor Cluster Server 會提供檢視資訊。說明端點列舉其：

• 伺服器叢集。
• 用戶端叢集。
• 裝置類型。
• 其他端點，稱為「零件」。

每種裝置類型都需要實作描述元標記叢集。根裝置類型是在端點 0 中定義。讀取其 Descriptor 叢集可讓用戶端瞭解如何遍歷可用端點的完整樹狀結構，並執行適用的作業。

委派者或控制裝置 (例如手機或中樞) 可以使用描述元叢集中的資訊，模擬裝置 (燈、開關、幫浦、溫度控制器) 和裝置的特定例項所實作的特定功能，向使用者顯示正確的使用者介面。

伺服器叢集

ServerList 屬性會列出端點中的叢集伺服器。

用戶端叢集

ClientList 屬性會在端點中列出叢集客戶端。

裝置類型清單

DeviceTypeList 屬性是端點支援的裝置類型清單，以及相應的修訂版本。至少須包含一個裝置類型。

零件清單

PartsList 包含用於實作此裝置類型的端點清單。

端點 0 (根節點) 的 PartsList 包含裝置的所有端點 (除了端點 0)。

其他端點的 PartsList 通常會是空白。舉例來說，溫度感應器必須使用溫度測量伺服器叢集，而其他都不需要。

其他裝置類型可能會以樹狀結構組成，其中包含多個 DeviceType 例項。舉例來說，影片播放器裝置類型可由電視、影片播放器、喇叭和不同內容應用程式裝置類型組成，每個類型都位於不同的端點。