Les appareils dans Matter disposent d'un modèle de données (DM) bien défini, qui est une modélisation hiérarchique des fonctionnalités d'un appareil. Au niveau supérieur de cette hiérarchie se trouve un appareil.
Appareils et points de terminaison
Tous les appareils, y compris les smartphones et les assistants pour la maison, sont composés de nœuds1. Un nœud est une ressource unique identifiable et adressable dans un réseau qu'un utilisateur peut percevoir comme un tout fonctionnel. La communication réseau dans Matter commence et s'arrête au niveau d'un nœud.
Les nœuds sont un ensemble de points de terminaison. Chaque point de terminaison englobe un ensemble de fonctionnalités. Par exemple, un point de terminaison peut être lié à une fonctionnalité d'éclairage, tandis qu'un autre est lié à la détection de mouvement et un autre encore aux utilitaires tels que la mise à jour OTA de l'appareil.
Rôles de nœud
Un rôle de nœud est un ensemble de comportements associés. Chaque nœud peut avoir un ou plusieurs rôles. Voici quelques exemples de rôles de nœud :
- Mise en service : nœud qui effectue la mise en service.
- Contrôleur : nœud pouvant contrôler un ou plusieurs nœuds. Par exemple, Google Home app (GHA), Google Assistant et Google Nest Hub (2nd gen). Certains types d'appareils, tels que l'interrupteur marche/arrêt, disposent du rôle de contrôleur.
- Controlee : nœud pouvant être contrôlé par un ou plusieurs nœuds. La plupart des types d'appareils peuvent être des appareils contrôlés, à l'exception de certains types d'appareils qui ont le rôle de contrôleur, comme l'interrupteur d'éclairage marche/arrêt. L'interrupteur marche/arrêt ne peut qu'être un contrôleur. Il ne peut pas s'agir d'un compte contrôlé.
- Fournisseur OTA : nœud pouvant fournir des mises à jour logicielles OTA.
- Demandeur OTA : nœud pouvant demander des mises à jour logicielles OTA.
Clusters
Dans un point de terminaison, un nœud comporte un ou plusieurs clusters. Il s'agit d'une autre étape dans la hiérarchie des appareils, car ils regroupent des fonctionnalités spécifiques telles qu'un cluster on/off sur une prise intelligente ou un cluster level control sur un point de terminaison lumineux à intensité variable.
Un nœud peut également comporter plusieurs points de terminaison, chacun créant une instance de la même fonctionnalité. Par exemple, un luminaire peut exposer le contrôle indépendant de chaque ampoule ou une multiprise peut exposer le contrôle de chaque prise.
Attributs
Au dernier niveau, nous trouvons les attributs, qui sont des états détenus par le nœud, comme l'attribut niveau actuel d'un cluster contrôle du niveau. Les attributs peuvent être définis comme différents types de données, tels que uint8, des chaînes ou des tableaux.
Commandes
En plus des attributs, les clusters comportent également des commandes, qui sont des actions pouvant être effectuées. Dans le DM de Matter, ils sont l'équivalent d'un appel de procédure à distance. Les commandes sont semblables à des verbes, comme verrouiller la porte sur un cluster Door Lock (Serrure de porte). Les commandes peuvent générer des réponses et des résultats. Dans Matter, ces réponses sont également définies comme des commandes, mais dans le sens inverse.
Événements
Enfin, les clusters peuvent également comporter des événements, qui peuvent être considérés comme un enregistrement des transitions d'état passées. Alors que les attributs représentent les états actuels, les événements sont un journal du passé et incluent un compteur à incrémentation monotone, un code temporel et une priorité. Ils permettent de capturer les transitions d'état, ainsi que la modélisation des données qui n'est pas facilement réalisable avec les attributs.
Le point de terminaison 0 est réservé aux clusters utilitaires. Les clusters utilitaires sont des clusters spécifiques qui englobent les fonctionnalités de maintenance d'un point de terminaison, telles que la découverte, l'adressage, les diagnostics et la mise à jour logicielle. En revanche, les clusters d'application sont compatibles avec les actions principales telles que l'activation/la désactivation ou la mesure de la température.
Types d'appareils
Quelles combinaisons de clusters doivent être incluses lorsqu'un fabricant d'appareils prévoit un nouvel appareil ?
La spécification Matter exige que l'appareil implémente ou étende un ou plusieurs types d'appareils. Un type d'appareil est un ensemble de clusters obligatoires et facultatifs qui définissent les attributs de premier niveau d'un appareil physique, tels que Lumière à intensité variable, Serrure de porte ou Lecteur vidéo.
Les types d'appareils ne sont pas spécifiés dans le document principal de la spécification Matter, mais dans un document d'accompagnement : la bibliothèque d'appareils. De même, tous les clusters d'application sont définis dans la bibliothèque de clusters d'application. Ces trois documents sont disponibles sur le site Web des membres Connectivity Standards Alliance (Alliance).
Chaque point de terminaison implémentant un type d'appareil doit implémenter les clusters obligatoires qui définissent ce type d'appareil. En plus des clusters obligatoires, le point de terminaison peut implémenter des clusters supplémentaires, y compris un ou plusieurs clusters facultatifs du type d'appareil, ou même des clusters qui ne font pas partie du type d'appareil.
Clients et serveurs
Les clusters peuvent être des clusters clients ou des clusters de serveurs. Alors qu'un serveur est avec état et contient des attributs, des événements et des commandes, un client est sans état et sa responsabilité est d'initier des interactions avec un cluster de serveurs distant, en effectuant ainsi :
- lit et écrit ses attributs distants.
- lectures de ses événements à distance.
- Invocation de ses commandes à distance.
Bien que le DM soit hiérarchique au sein d'un nœud, la relation entre les nœuds ne l'est pas. Les nœuds de Matter n'ont pas de relations verticales de contrôleur/périphérique ni de leader/suiveur. Au contraire, la relation est horizontale : tout cluster peut être serveur ou client. Un nœud peut donc être à la fois serveur et client en ce qui concerne différents clusters et fonctionnalités.
Par exemple, nous pouvons avoir deux lampes de table : Nœud A et Nœud B. Les deux nœuds implémentent un type d'appareil On/Off Light. Ce type d'appareil inclut un cluster Serveur On/Off qui contrôle les sorties de lumière physique respectives.
Toutefois, comme les lampes de table classiques, nos appareils physiques incluront également un type d'appareil Interrupteur pour leurs interrupteurs locaux. Ce type d'appareil doit implémenter un cluster On/Off Client afin de pouvoir contrôler les clusters de serveur.
Dans cet exemple, le cluster client On/Off du nœud A modifie les attributs du cluster serveur On/Off des nœuds A et B, tandis que le cluster client du nœud B ne modifie que le cluster serveur du nœud B lui-même.
Dans la section suivante, nous allons détailler l'interaction entre les clusters client et serveur : le modèle d'interaction.
Cluster de descripteurs
Comme son nom l'indique, le serveur de cluster de descripteurs fournit des informations d'introspection. Il décrit le point de terminaison en énumérant :
- Clusters de serveurs.
- Clusters de clients.
- Types d'appareils.
- Points de terminaison supplémentaires, appelés "parties".
Chaque type d'appareil nécessite l'implémentation de clusters de descripteurs. Le type d'appareil racine est défini sur le point de terminaison 0. La lecture de son cluster de descripteurs permettra au client de parcourir l'arborescence complète des points de terminaison disponibles et d'effectuer les opérations applicables.
Le commissaire ou l'appareil de contrôle, tel qu'un téléphone ou un hub, peut utiliser les informations trouvées dans le cluster de descripteurs pour modéliser l'appareil (lumière, interrupteur, pompe, thermostat) et les fonctionnalités spécifiques implémentées par cette instance particulière de l'appareil, en affichant l'interface utilisateur appropriée à l'utilisateur.
Clusters de serveurs
L'attribut ServerList liste les serveurs de cluster dans le point de terminaison.
Clusters de clients
L'attribut ClientList liste les clients du cluster dans le point de terminaison.
Liste des types d'appareils
L'attribut DeviceTypeList est une liste des types d'appareils compatibles avec le point de terminaison, ainsi que leurs révisions respectives. Il doit contenir au moins un type d'appareil.
Liste des pièces
PartsList contient la liste des points de terminaison utilisés pour implémenter ce type d'appareil.
Le PartsList du point de terminaison 0 (nœud racine) contient tous les points de terminaison de l'appareil, à l'exception de lui-même (point de terminaison 0).
Le PartsList des autres points de terminaison est généralement vide. Par exemple, un capteur de température nécessite un cluster de serveur de mesure de température, et rien d'autre.
D'autres types d'appareils peuvent être composés dans une structure arborescente de plusieurs instances DeviceType. Par exemple, un type d'appareil lecteur vidéo peut être composé d'une TV, d'un lecteur vidéo, d'un haut-parleur et de différents types d'appareils d'application de contenu, chacun sur un point de terminaison différent.
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La spécification Matter stipule qu'un appareil peut comporter plusieurs nœuds. Par exemple, les smartphones peuvent comporter plusieurs applications, chacune étant un nœud différent. Pour les besoins de ce guide, tous les appareils contiendront un seul nœud. La plupart des appareils physiques devraient suivre ce modèle. ↩