Virtuelles Gerät

Device SDK

Matter-virtuelle Geräte sind nützlich für die Entwicklung und Prüfung von Matter-Lösungen. Sie können wie physische Matter-Geräte über die Google Home app (GHA) in Betrieb genommen und mit GHA und Google Assistant gesteuert werden.

Für App-Entwickler und andere Nutzer, die ein virtuelles Matter-Gerät testen oder emulieren möchten, aber nicht die Ressourcen haben, um ein eigenes physisches oder virtuelles Matter-Gerät zu erstellen, bietet Google den Matter Virtual Device (MVD) an. MVD ist ein schlankes eigenständiges Linux- oder macOS-Desktop-Tool, das verschiedene Arten von virtuellen Matter-Geräten simuliert und eine grafische Benutzeroberfläche zum Steuern und Anzeigen der Status des virtuellen Matter-Geräts bietet.

Im Gegensatz zu einem physischen Matter-Gerät benötigt MVD weder Bluetooth® Low Energy (BLE) noch Thread®, um sich mit einem Matter-Fabric zu verbinden. Stattdessen wird die vorhandene WLAN-Netzwerkverbindung des Linux- oder macOS-Hostcomputers für die Inbetriebnahme verwendet.

Im Vergleich zu anderen Tools

Der MVD unterscheidet sich von Virtual Device Controller (VDC) dadurch, dass es sich um eine eigenständige Lösung handelt, die ein virtuelles Gerät mit einer Benutzeroberfläche zur Steuerung kombiniert. Im Gegensatz dazu wird die VDC verwendet, um ein separates virtuelles Matter-Gerät zu steuern, z. B. das, das wir in der Matter Virtual Device Development Environment (MVD-DE) erstellen.

Möglicherweise haben Sie bereits mit dem MVD-DE-Codelab gearbeitet. In diesem Codelab erstellen Sie einen einzelnen virtuellen Gerätetyp: eine intelligente Glühbirne. Im Gegensatz dazu enthält die MVD mehrere vorkonfigurierte virtuelle Geräte und eine integrierte Benutzeroberfläche zum Ausführen und Steuern dieser Geräte.

Tabelle: Vergleich von Tools für virtuelle Matter-Geräte
MVD VDC MVD-DE (Codelab)
Matter-Gerät emulieren
Emuliertes Matter-Gerät steuern
Erforderlicher Entwicklungsaufwand
Herunterladen kleiner als 100 MB sind. 9 GB 20 GB

Unterstützte Geräte

MVD unterstützt die folgenden Matter-Gerätetypen:

unterstützt werden
Tabelle: Matter-Gerätetypen, die für MVD
Matter Gerätetyp Anwendungscluster Art des Smart-Home-Systems
Luftreiniger 0x0202
0x0006
0x0071
Luftreiniger
Luftqualitätssensor 0x005b
0x0402
0x0405
0x040c
0x040d
0x042a
0x042d
0x042e
Sensor
Einfacher Videoplayer 0x0006
0x0506
0x0509
Fernseher
Lampe mit Farbtemperatur 0x0300
0x0008
0x0006
Leicht
Kontaktsensor 0x0045
Sensor
Dimmbares Licht 0x0008
0x0006
Leicht
Türschloss 0x0101
Sperren
Erweiterte Farbbeleuchtung 0x0300
0x0008
0x0006
Leicht
Lüfter 0x0202
0x0006
Lüfter
Durchflusssensor 0x0404
Sensor
Generischer Schalter 0x003b
Wechseln
Luftfeuchtigkeitssensor 0x0405
Sensor
Lichtsensor 0x0400
Sensor
Anwesenheitssensor 0x0406
Sensor
Ein-/Aus-Lampe 0x0008
0x0006
Leicht
Ein-/Aus-Lichtschalter 0x0006
Wechseln
Ein-/Aus-Stecker 0x0008
0x0006
Steckdose
Drucksensor 0x0403
Sensor
Pumpe 0x0006
0x0200
0x0402
0x0403
0x0404
Wasserpumpe
Staubsaugerroboter 0x0054
0x0055
0x0061
Staubsauger
Raumklimaanlage 0x0006
0x0201
0x0202
Ac
Rauch- und Kohlenmonoxidmelder 0x005C
Rauch
Temperatursensor 0x0402
Sensor
Thermostat 0x0201
Thermostat
Fensterdekoration 0x0102
Jalousien

MVD installieren

MVD läuft auf 64-Bit-x86-Prozessormaschinen mit Debian (11 oder höher), Ubuntu (20.04 oder höher) oder macOS.

Linux

MVD-Debian-Paket (.deb) herunterladen

Armor-ASCII-Signaturdatei (.asc) herunterladen

Führen Sie dann dpkg aus, um das Debian-Paket (.deb) MVD zu installieren:

sudo dpkg -i mvd_1.5.0_amd64.deb

macOS

DMG-Datei für MVD (macOS x86) herunterladen

MVD-Datei (ARM64 M1) als DMG herunterladen

Doppelklicken Sie dann auf die Datei dmg, um das Installationsfenster zu öffnen.

Wählen Sie das Symbol mvd aus und ziehen Sie es in den Ordner Applications, um die Installation abzuschließen:

macOS-Installation

Portnutzung prüfen

Das Controller-Modul in MVD verwendet den TCP-Port 33000, um RPC-Aufrufe an das virtuelle Gerät zu senden. Wenn dieser Port bereits von einem anderen Prozess auf Ihrem Computer verwendet wird, müssen Sie ihn freigeben.

So prüfen Sie, ob ein Prozess den Port 33000 verwendet:

Linux

sudo fuser -v 33000/tcp

macOS

lsof -i:33000

Sie können jeden Prozess, der den TCP-Port 33000 verwendet, mit einem einzigen Befehl beenden:

Linux

sudo fuser -k 33000/tcp

macOS

lsof -ti:33000 | xargs kill

MVD ausführen

Linux

Führen Sie unter Linux MVD aus dem Ordner „Programme“ oder über das Terminal aus:

mvd

macOS

Öffnen Sie unter macOS MVD über das Launchpad oder führen Sie MVD über das Terminal aus:

cd /Applications
open mvd.app

Gerät konfigurieren

Der Hauptbildschirm wird beim Starten angezeigt und Sie können ein virtuelles Gerät konfigurieren:

  • Gerätetyp: Wählen Sie den Gerätetyp aus (z. B. Lampe, Schalter, Sensor usw.).
  • Gerätename: Geben Sie dem Gerät einen nutzerfreundlichen Namen.
  • Diskriminator: Eine 12-Bit-Zahl, mit der zwischen mehreren abrechenbaren Geräteanzeigen unterschieden wird. (Standard: 3840).
  • Matter-Port: Ein Port für die Matter-Inbetriebnahme und Kommunikation über IP-Netzwerke. Matter verwendet standardmäßig den TCP/UDP-Port 5540. Sie können das virtuelle Gerät jedoch so konfigurieren, dass ein anderer Port verwendet wird, sofern dieser nicht von einem anderen Dienst verwendet wird.
  • Anbieter-ID: Es wird nur die Testanbieter-ID 0xFFF1 unterstützt.
  • Produkt-ID: Es werden nur Testprodukt-IDs von 0x8000 bis 0x801F unterstützt.

Bildschirm für die Konfiguration des virtuellen Geräts

Firewall konfigurieren

Linux

Wenn auf Ihrem Computer eine Firewall ausgeführt wird, deaktivieren Sie sie oder lassen Sie eingehende TCP/UDP-Verbindungen über den Port Matter zu.

So rufen Sie die aktuell aktiven netfilter-Firewallregeln auf:

sudo iptables -L -n

Wenn Sie „ufw“ verwenden, können Sie es mit folgendem Befehl deaktivieren:

sudo ufw disable

Sie können sie mit folgenden Methoden wieder aktivieren:

sudo ufw enable

macOS

So konfigurieren oder deaktivieren Sie die Firewall unter macOS:

  1. Öffnen Sie das Apfel-Menü  und wählen Sie Systemeinstellungen aus.
  2. Klicken Sie in der Seitenleiste auf Netzwerk.
  3. Klicken Sie auf Firewall.
  4. Stellen Sie den Schalter für die Firewall auf Aus.

Gerät ausführen

Klicken Sie nach der Konfiguration des Geräts auf Gerät erstellen. Nachdem das Gerät erstellt wurde, wird der Bildschirm Controller angezeigt. Je nach ausgewähltem Gerätetyp werden möglicherweise eines oder mehrere der folgenden Steuerelemente angezeigt:

  • An/Aus: Diese Option ist bei den meisten Geräten üblich.
  • Stufen: Eine Lampe kann beispielsweise einen Schieberegler für die Helligkeit haben.
  • Farbe: Diese Einstellung kann beispielsweise für eine Lampe mit Farbwechsel verwendet werden.
  • Belegung: Mit dieser Einstellung des Belegungssensors können Sie den belegten oder unbelegten Zustand simulieren.

Alle virtuellen Geräte haben die folgenden Steuerelemente:

  • QRCode: Der für die Inbetriebnahme verwendete QR-Code.
  • Neu starten: Das virtuelle Gerät wird neu gestartet. Die Verbindung des Geräts zum Netzwerk wird kurz unterbrochen.
  • Zurücksetzen: Das aktuelle Gerät wird auf die Werkseinstellungen zurückgesetzt und der gesamte Status wird gelöscht, einschließlich Inbetriebnahme, aktueller Steuerstatus usw.
  • Löschen: Das Gerät wird gelöscht und Sie kehren zum Bildschirm Gerät erstellen zurück.

Steuerfeld für virtuelle Geräte

Gerät in Betrieb nehmen

Das Gerät kann sofort nach der Erstellung in Betrieb genommen werden.

Für die Inbetriebnahme des Geräts gelten einige Voraussetzungen:

  • Sie benötigen ein Projekt in Google Home Developer Console. Dieses Projekt muss eine Matter-Integration mit derselben VID/PID-Kombination enthalten, die Sie bei der Einrichtung Ihres virtuellen Geräts verwendet haben. Weitere Informationen finden Sie im Leitfaden zum Erstellen von Projekten.

  • Sie benötigen einen Google Nest Hub, der Matter unterstützt.

  • Sie benötigen ein Android-Smartphone mit Android 8.1 oder höher und installierter GHA.

  • Das Android-Smartphone muss mit demselben WLAN wie der Hub verbunden sein.

  • Der Hostcomputer muss mit dem WLAN verbunden sein.

Wenn Sie das Gerät mit der GHA in Betrieb nehmen möchten, klicken Sie auf QRCode, um den QR-Code des Geräts anzuzeigen. Folgen Sie dann der Anleitung unter Matter-Gerät koppeln, um ein Matter-Gerät mit der GHA einzurichten. Sie können das Gerät auch über Google Home Sample App for Matter in Betrieb nehmen.

In unserem MatterPrimer erfahren Sie, wie die Matter-Inbetriebnahme funktioniert.

Gerät steuern

Nachdem Sie ein virtuelles Gerät in Betrieb genommen haben, können Sie es über die Google Home App oder per Sprachbefehl mit Google Assistant steuern. Du hast folgende Möglichkeiten:

  • Sie können das Gerät über GHA oder Assistant steuern und gleichzeitig Statusänderungen am virtuellen Gerät beobachten.
  • Sie können das Gerät über die Sample App for Matter steuern und Statusänderungen am virtuellen Gerät beobachten oder
  • Sie können den Gerätestatus über MVD steuern und Statusänderungen in GHA oder Assistant beobachten.

Mit dem Gerät testen

Für Tests mit Assistant empfehlen wir einen Sprachsimulator wie die Google Home-Erweiterung für VS Code oder das Google Home-Plug-in für Android Studio.

Gerätedetails ansehen

Auf dem Bildschirm Gerätedetails werden detaillierte Geräteinformationen angezeigt:

  • Name:Der Anzeigename des Geräts.
  • Gerätetyp: Der ausgewählte Gerätetyp.
  • Diskriminator: Der aktuelle Gerätediskriminator.
  • Anbieter-ID: Die aktuelle Geräteanbieter-ID.
  • Produkt-ID: Die aktuelle Produkt-ID des Geräts.
  • RPC-Port: Der RPC-Port, über den das Gerät mit Controllern (GUI) kommuniziert.
  • Matter-Port: Der Port, über den das aktuelle Gerät über ein IP-Netzwerk kommuniziert.
  • Sicherheitscode: Die PIN, mit der das Gerät über das Netzwerk in Betrieb genommen wird.
  • Konfigurationsordner: Ordner, in dem das virtuelle Gerät die Konfiguration speichert.
  • Informationen zur Inbetriebnahme: Zeigt die Fabrics an, mit denen das Gerät verbunden ist, und die Knoten-ID des Geräts in der Fabric.

Geräteprotokolle ansehen

Wenn Sie MVD über das Terminal gestartet haben, wird die Logausgabe auf stdout angezeigt. Sie können sich auch Geräteprotokolle auf dem Tab Geräteprotokolle ansehen.

Gerät anhalten

Klicken Sie auf Löschen, um das Gerät zu stoppen und zu zerstören.

App beenden

Wenn Sie das Steuerfenster schließen, wird das Gerät zerstört und die MVD-Anwendung beendet. Wenn Sie die Anwendung über das Terminal gestartet haben, können Sie sie auch beenden, indem Sie Strg-C in das Terminal eingeben.

Hilfe

Wenn Sie Hilfe mit MVD benötigen, einen Fehler melden oder eine neue Funktion anfordern möchten, wenden Sie sich an Ihren Google-Supportmitarbeiter.

Wenn Sie rechts oben im Fenster auf die Hilfeschaltfläche  klicken, gelangen Sie zu dieser Seite.

Fehler melden

Wenn Sie der Meinung sind, dass Sie einen Fehler in der MVD gefunden haben, können Sie einen Fehler melden, indem Sie oben rechts im Fenster auf die Schaltfläche „Problem melden“  klicken.

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