ESP32 支持智能家居连接标准 Matter（前称 CHIP）
本文翻译自：https://medium.com/the-esp-journal/announcing-matter-previously-chip-on-esp32-84164316c0e3
简介
Matter（前称 CHIP 项目）是一个新的智能家居连接标准，由连接标准联盟（Connectivity Standards Alliance，前称 Zigbee Alliance）发起并领导，多家物联网龙头公司联合开发，致力于构建安全、可靠且能够无缝使用的物联网设备。
乐鑫科技在其发起之初就加入了 Matter 计划，并专注于在乐鑫 SoC 上轻松地开发和使用 Matter。本文将讨论如何在 ESP32 上构建并运行您的第一个 Matter 应用程序。在接下来的文章中，我们将讨论更多 Matter 的技术细节，并探索如何在乐鑫平台上快速构建经 Matter 认证的设备。
架构
如上图所示，Matter 定义了将部署在设备和控制器上的应用层，以及支持基于 IPv6 的网络协议，从而实现设备间的互操作性。Matter 最初将支持基于 Wi-Fi 和 Thread 的核心通信，并支持通过低功耗蓝牙（Bluetooth LE）来简化设备配网和设置。
在 ESP32 上开发 Matter 应用
Matter SDK
Matter SDK 是一个用于实现 Matter 规范的开源代码库，目前仍在积极开发中。自其发布以来，ESP32 就实现了对它的支持。ESP32 是支持 Matter SDK 的平台中，唯一同时具有 Wi-Fi 和 Bluetooth LE 连接功能的平台。它支持通过 Bluetooth LE 和 Wi-Fi SoftAP 进行配网（初始设备配置），并支持通过 Wi-Fi 进行业务通信。
示例
您可以尝试以下示例：
1. ESP32 all-clusters-app：您可以使用基于 ESP32 的开发板（包括 ESP-WROVER-KIT 、ESP32-DevKit-C、M5Stack Core1)，在此示例上尝试 Matter 的所有功能。您也可以通过 Matter 控制器来进行设备配网，并控制设备。all-clusters-app 是众多 Matter 开发者用于开发和测试的默认应用程序。
2. 占用空间优化的应用程序：上述 ESP32 all-clusters-app 就像一个厨房水槽应用程序，包含了 Matter 的所有 clusters。如果您想要了解有关 Matter 占用空间的利用情况，可以尝试使用 ESP32 temperature-measurement-app。该 APP 经过特殊优化，便于用户分析占用空间的影响。
上述示例都可以用 Matter 控制器进行测试。Matter SDK 提供了以下几个控制器的参考实现：
- 基于 Python 的设备控制器
- CHIPTool
- Android CHIPTool
- Darwin CHIPTool
快速入门
以下是在 ESP32 上完成上述示例的具体步骤。这里使用的是 Espressif IoT Development Framework (ESP-IDF) release/v4.2 分支。
1. 如果用户尚未设置 ESP-IDF，请遵循这里的步骤。
2. 然后请根据各应用程序目录中的 README 文件（all-clusters app README 以及 temperature-measurement-app README），了解如何在 ESP32 上构建和加载示例。
3. 当 ESP32 启动并运行后，设置控制器。下面将使用 all-clusters-app 和基于 Python 的控制器作为示范，请遵循下列步骤：
构建 Python 控制器
$ cd /path/to/connectedhomeip
$ ./scripts/build_python.sh -m platform- 执行控制器并通过 BLE 建立安全会话。BLE 是应用程序中的默认模式，可通过 menuconfig 进行配置。
$ source ./out/python_env/bin/activate
$ chip-device-ctrl
chip-device-ctrl > ble-scan
chip-device-ctrl > connect -ble 3840 20202021 135246参数：
1. Discriminator：3840（可通过 menuconfig 配置）
2. Setup-pin-code：20202021（可通过 menuconfig 配置）
3. Node ID：可选。如果不在此命令中传递，控制器会自动生成并显示在 connect 的输出中。在接下来的命令中应该使用相同的值。在此示例中，我们选择了一个随机的节点 ID，即 135246。
- 使用 AddWiFiNetwork 命令添加您希望 ESP32 连接的 Wi-Fi 网络的凭据，然后用 EnableWiFiNetwork 命令使 ESP32 连接到该网络。在此示例中，我们分别用 TESTSSID 和 TESTPASSWD 作为 SSID 和密码。
chip-device-ctrl > zcl NetworkCommissioning AddWiFiNetwork 135246 0 0 ssid=str:TESTSSID credentials=str:TESTPASSWD breadcrumb=0 timeoutMs=1000
chip-device-ctrl > zcl NetworkCommissioning EnableNetwork 135246 0 0 networkID=str:TESTSSID breadcrumb=0 timeoutMs=1000- 由于之后不再需要 BLE 连接，因此可以断开与 ESP32 的 BLE 连接。
chip-device-ctrl > close-ble- 在设备控制器中解析 DNS-SD 名称并更新节点地址。
chip-device-ctrl > resolve 0 135246- 使用 OnOff cluster 命令来控制 OnOff 属性。该命令可帮助您将设备实现的参数切换为 On 或 Off。
chip-device-ctrl > zcl OnOff Off 135246 1 0注意：上述所有命令都可使用 help 命令查询参数的相关信息。
上述命令可帮助您在 ESP32 上尝试与 Matter 有关的常用功能。
ESP32-C3 支持
乐鑫 ESP32-C3 也将提供对 Matter 的支持，敬请期待。也请您持续关注 Matter 和 ESP32 的更多信息。Happy hacking!