【Matter】解密Matter协议（二）--- 关键概念及特性

【Matter】解密Matter协议（二）— 关键概念及特性

1. Matter框架简介

​ 上一篇文章我们了解了Matter的产生背景以及各个分层的基本功能介绍，本篇文章我们将介绍Matter的关键概念及特性。

Matter是一个基于IPV6的运行在TCP/IP上的应用层协议，Matter的底层可以工作在WiFi、Thread或者以太网协议上，而蓝牙是用来完成Matter的入网配置的。

因为TCP/IP是一个网络结构，所以Matter也是一个网状结构的网络，如下图所示：

网络有WiFi设备，Thread设备，还有其他非Matter类型的设备。其他典型的智能家居技术比如ZigBee和Zwave也可以通过网关来接入到Matter网络中，Matter对桥接设备也有相应的规范。

目前CSA规定Matter支持的设备类型有如下几中类型设备：

• 照明电工类型： 比如灯泡、开关、插座

• HVAC设备：比如空调、暖气

• 安防类设备：报警器

• 接入控制类设备： 比如智能门锁

• TV类： 电视

• 窗帘类： 窗帘、百叶窗

• 桥接类设备：将非Matter网络内的设备加入到Matter网络中的桥接设备。

2. Matter关键概念及特性介绍

Matter网络更像是一个虚拟的网络，他可以跨越不同的底层通讯协议，让不同协议的设备之间可以互相通讯。

• Fabric：在Matter协议里将这个虚拟的网络称为Fabric，Fabric是一群共享相同Trusted Root的设备的集合，每个Fabric有着自己的Fabric ID，这个ID是一个64-bit的整数。

• Node： 在Fabric中每个物理的设备称为一个Node，每个Node有自己的Node_ID，每个Node_ID也是64-bit的整数，在同一个Fabric网络内，该Node_ID是唯一的。

• EndPoint：每个Node可以划分为一个或多个逻辑实体，每个逻辑实体都是一个EndPoint，比如一个排查有四个插孔，那么每个插孔都可以用一个单独的EndPoint来表示。 EndPoint有三种类型，分别是Root node EndPoint、Composed Endpoint ， Leaf Endpoint。

Root node EndPoint： 是每个设备都必须具有的，用来描述设备的能力集合。

composed endpoint ：用来实现设备的一些复杂组合的功能

• Culsters： Culsters定义了设备的每个属性，以及控制该属性的命令，用来实现一个具体功能的模型。比如开关灯和插座可以使用onoff Culsters，比如设置灯的亮度、风扇的速度调节等可以使用一个Level Culsters来实现。 Culsters是一个client-server的通讯模式。Culsters的数据类型有attribute、Commands、Events三种。 Attribute主要是在服务端，例如On/Off Culsters和Level Culsters 的Attribute就是指的灯的开关和亮度状态。 Commands指的是客户端发送给服务端的Culsters状态的命令， Events指的是服务端状态变化后，主动通知给客户端。

  Matter设备实现互联互通，主要是靠在上层定义了一套统一的 Data Model（数据模型）， 在这套设备模型里面，设备内的逻辑功能单元是用EndPoint来表示的。每个EndPoint的功能有若干个Culsters来描述。 通讯的过程是有本地的EndPoint和远端的EndPoint来交互完成的，这个交互过程称之为interaction。

• Commissioning: 指的是Matter的配网过程，这个概念是从Thread继承过来的。Matter标准规定需要使用蓝牙来配网，配网流程比较复杂，我们会在后面的章节详细介绍。

  

  上图的Matter网络是一个thread和一个WiFi网络组成，灯泡和音箱是在Fabric A中，门锁和手机是在Fabric B中，那是否可以将灯泡同时加入到Fabric A和Fabric B中？

答案是肯定的，这就是Matter中的Multi-Admin特性。

• Multi-Admin： Matter的Multi-Admin特性指的是可以让一个Matter设备同时加入到两个不同的Fabric网络中，并且同时被两个不同的Fabric管理员管理。比如上图的灯泡，即加入了Fabric A也加入了Fabric B中，正是由于Fabric的特性Matter设备才可以同时连接到多个生态系统，并且可以根据自己爱好切换不同的生态系统。

3. Matter关键概念总结

Matter中的概念和术语都不是新定义的。整体上看，Matter协议参考了之前很多通讯协议的概念和定义，本文上面只列出了一些关键的概念，还有一些其他的概念，大家了参考下表，也可以在CSA官网下载Matter标准协议文档学习。