Matter: uniwersalny standard łączności do aplikacji IoT
| Prezentacje firmowe Mikrokontrolery i IoTAplikacje smart home czynią nasze życie wygodniejszym. Za pomocą smartfona lub funkcji rozpoznawania głosu można sterować oświetleniem, ogrzewaniem, klimatyzacją, a także urządzeniami rozrywki domowej – korzystając z "inteligentnych doradców", takich jak Siri czy Alexa. Wymaga to jednak wielu różnych aplikacji. Czy nie lepiej byłoby korzystać z jednego, uniwersalnego standardu smart home?
W przyszłości problem ten może rozwiązać standard Matter, opracowany przez producentów systemów, urządzeń i chipów inteligentnego domu, którego wersja 1.0 została wydana w październiku 2022 roku. Matter jest darmowy dla wszystkich producentów. Tworzy wspólną podstawę komunikacji dla wszystkich aplikacji, pozwalającą na korzystanie z jednego, wspólnego języka.
Do stworzenia aplikacji dla Matter niezbędna jest baza sprzętowo-programowa, np. taka, jak z oferty firmy Silicon Labs. Ten producent energooszczędnych mikrokontrolerów IoT oferuje platformę obejmującą sprzęt, oprogramowanie, stosy protokołów oraz odpowiednie narzędzia programistyczne. Zapewnia ona obsługę wielu nowoczesnych protokołów bezprzewodowych, takich jak Bluetooth, ZigBee i Thread, a wsparcie Matter uzupełnia cały system.
W ramach projektu CHIP (Connected Home over IP) wiele znanych firm, takich jak Amazon, Apple i Google oraz producentów chipów, takich jak Silicon Labs, połączyło siły w celu opracowania uniwersalnego standardu do obsługi aplikacji smart home i IoT. W efekcie, 4 października 2022 pojawił się standard Matter w wersji 1.0. Obecnie prace są kontynuowane przez CSA (Connectivity Standard Alliance). Zapewniając najlepszą możliwą interoperacyjność między urządzeniami różnych producentów, Matter umożliwia łatwe łączenie szerokiej gamy urządzeń w aplikacjach smart home i IoT.
Wprowadzając na rynek układy SoC EFRMG24 serii 2, firma SiLabs oferuje idealną bazę do opracowywania aplikacji. Zawierają one kluczowe komponenty w niewielkiej obudowie: wydajny 32-bitowy mikrokontroler, elastyczny transceiver bezprzewodowy, Fot. 1. xG24-EK2703A (Explorer Kit) sługujący wiele protokołów oraz funkcje szyfrowania, zapewniające bezpieczeństwo danych i aplikacji. Uzupełnieniem są funkcje ograniczania poboru mocy, zapewniające długi czas pracy na akumulatorze.
W przypadku połączenia radiowego z Matter, układy MG24 obsługują standard radiowy Thread. Alternatywnie, można stosować też inne standardy, takie jak ZigBee, Bluetooth Low Energy lub Bluetooth Mesh.
Oprócz EFR32MG24, firma SiLabs oferuje też wstępnie certyfikowane moduły. Ze względu na to, że pozostałe komponenty, takie jak rezonator kwarcowy i antena, są w nich zintegrowane i przetestowane, moduły te można szybko i łatwo integrować z własnymi aplikacjami.
Moduł MGM240P zawiera zintegrowaną antenę i 26 linii GPIO do podłączania układów peryferyjnych. Jest dostępny w wariantach o mocy nadajnika 10 dBm lub 20 dBm, przy czym ten drugi zawiera wejście do podłączenia anteny zewnętrznej. Z kolei wariant system- -in-package o oznaczeniu MGM240S oferuje 32 linie GPIO przy powierzchni montażowej jedynie 7×7 mm. Do skorzystania z wbudowanej anteny niezbędne jest tu pozostawienie niewielkiej płaszczyzny masy na płytce drukowanej, co sprawia, że powierzchnia montażowa wynosi około 2/3 powierzchni modułu MGM240P. Alternatywnie, MGM240S, oferujący moc wyjściową do 10 dBm, może też współpracować z anteną zewnętrzną.
Firma Silicon Labs oferuje trzy zestawy deweloperskie, wspomagające projektowanie aplikacji z wykorzystaniem MGM240: xG24-EK2703A (Explorer Kit), xG24-DK2601B (Dev Kit) i xG24-PK6010A (Pro Kit +20 dBm).
Explorer Kit i Dev Kit to miniaturowe płytki do szybkiego prototypowania, wyposażone w EFR32MG24 i port USB z debuggerem J-Link. Dodatkowe układy peryferyjne można podłączyć za pomocą złączy breakout i qwiic. Dev Kit zawiera również gniazdo na baterię i zestaw czujników, przyspieszający projektowanie urządzeń końcowych.
Zestaw EFRxG24 Pro daje większe możliwości w zakresie programowania i debugowania. Oprócz debuggera J-Link, oferuje również funkcję AEM (Advanced Energy Monitor) do rejestrowania poboru mocy w czasie rzeczywistym. Układ EFR32MG24 jest montowany na osobnej płytce radiowej. Dzięki temu na płycie bazowej można też używać innych układów SoC i modułów z oferty Silicon Labs. Co więcej, płyta bazowa zawiera złącze do podłączania i debugowania własnych modułów użytkownika.
Glyn
www.glyn.com
biuro@glyn.pl
