Seeed Studio XIAO MG24 使用 Matter 连接 HomeAssistant

介绍

在本教程中，我们将使用 Sonoff Zigbee 3.0 USB Dongle 来访问 HomeAssistant，从而充当边界路由器，而 Seeed Studio XIAO MG24 将充当使用 Thread 网络的 Matter 协议设备。为了您的方便，我们将通过以下三个问题来引导您更好地参与这个过程。感谢作者 @tutoduino 提供的 Wiki 思路

什么是 Matter？

Matter（以前称为 CHIP）是由连接标准联盟（CSA）开发的通用应用层标准。

通过 IP 网络（Wi-Fi/以太网/Thread）实现跨厂商互操作性
标准化设备类型（例如，灯具、门锁、恒温器）
使用二维码/NFC 进行安全配网
使用分布式合规账本（DCL）进行端到端加密

什么是 OpenThread？

OpenThread 是 Thread 网络协议的开源实现。它使用 IEEE 802.15.4 无线电技术为物联网设备创建低功耗、安全的网状网络。主要特性：

内置 IPv6 支持（6LoWPAN）
自组织网络拓扑
所有通信的 AES-128 加密
兼容小到灯泡或传感器的设备

Matter 和 Thread 之间的关系是什么？

感谢作者@tutoduino 对这一点的非常详细的解释，引用如下！

在对 Matter 和 Thread 的简短介绍之后，您现在了解到 Thread 和 Matter 服务于不同的目的，并在技术栈的不同层次上运行。总结一下：

Thread：

Thread 是一种为联网家居设备设计的低功耗无线网状网络协议。它为设备之间以及设备与互联网之间的通信提供了可靠和安全的方式。
Thread 创建了一个本地网络，即使互联网断开，设备也能相互通信。

Matter：

Matter 是一个应用层协议，位于 Thread、Wi-Fi 和以太网等网络协议之上。它旨在通过确保不同制造商的设备能够无缝协作来简化和统一智能家居生态系统。
Matter 定义了设备在应用层如何通信和交互，专注于互操作性、安全性和易用性。

Thread 和 Matter 之间的连接：

Matter 可以使用 Thread 作为其底层网络协议之一。这意味着使用 Matter 协议的设备可以通过 Thread 网络进行通信。
Matter 和 Thread 的结合允许构建一个强大、安全且可互操作的智能家居生态系统，其中设备可以在本地高效地通信。

硬件概述

Home Assistant Green	Sonoff Zigbee 3.0 USB Dongle Plus–ZBDongle-E	XIAO MG24	Grove - 温湿度传感器 (SHT31)	Seeed Studio Grove Base for XIAO

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软件概述

刷写 Sonoff ZBDongle-E 适配器

Sonoff ZBDongle-E 适配器出厂时搭载的固件只允许与 Zigbee 设备通信。要使其能够与 Thread 无线协议配合工作，您必须刷写新的固件。您可以直接在 Chrome 浏览器中访问 https://darkxst.github.io/silabs-firmware-builder 来刷新适配器的固件。将适配器插入计算机后，点击"Connect"并选择"OpenThread"固件来更改固件。

Matter 温湿度传感器设备

如果这是您第一次使用 XIAO MG24 作为 Matter 设备，您可以参考这个wiki了解如何设置。

步骤 1. 从 Github 下载库文件。
步骤 2. 参考如何安装库文件为 Arduino 安装库文件。
步骤 3. 重启 Arduino IDE。打开一个新的草图，并将以下代码复制到新草图中。

#include <Matter.h>
#include <MatterTemperature.h>
#include <MatterHumidity.h>
#include "ArduinoLowPower.h"
#include "SHT31.h"
#include <Wire.h>


SHT31 sht31 = SHT31();

float humidity;
float temperature;

MatterHumidity matter_humidity_sensor;
MatterTemperature matter_temp_sensor;


void setup() {
  Serial.begin(115200);
  while(!Serial);
  Serial.println("开始...");  
  sht31.begin();  
  
  float temperature = sht31.getTemperature();
  float humidity = sht31.getHumidity();

  Serial.printf("温度: %.02f\n", temperature);
  Serial.printf("湿度: %.02f\n", humidity);

  Matter.begin();
  matter_temp_sensor.begin();
  matter_humidity_sensor.begin();
  matter_temp_sensor.set_device_name("XIAO_MG24");
  matter_temp_sensor.set_vendor_name("Seeed_Studio");
  matter_temp_sensor.set_product_name("Matter_SHT31");

  if (!Matter.isDeviceCommissioned()) {
    Serial.println("Matter 设备未配网");
    Serial.println("使用手动配对码或二维码将其配网到您的 Matter 中枢");
    Serial.printf("手动配对码: %s\n", Matter.getManualPairingCode().c_str());
    Serial.printf("二维码 URL: %s\n", Matter.getOnboardingQRCodeUrl().c_str());
  }
  while (!Matter.isDeviceCommissioned()) {
    delay(200);
  }
  Serial.println("Matter 设备已配网，等待 Thread 网络连接...");
  while (!Matter.isDeviceThreadConnected()) {
    delay(200);
  }
  Serial.println("设备已连接到 Thread 网络");
  Serial.println("等待 Matter 设备发现...");
  while (!matter_temp_sensor.is_online() || !matter_humidity_sensor.is_online()) {
    delay(200);
  }
  Serial.println("Matter 设备现已在线");
}

void loop() {

  delay(1000);

  float temperature = sht31.getTemperature();
  float humidity = sht31.getHumidity();

  Serial.printf("温度: %.02f\n", temperature);
  Serial.printf("湿度: %.02f\n", humidity);

  matter_temp_sensor.set_measured_value_celsius(temperature);
  matter_humidity_sensor.set_measured_value(humidity);


  LowPower.sleep(600000);
}

HomeAssistant 配置

设置 1 .Add-on Store

您需要根据图片下载两个插件。

设置 2 . Thread 配置

添加 OpenThread Border Router 插件。此插件允许您创建或加入 Thread 网络，并将 Home Assistant 转换为 Thread Border Router！

在 Thread 服务的配置中选择相应的网络。

移动端 Home Assistant 配置

要将 Matter 设备添加到 Home Assistant，您需要在智能手机上安装 Home Assistant 应用程序。智能手机充当 Matter 的"协调器"，将新设备添加到 Matter 网络并进行安全设置，而 HomeAssistant Green 充当 Matter 的控制器，管理连接到 Matter 网络的所有设备。