Vernetzung
Matter in der Praxis
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Programmentwicklung mit Simplicity Studio
Als Entwicklungsumgebung wird das Eclipsed-basierte Programm Simplicity Studio [3] eingesetzt, das für Windows, Mac OS und Linux verfügbar ist.
Welche Softwarepakete nach der Installation noch benötigt werden, kann manuell angegeben oder auch anhand des angeschlossenen Boards automatisch ermittelt werden, was sich für den Einstieg empfiehlt (Bild 5).
Als SDK (System Development Kit) ist die Gecko SDK Suite notwendig, was über den Installation Manager – Install by Technology Type und Selektierung von 32-bit und Wireless MCUs manuell ausgelöst werden kann, falls die Gecko SDK Suite durch die automatische Auswahl (wie bei uns im Test) nicht zur Installation angeboten wird. Außerdem ist natürlich noch das Matter-Paket notwendig, was über Installation Manager – Manage installed Packages – SDKs hinzuzufügen ist.
Für die Erstellung der ersten Matter-Applikation wird am besten der Silicon Labs Project Wizard über File – New gestartet und über Next – Matter gelangt man direkt zu den Beispielprogrammen und -Projekten. Zum Testzeitpunkt des Kits standen dort für Matter 46 Beispiele zur Verfügung, was bereits eine Menge zu sein scheint. Bei näherer Betrachtung stellt man allerdings fest, dass hier viele identische Beispiele zu finden sind, die lediglich für unterschiedliche Hardware (z. B. WF200, RS9116, 917NCP) ausgelegt sind. Dabei ist es nicht einfach zu entscheiden, was für das Board passend ist und was nicht. Auch wenn beim Flash-Vorgang kein Fehler auftaucht, bedeutet das noch lange nicht, dass die gewählte Software geeignet ist und wie erwartet funktioniert.
Empfehlenswert für den Einstieg ist das Beispiel Matter – SoC Lighting over Thread (MatterLightOverThread), das nach der Konfiguration auf dem LCD ein Lichtsymbol (Bild 6) zeigt, welches sich per Matter ein- und ausschalten lässt. Nachdem das Beispiel in den Flash-Speicher des Boards (Bild 3) programmiert wurde, startet es beim Anliegen der Betriebsspannung automatisch. Auf dem LC-Display erscheint dann ein QR-Code (Bild 3) für die Identifizierung und Integration in das Matter-Netzwerk. Die LED0 auf dem Board (Bild 6) blinkt, was signalisiert, dass das Bluetooth Advertising ausgeführt werden kann.
Weil beim programmierten Beispiel Matter over Thread läuft, ist, wie oben erläutert, ein auf Matter aktualisierter Hub oder ein Open Thread Border Router (OTBR) Voraussetzung, auf dessen Notwendigkeit in der jeweiligen App beim Verbindungsversuch hingewiesen wird (Apple Home: »Steuerzentrale notwendig«, Google Home: »Du brauchst einen Hub, um Geräte mit Google zu steuern«).
Für ein Smartphone oder ein Tablet soll prinzipiell jede Matter-fähige App geeignet sein, was bisher jedoch noch nicht zufriedenstellend funktioniert. Silicon Labs empfiehlt für die Entwicklungsphase ihre App EFR Connect. Mit der Google Home App und auch mit SmartThings von Samsung konnte das Board im Matter-Netzwerk in Betrieb genommen werden (Bild 7).
Es bleibt noch viel zu tun
Aus der Sicht des Verbrauchers erreicht Matter die versprochene Kompatibilität zwischen Smarthome-Geräten unterschiedlicher Hersteller in der Praxis noch nicht. Für die Geräteintegration in ein Matter-Netzwerk verwenden viele Hersteller nach wie vor (noch) ihre eigenen Mechanismen und Apps, die lediglich für Matter erweitert worden sind, was Firmware-Updates oder auch den Austausch von QR-Codes erfordert. Diese Vorgänge funktionieren nicht einheitlich und sind oftmals sehr zeitaufwendig, dennoch werden dann Geräte trotz vermeintlicher Matter-Tauglichkeit nicht erkannt oder landen im falschen Netzwerk.
Damit sich die zweifelsohne wünschenswerte Matter-Funktionalität in der Praxis etabliert, ist auf der Entwicklerseite noch viel zu tun, wofür Hersteller wie Silicon Labs, Nordic Semiconductor oder auch Infineon/Cypress entsprechende Entwicklerkits anbieten. Mit ihnen lassen sich eigene Smarthome-Geräte für Matter entwickeln. Das in diesem Artikel behandelte System von Silicon Labs ist dafür ein guter Ausgangspunkt, was allerdings eine intensive Beschäftigung mit der Entwicklungsumgebung (Simplicity Studio) und den Beispielen erfordert, jedoch durch die unaufgeräumt wirkende Struktur der SLI-Internetseiten und nicht zielführenden Dokumentationen unnötig erschwert wird. Mehr zum Aufbau von Matter-Netzen und zur Entwicklung von Matter-Einheiten folgt in kommenden Ausgaben der Elektronik.
Literatur
[1] Open Thread, Open Thread Border Router https://openthread.io/codelabs/ openthread-border-router?hl=de#1
[2] Silicon Labs, EFR32xG24 +10 dBm Pro Kit https://www.silabs.com/development-tools/wireless/efr32xg24-pro-kit-10-dbm?tab=overview
[3] Silicon Labs Download Simplicity Studio https://www.silabs.com/developers/ simplicity-studio.
Der Autor
Klaus Dembowski
ist Entwicklungsingenieur für Low-Power- und Energy-Harvesting-Systeme. Er wurde 2011 und 2017 von der Redaktion der Elektronik für seine Fachaufsätze »Sensornetze mit energiesparender Funktechnik« und »Funkelektroden zur Messung bioelektrischer Signale: EKG ohne Kabel« als »Autor des Jahres« ausgezeichnet. Sein Fachaufsatz »Raspberry Pi: Unterschätzte One-Wire-Schnittstelle« war 2021 der meistgelesene Fachaufsatz auf elektroniknet.de.
dembowski@tuhh.de
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- Programmentwicklung mit Simplicity Studio
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