0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

用i.MX 8M和JN5189实现Zigbee和Matter的网络桥接功能

恩智浦MCU加油站 来源:未知 2023-07-06 08:50 次阅读
本文将介绍Matter对网络桥接功能的支持,并探讨在Matter提供的例程基础上如何使用i.MX 8M和JN5189实现Zigbee网络和Matter网络之间的桥接,从而将Zigbee设备连接到Matter网络。快来一探究竟吧!

1Matter桥接原理

Matter是新一代的物联网威廉希尔官方网站 协议,与传统的Z-Wave或Zigbee网络协议相比,它在安全性、互操作性方面有很大的改进。特别是对多种物理层的支持,让Matter几乎能够运行在所有的网络产品中。

当然,传统的Z-Wave或Zigbee产品并不会很快退出市场,如何将这些产品连接到Matter网络,从而实现它们和Matter产品之间的互连互通,是目前急需解决的一个问题。我们可以通过Matter桥接设备(Bridge)实现Matter和传统网络之间的互连。 b42b3eb4-1b95-11ee-962d-dac502259ad0.png

幸运的是,Matter开发组织已经提供了一些Matter桥接设备的例程。在这些例程中,Matter桥接设备作为一个Matter设备可以加入到Matter网络,而Z-Wave或Zigbee设备需要被映射到它的动态端点(dynamic endpoint)中。这样Matter网络的其它设备就可以通过Matter桥接设备的动态端点来跟Z-Wake或Zigbee设备通信,如下图所示。这些端点被称为“动态端点”的原因是Zigbee设备随时可能离网,原先映射端点也就不再有效。

本文将以Zigbee网络为例,以i.MX 8M EVK和JN5189 DK6 EVK为硬件开发平台,介绍如何在例程基础上添加代码,来实现Zigbee网络的桥接功能。 b474ec9e-1b95-11ee-962d-dac502259ad0.png

2 i.MX 8M和JN5189介绍i.MX 8M系列应用处理器基于Arm Cortex-A53和Cortex-M4内核,具有业界领先的音频,语音和视频处理功能,适用于从消费家庭音频到工业楼宇自动化及移动计算机等广泛应用。作为Matter设备,i.MX 8M EVK配合其板载的蓝牙、WiFi以及LAN接口,可以轻松实现Matter over WiFi和Matter over Ethernet通讯。借助于外挂的K32W061 USB dongle,还可以实现Matter over Thread通讯。本文使用其Matter over WiFi方式作为Matter设备。 JN5189是为极低功耗无线设备设计的高性能超低功耗微控制器,搭载了802.15.4 PHY和MAC,以及AES 128硬件加解密模块,支持Zigbee、Thread以及Matter等多种协议。本文使用Zigbee协议,将其作为Zigbee协调器来实现桥接功能。

3硬件连接

本文中我们使用两块i.MX8M EVK和一个WiFi路由器组件Matter网络,其中一块i.MX 8M EVK作为Matter网络控制器(Commissioner)运行chip-tool,另外一块i.MX 8M EVK作为Matter网桥设备,运行Matter桥接设备软件imx-chip-brige-app。Matter网桥设备中通过USB端口连接了一个JN5189的Zigbee协调器,Matter桥接设备软件需要同时支持Matter设备的功能以及管理Zigbee网络的功能。另外,我们使用JN5189 DK6EVK的OM15076-3/OM15081-2组合板充当Zigbee设备。 b4977ce6-1b95-11ee-962d-dac502259ad0.png

4软件设计

4.1Zigbee设备管理

本文的设计中,Matter桥接设备作为Zigbee网络的协调器,因此它需要管理Zigbee网络的组建和Zigbee设备的入网,离网,命令控制及绑定等操作。同时它需要维护一个Zigbee设备的本地数据库。如图4中的ZCB模块。

为了便于本文的讨论,我们将Zigbee设备简单地分为两类。一类是控制设备,它接受协调器的命令并做出动作,这类设备通常是Zigbee 路由器(Router)。另外一类是传感器设备,这类设备通常是Zigbee 终端设备(End Device),常常处于睡眠状态,有时会利用唤醒的间隔发送数据包到协调器。

4.2Matter桥接设备对Zigbee设备的控制

下面分别讨论Matter桥接设备对这两类设备的不同处理:
  • 4.2.1 Matter桥接设备对Zigbee控制设备的命令解析及传递

已入网的Zigbee设备会被映射到Matter设备的动态端点中,这样Matter网络控制器对Zigbee设备的控制会发送到这些端点。对于Zigbee控制类设备,桥接设备需要通过Zigbee协调器正确地将这些命令转发给它们。如图四中的Level Control和OnOff Control命令。

需要注意的是由于LevelControl Cluster里的MoveToLevel命令具有延时特性,如下图的Transition time,我们可以利用Matter协议栈里的PreCommandCallback回调函数来获取命令的详细参数

对于不带延时特性的命令,我们可以直接从例程提供的AttributeChangeCallback

接口里获取。

b4e5c702-1b95-11ee-962d-dac502259ad0.png

对于这类Zigbee控制设备,设计的软件框图如下: b503da4e-1b95-11ee-962d-dac502259ad0.png
  • 4.2.2 Matter桥接设备对Zigbee传感器设备属性汇报的管理

对于Zigbee传感器类设备,可以在设备入网时就进行绑定(bind)操作,这样Zigbee协调器就能定期收到属性数据汇报(attribute report)。同时,Matter控制设备也需要通过subscribe命令将其映射的端点和Cluster绑定到Matter控制设备。这样通过两次绑定,Zigbee传感器的数据最终会被推送到Matter控制设备。

对于这类Zigbee传感器设备,设计的软件框图如下: b5207ac8-1b95-11ee-962d-dac502259ad0.png

4.3 软件测试

Matter桥接设备软件的设计基于例程中的Linux平台,它通过WiFi路由器加入到运行Matter chip-tool的Matter控制设备,从而组建一个本地的Matter网络。

配合ZigbeeAN,我们分别利用:

  • AN1247作为Zigbee协调器,组建Zigbee网络并管理Zigbee设备

  • AN1244里的照明设备作为Zigbee控制设备接收OnOff,MoveToLevel,MoveToColor等命令

  • AN1246里的温度传感器作为Zigbee传感器设备采集温度数据

通过Matter桥接设备,实现了Matter控制器对Zigbee照明设备的控制,同时获取到由Zigbee传感器推送的实时温度数据。

END

更多恩智浦AI-IoT市场和产品信息,邀您同时关注“NXP客栈”微信公众号

b5464a6e-1b95-11ee-962d-dac502259ad0.jpg      

NXP客栈


恩智浦致力于打造安全的连接和基础设施解决方案,为智慧生活保驾护航。

长按二维码,关注我们

恩智浦MCU加油站


这是由恩智浦官方运营的公众号,着重为您推荐恩智浦MCU的产品信息、开发技巧、教程文档、培训课程等内容。

b554a8a2-1b95-11ee-962d-dac502259ad0.jpg  

长按二维码,关注我们


原文标题:用i.MX 8M和JN5189实现Zigbee和Matter的网络桥接功能

文章出处:【微信公众号:恩智浦MCU加油站】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • mcu
    mcu
    +关注

    关注

    146

    文章

    17135

    浏览量

    351017
  • 恩智浦
    +关注

    关注

    14

    文章

    5857

    浏览量

    107342

原文标题:用i.MX 8M和JN5189实现Zigbee和Matter的网络桥接功能

文章出处:【微信号:NXP_SMART_HARDWARE,微信公众号:恩智浦MCU加油站】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    恩智浦i.MX 91生态合作伙伴最新开发板资源

    恩智浦i.MX 91应用处理器系列能够快速实现基于Linux的经济高效的边缘应用程序。i.MX 91处理器在保持实惠价格的同时,融合了高性能处理、安全性和高能效,并且为i.MX 93应
    的头像 发表于 12-20 17:00 306次阅读

    恩智浦发布i.MX 94系列应用处理器

    恩智浦半导体发布i.MX 9系列应用处理器的新成员i.MX 94系列。该系列旨在用于工业控制、可编程逻辑控制器(PLC)、远程信息处理、工业和汽车网关以及楼宇和能量控制。
    的头像 发表于 11-26 17:48 668次阅读

    NXP专为边缘AI打造的i.MX RT700跨界MCU到底强在哪?

    i.MX RT700系列提供了高性能、高集成度、先进功能和高能效的优化组合,为支持智能AI的边缘端设备赋能,例如可穿戴设备、消费电子医疗设备、智能家居设备和HMI设备。 在i.MX RT500
    发表于 11-08 09:40 761次阅读
    NXP专为边缘AI打造的<b class='flag-5'>i.MX</b> RT700跨界MCU到底强在哪?

    i.MX Linux开发实战指南—基于野火i.MX系列开发板

    电子发烧友网站提供《i.MX Linux开发实战指南—基于野火i.MX系列开发板.pdf》资料免费下载
    发表于 10-10 17:23 11次下载

    使用TPS65023的NXP i.MX 7电源设计

    电子发烧友网站提供《使用TPS65023的NXP i.MX 7电源设计.pdf》资料免费下载
    发表于 09-30 10:38 0次下载
    使用TPS65023的NXP <b class='flag-5'>i.MX</b> 7电源设计

    使用TPS6521825和LP873347 PMIC为NXP i.MX 8M Mini和Nano供电

    电子发烧友网站提供《使用TPS6521825和LP873347 PMIC为NXP i.MX 8M Mini和Nano供电.pdf》资料免费下载
    发表于 09-13 09:42 0次下载
    使用TPS6521825和LP873347 PMIC为NXP <b class='flag-5'>i.MX</b> <b class='flag-5'>8M</b> Mini和Nano供电

    使用TPS65219为i.MX 8M Plus供电

    电子发烧友网站提供《使用TPS65219为i.MX 8M Plus供电.pdf》资料免费下载
    发表于 08-31 10:15 0次下载
    使用TPS65219为<b class='flag-5'>i.MX</b> <b class='flag-5'>8M</b> Plus供电

    贸泽开售NXP Semiconductors i.MX 8ULP跨界应用处理器

    8ULP跨界应用处理器。i.MX 8ULP通过EdgeLock®安全区域提供超低功耗处理功能和先进的集成安全性,可简化复杂的安全部署,在IoT边缘、医疗、可穿戴设备、智能家居等应用中
    发表于 08-21 15:22 308次阅读

    i.MX 8M Plus中的ISP图像信号处理模块特性概述

    日常生活中,人类约80%的信息来自于视觉信息,而视觉信息的载体是数以亿万计的图片和视频流,因此如何打造高效而智能的视觉处理解决方案,是摆在开发者面前的重要课题。 恩智浦推出的i.MX 8M Plus
    的头像 发表于 08-02 11:39 1257次阅读

    TSN时钟同步 | PTP对时案例演示——基于NXP i.MX 8M Plus

    TLIMX8MP-EVM评估板的TSN时钟同步、PTP对时案例,创龙科技TLIMX8MP-EVM是基于NXP i.MX 8M Plus的四核ARM Cortex-A53 + 单核ARM
    发表于 07-10 10:28

    Matter网关是什么?Matter网关的功能作用

    的作用在于采用Matter协议的设备与家庭网络或其他智能家居生态系统。它允许Matter设备与其他智能家居平台(如Apple HomeK
    的头像 发表于 05-27 14:13 571次阅读

    构建强大、高能效的i.MX 8ULP应用处理器合作生态体系

    工程师们正在借助i.MX 8ULP应用处理器应对这一挑战,在更紧凑的体积中实现更强大的功能,同时为下一代边缘设备提供了惊艳的能效水平。恩智浦最新的超低功耗微处理器现在可供嵌入式设计工
    的头像 发表于 04-24 16:35 1775次阅读
    构建强大、高能效的<b class='flag-5'>i.MX</b> <b class='flag-5'>8</b>ULP应用处理器合作生态体系

    重新定义入门级嵌入式处理器模组-米尔NXP i.MX 93核心板

    近日,米尔电子推出基于NXP i.MX 93系列产品-MYC-LMX9X核心板及开发板。NXP i.MX 9系列在i.MX 6和i.MX 8
    的头像 发表于 04-19 17:50 511次阅读
    重新定义入门级嵌入式处理器模组-米尔NXP <b class='flag-5'>i.MX</b> 93核心板

    适用于 NXP i.MX 8M Mini 的 TPS6521825 电源管理IC TPS6521825数据表

    电子发烧友网站提供《适用于 NXP i.MX 8M Mini 的 TPS6521825 电源管理IC TPS6521825数据表.pdf》资料免费下载
    发表于 03-01 09:09 0次下载
    适用于 NXP <b class='flag-5'>i.MX</b> <b class='flag-5'>8M</b> Mini 的 TPS6521825 电源管理IC TPS6521825数据表

    使用i.MX RT500实现SPI/DMA AN14170应用指南

    电子发烧友网站提供《使用i.MX RT500实现SPI/DMA AN14170应用指南.pdf》资料免费下载
    发表于 02-01 10:05 0次下载
    使用<b class='flag-5'>i.MX</b> RT500<b class='flag-5'>实现</b>SPI/DMA AN14170应用指南