ゼロからMatterデバイスを自作 | スマートホーム特集Vol.4

近年、スマートホーム技術の進化により、さまざまなデバイスが互いに連携し、より便利な生活を提供しています。その中でも「Matter」は、異なるメーカーのデバイス間の互換性を高めるための新しい標準として注目を集めています。Matterを利用することで、ユーザーは異なるプラットフォームやエコシステムを気にせずにデバイスを接続し、操作することが可能になります。

現在、市販でもスマートプラグ、スマート照明、ドアロックなど多くのMatterデバイスが販売されていますが、そもそもこれらのデバイスの中身はどんなものなのか、個人でも作れるのではないかと思っている方も数多くいらっしゃるのではないでしょうか。

本記事ではMatter技術を実践で触れたい方や、Matterデバイスを自作したい方向けに、Matterデバイスの自作の仕方をご紹介します。

Matter技術はオープンソースのため、誰でも自作は可能です。
でもわざわざ自作する必要はあるのでしょうか。
以下にメリットを挙げてみました。

• 学習機会：Matterデバイスの自作を通じて、IoTや無線通信の基本を学ぶことができます。
• カスタマイズ性：自分のニーズに合わせたデバイスを作成できるため、特定の機能やデザインを実現できます。
• コスト削減：市販のMatterデバイスは高価な場合がありますが、自作することでコストを抑えることができます。

今回は以下のことを実践します。

• 評価基板を使ってサンプルMatterアプリ（ライト）をビルド
• Google・Apple・Amazonからデバイスを接続＆制御
• サンプルMatterアプリにカスタマイズ機能を追加、検証

1．スタートメニューからSTM32CubeIDEを開きます
（workspaceフォルダは任意、筆者の場合、パスを C:\ST\workspace_1.17.0 にしました）

1．PCとSTM32WB5MM-DKを接続する

筆者はAppleのエコシステムとして、HomePod miniとiPhoneを使用しています。

コミッショニング

iPhoneの「ホーム」アプリを開いて、右上の[+]から[アクセサリを追加]を選択します

以下のQRコードをスキャンして、デバイスを追加します
※評価基板につきましては、QRコードは固定になっています

iPhone操作

QRコードの出し方を以下で紹介しますが、これは実施しなくても特に問題はありません

• USBケーブルで対応評価基板とPCを接続させます。
• TeraTermを開いて、[ファイル]⇒[新しい接続]⇒[シリアル]⇒STLink Virtual COM Portを選択し、[OK]を押下します。

• [設定]⇒[シリアルポート]⇒[スピード]を115200に変更した後、[現在の接続を再設定]を選択します

• 評価基板のB1ボタンを長押しします（TeraTermのターミナルにFACTORY RESETと表示されるまで）
• 評価基板のログが出力されて、中からQRコードのURLをコピーして、ブラウザで開くと上記QRコードが取得できます

評価基板の動作確認

• 点灯・消灯

• 調光

ここまではSTが提供しているサンプルアプリを使って、Matterの開発を体験できましたね。
では新規カスタマイズ機能を実装するにはどうすればよいでしょうか。
以下の機能を例として、実装の方法をご紹介します。

機能概要

評価基板上の「B2」ボタンを使って、物理的な点灯・消灯操作を実現します

Matter対応評価基板を用いて、Matterデバイスの自作手順を紹介しました。

いかがでしたか。Windowsだけでも、簡単にゼロからMatterデバイスを開発できましたね。
今回はMatterのライトというクラスタのみを触れましたが、コード集の中にも他のクラスタのサンプルアプリが用意されています。ぜひ確認して、評価基板で動かしてみてください。

Matterデバイスの自作は、IoT・スマートホームやMatter技術の理解を深める素晴らしい機会です。回路設計、はんだなどの経験を持つ方はMatterの通信を利用して、別用途のデバイスの「発明」も可能ですね。

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