ESP32C6 を Wifi matter経由で制御する
1. Matterとは
Matterは、スマートホームのための新しい共通規格（プロトコル）です。大手IT企業が多数参加する無線通信規格標準化団体（Connectivity Standards Alliance、CSA）によって策定されました。Matter対応デバイスを開発・販売する際にはMatterの認証を取得する必要があります。
1.1. Matterの主な特徴
Matterには以下の4つの主要な特徴があります。
- シンプルさ（Simplicity） : 消費者が購入後すぐに使用できる
- 相互運用性（Interoperability） : 異なるメーカーのIoTデバイス同士をシームレスに連携
- 信頼性（Reliability） : インターネットが切断してもローカルで接続可能
- 安全性（Security） : 堅牢なセキュリティにより、開発者と消費者の双方が安心して利用可能
1.2. 技術的特徴
Matterは以下の技術的特徴を持っています。
- IPv6ベースのプロトコル
- Wi-FiとThreadの2つの接続技術をサポート
- OSIモデルのアプリケーション層に実装
- TCP/UDPなどのトランスポート層プロトコルを利用
1.3. Matterの利点
- デバイス間の互換性 : 異なるブランドのMatter対応デバイスが互いに認識し、連携できる
- 簡単なセットアップ : QRコードをスキャンするだけで、デバイスをホームネットワークに自動接続
- ローカル接続 : インターネット接続に問題が発生しても、ローカルエリアネットワーク内でデバイスにアクセス可能
1.4. 今後の展望
Matterの登場により、スマートホーム市場はより統一された規格のもとで発展することが期待されます。消費者にとっては、異なるメーカーの製品を簡単に組み合わせて使用できるようになり、より便利なスマートホーム環境を構築できるようになるでしょう。この新しい規格は、スマートホーム業界に大きな変革をもたらす可能性があり、今後の発展が注目されています。
2. 今回の検証に必要な機材
今回のデバイスを照明器具を想定したデバイスでスマートフォンアプリからESP32に接続されたLEDの調光制御を行います。
Seeed Studio XIAO ESP32C6【113991254】
https://www.marutsu.co.jp/pc/i/2788523
【オプション】XIAO ESP32C3/C6用2.4GHzロッドアンテナ【103990623】
https://www.marutsu.co.jp/pc/i/2582859
GROVE - RGB LED RING (24-WS2813【104020168】
https://www.marutsu.co.jp/pc/i/33411610
SEEED STUDIO GROVE BASE FOR XIAO【103020312】
https://www.marutsu.co.jp/pc/i/35528249
*40ピン基板用ピンヘッダー[40ピン×1列]【2130S140GSE】**
https://www.marutsu.co.jp/pc/i/10041
GROVE - 4ピンケーブル 20cm(5本セット)【110990027】
https://www.marutsu.co.jp/pc/i/829422
3. ESPLaunchPad からファームウェアを書き込む
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Information
今回利用するESP32C6は ESPLaunchPadから書き込んだファームではLEDを制御できません。
matter接続はシリアルログで確認できるため、iOSアプリとESP32C6がwifi matter接続ができているか確認するためにESPLaunchPadを利用します。
ESPLaunchPadというWebサイトを利用することで、簡単にファームウェアを書き込めます。
下記サイトにアクセスし手順に従いファームウェアを書き込んでください。
Select Applicationで「wifi_matter_light」を選択します。
ESP Chipset Typeで「ESP32C6」を選択します。
「Connect」をクリックし、ESP32が接続されているポートを選択して「接続」をクリックします。
「Flash」をクリックしてファームを書き込みます。
書き込みが完了するとアプリダウンロード画面が表示されます。
GoogleとiOSのアプリがありますが、私の端末ではGoogleのアプリは動作しなかったため、今回はiOSアプリを利用します。
「Reset Device」をクリックし、デバイスを再起動します。
再起動時に確認画面が表示されるため「Confirm」をクリックします。
4. iOSアプリにmatter デバイスを登録する
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Warning
Androidにも同様のアプリがありますが、Android版ではLEDの制御ができませんでした。
5. ESP-IDFからファームウェアを書き込む
5.1. ESP-IDF環境を構築する
WSLにUbuntuをインストールしESP-IDF環境を構築する手順は下記ページを参照してください。
5.2. ESP-Matterの環境を構築する
下記ページの手順で環境を構築します。
今回はiOSアプリから制御するため、手順にある「Chip-tool」の構築は不要です。
https://wiki.seeedstudio.com/xiao_esp32_matter_env
ESP32C6用にGPIOのポートを20に変更したファームウェアを書き込むため、今回はLEDの点灯も制御できます。