MediaTek Genio 130/130A(MT7931/MT7933) 智能家居之Matter应用方案

Matter作为目前火热的智能家居标准，由Connectivity Standards Alliance (CSA)推广，致力于夸平台、跨生态系，解决不同的智慧家电、装置之间连接问题。
Mediatek作为IoT芯片的领先供应商，在Genio 130/130A(MT7931/MT7933)产品也同样支援Matter协议，并已相容市售智能家居产品如Google Nest Hub，提供更方便的智能家居装置连接。

品佳集团代理的MediaTek Genio 130/130A(MT7931/MT7933)微处理器产品，为基于Arm Cortex-M33架构处理器，时脉可达300MHz，内建最高8MB SRAM，提供高效运算能力。
Genio 130A(MT7933)还支援WiFi 6、BT 5.2等无线连接技术，并且在新版本SDK已支援Matter技术，整合后使产品能够跨平台无缝连接智慧家居平台上的其他装置，提升产品价值。
此外Genio 130A(MT7933)的内建HiFi4 DSP使语音辨识的效率及精确度大幅提升，除可配合赛微科技(Cybron)语音识别资料库实现本地端语音助理服务；另外还可搭配WiFi功能整合Amazon Alexa智慧语音助理，提供云端语音识别服务。其语音助理功能也为Matter提供语音声控之功能。

联发科技(MediaTek) Genio 130/130A(MT7931/MT7933)，具备：

• Arm Cortex-M33处理器，时脉300MHz
• 最高8MB SRAM
• WiFi 6与双频 IEEE 802.11 a/b/g/n/ac/ax 2.4G/5G 连接子系统
• 蓝芽连接子系统
• Audio Cadence® Tensilica® HiFi4 DSP@600MHz(注一)
• 硬体加密引擎(AES/DES/3DES/SHA/ECC/TRNG)
• 电源管理单元
• 支援 USB 2.0 OTG(注一)
• 丰富的周边界面如: USB、SDIO、SPI master/slave、I2C、I2S、UART、AUXADC、PWM 以及 最多46组 GIPO
• 提供FreeRTOS及Arduino开发SDK及多个范例专案，缩短开发时程

注一: HiFi4 DSP, USB 2.0为MT7933支援之功能。

此方案从搭建环境开始，使用MT793X FreeRTOS SDK v3.1.0，导入到Matter专案connecthomeip中，并编译Matter范例lighting_app，将烧录韧体到MT7933开发版中后，使MT7933开发版作为Matter装置与Google Nest Hub连接。

实作流程:

1. 环境搭建
   • 作业系统:Linux 22.04 或更新
     
   • 相关套件:git, gcc, g++, pkg-config, libssl-dev, libdbus-1-dev, libglib2.0-dev, libavahi-client-dev, ninja-build, python3-venv, python3-dev, python3-pip, unzip, libgirepository1.0-dev, libcairo2-dev, libreadline-dev

1. 下载connecthomeip
   • 透过以下命令下载connecthomeip程式码
     Command:
     $ git clone https://github.com/matter-mtk/connectedhomeip.git -b v1.0-branch
     $ cd connectedhomeip/
     $ git submodule update --init --recursive
   • 透过script安装connecthomeip需要环境套件，并设定环境变数
     Command:
     $ cd connectedhomeip/
     $ source scripts/activate.sh
     
     显示如标记讯息即代表connecthomeip设定完成。

1. 导入MT793X FreeRTOS SDK
   • 取得MT793X FreeRTOS SDK，并将SDK放置在此路径:connectedhomeip/third_party/mt793x_sdk/
     

1. 编译Matter范例: lighting_app
   
   • 在编译Matter范例之前，需要先编译MT793X专案: matter_sdk
     Command:
     $ cdconnectedhomeip/third_party/mt793x_sdk/
     $./build.sh mt7933_hdk matter_sdk
     
     此专案用于套用MT7933作为Matter装置的平台端属性与相关资源设定。
   • 编译Matter范例:lighting_app
     Command:
     $ cd connectedhomeip/examples/lighting-app/genio/
     $ source third_party/connectedhomeip/scripts/activate.sh
     $ MTK_DEV=y gn gen out/debug && ninja -C out/debug
     编译完成后会在 out/debug/中生成韧体
     

1. 烧录、启动MT7933开发版
   将上一步骤产生的韧体透过Mediatek toolFBTool 烧录到MT7933开发版上，完成后按下MT7933开发版上的reset键重新启动。此时MT7933已成为Matter装置，可进行与Google Nest Hub的连接。
2. MT7933开发版与Google Nest Hub连接
   • 建立Google开发者专案，并添加Matter项目。此方案以Lighting device作为Matter装置
     Link:https://console.home.google.com/projects
     
     
   • 使用安卓智能手机与Google Nest Hub连接
     • 连接WIFI AP
     • 安装"Home" APP。开启APP
     • 从Google Nest Hub提供的教学步骤连接上Google Nest Hub
   • 取得Matter装置连接用的QR Code
     从MT7933开发版Log中可以得到此Matter装置连接用的QR Code网址，可先行将网址开启。
     
     
   • 使用"Home" APP加入Matte装置
     透过新增及管理扫瞄附近的装置，再选择"支援Matter的装置"。
     
     当Matter装置被搜寻到时，使用智能手机扫描先前已开启的QR Code，加入Matter装置。
     等待连接完成后，设定Matter装置位置与名称。
     

1. 控制Matter devie
   完成上一个步骤后可直接透过APP或是语音操作灯具。
   
   

参考资料:

MediaTek Genio 130A(MT7933):

• Website :https://www.mediatek.com/iot/products/genio-130
• Datasheet :MediaTek Website
• Set up your Google Nest device: Google Website

►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

MediaTek Genio 130/130A 具备WIFI 6/BT 5.2无线连接技术的微处理器，且支援Matter协议作为智能家居装置提供完整的解决方案。

►方案规格

 Arm Cortex-M33 with FPU @300MHz  Embedded 1MB SRAM + 8MB PSRAM for applications  Wi-Fi 6 1x1 5GHz and 2.4GHz  Bluetooth 5.2  HiFi 4 DSP@600MHz  USB2.0, SDIO, SPI Master/Slave, I2C, I2S, IR input, UART, AUXADC, PWM  12 channels DMA

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