Matter지원 STM32 MCU 솔루션: 스마트 홈 디바이스의 자유로운 연동을 위한 약속
Matter는 CSA(Connectivity Standards Alliance)에서 관리하는 오픈소스 상호운용성 표준입니다.
스마트 홈 및 스마트 빌딩을 위해 설계된 Matter는 각기 다른 IP 기술에서 커넥티드 디바이스 간의 원활한 연동을 보장합니다. Matter는 개인 정보 보호를 보장하면서 여러 브랜드의 연결된 객체들이 원활하게 연동하도록 보장하기 때문에 최종 사용자가 디바이스의 상호운용성을 더이상 걱정할 필요가 없습니다.
Matter는 다양한 애플리케이션을 구현할 수 있는 애플리케이션 계층으로, 오픈소스 및 인증 인프라를 통해 광범위하게 채택될 수 있습니다.
" 스마트 홈 디바이스는 안전하고 신뢰할 수 있으며 사용이 용이해야 합니다. Matter는 이것을 보장합니다."
Matter 네트워크에서 커넥티드 디바이스의 역할
스마트 홈에서 커넥티드 디바이스는 Wi-Fi 또는 Thread 기술을 기반으로 실행되며, 각 디바이스는 Matter 네트워크 내에서 특정한 역할을 합니다.
이러한 디바이스는 Wi-Fi, Ethernet 또는 Thread 내에서 네트워크 통신 프로토콜로서 커넥티비티 기술을 지원합니다. 사용자가 기존 네트워크에 새 디바이스를 추가하는 "커미셔닝"을 수행할 수 있으려면 이러한 디바이스에서 Bluetooth® LE 기술도 지원해야 합니다.
- 엔드 디바이스: 조명이나 도어 잠금 장치 같은 최종 애플리케이션을 지원하는 연결된 객체
- 라우터/브리지: 게이트웨이 같은 객체는 엔드 디바이스에서 데이터를 라우팅해서 한 프로토콜에서 다른 프로토콜로 전송함
(예: Wi-Fi에서 Thread로) - 컨트롤러: Matter 네트워크에 엔드 디바이스를 커미셔닝하는 데 사용되는 스마트폰이나 태블릿과 같은 디바이스
(컨트롤러는 Bluetooth LE를 지원)
Matter 네트워크에서 동작하는 STM32WB 무선 MCU
STM32WB는 다음과 같은 기능을 통해 Matter 네트워크를 구현함으로써 연결된 객체에서 Matter를 지원합니다.
- 멀티 프로토콜 기능: STM32WB는 디바이스 커미셔닝에 필요한 Bluetooth LE와 Thread를 동시 모드에서실행
- 애플리케이션 계층과 커넥티비티 스택을 지원하는 1MB 플래시와 256KB RAM의 대용량 메모리
- 쿼드 SPI 주변 장치를 통해 코드 실행가능한 외장 메모리 확장
- OTA(Over-The-Air) 펌웨어로 애플리케이션과 커넥티비티 스택을 모두 업데이트
STM32WB MCU에는 NUCLEO-WB55RG 와 디스커버리 보드 STM32WB5MM-DK가 준비되어 있으며, Matter에서 실행되는 애플리케이션을 위한 센서, 외부 플래시, 화면, 터치 센서를 비롯해 다양한 기능 세트를 제공합니다.
여러 종류의 STM32 MCU가 Matter 표준을 지원하며, 다음과 같은 디바이스 유형에 적합합니다.
| Matter 디바이스 유형 | 커넥티비티 | 단일 무선 MCU | 호스팅된 아키텍처 (MCU/MPU + 무선 코프로세서) |
| Matter to Thread Bridge | Thread RCP Ethernet | - | STM32H7 + STM32WB STM32MP1 + STM32WB |
| Matter - Thread 엔드 디바이스 | 동시 동적 스레드 – Bluetooth LE |
STM32WB* | STM32H7 + STM32WB STM32U5 + STM32WB STM32MP1 + STM32WB |
| Matter - 비Matter 브릿지 | 모든** | - | STM32H7 + STM32WB STM32MP1 + STM32WB STM32H7 + STM32WL STM32MP1 + STM32WL |
** Matter를 다른 기술로 변환하는 데이터 모델
STM32WB에는 Nucleo-WB55RG나 디스커버리 보드 STM32WB5MM-DK 같은 다양한 개발 보드가 제공됩니다. 디스커버리 보드는 Matter용 다양한 유형의 애플리케이션에 대한 시제품을 신속하게 제작할 수 있도록 광범위한 기능 세트, 센서, 플래시, 화면, 터치 센서 등을 제공합니다.
Matter 네트워크에 스마트 홈 디바이스를 중계(bridge)하는 방법
많은 IoT 디바이스들이 Zigbee를 지원하고 있으며, 이제는 Matter도 지원할 예정입니다. 지원 인프라에는 Matter 기반 디바이스와 Zigbee 기반 디바이스 간의 통신을 브리징할 수 있는 솔루션이 필요합니다.
이러한 브리지 디바이스는 일반적으로 고성능 MCU를 이더넷 기능과 통합하여 커넥티비티 제품을 연결합니다.
듀얼 코어 STM32H7 MCU는 Matter 계층을 내장하고 이를 Zigbee 프로토콜로 변환하거나, 그 반대로 작업이 가능하다는 점에서 이러한 역할을 수행하기에 적합한 기능을 제공합니다.
STM32 Matter Bridge 개념 증명
