Provisionsfähige und operative Erkennung

Sichtbarkeit für Provisionen

Die Auffindung zur Inbetriebnahme erfolgt vor der Inbetriebnahme und bezieht sich auf das Auffinden und Identifizieren eines inbetriebnahmefähigen Knotens. Es gibt drei Methoden, mit denen ein Node mit Provisionsberechtigung für sich werben kann:

• Bluetooth Low Energy (BLE)
• WLAN-Soft-AP
• DNS-SD in einem IP-Netzwerk, auch bekannt als vorhandenes IP-basiertes Netzwerk

Bei beiden Methoden werden Informationen wie in Tabelle 1 beschrieben vom in Betrieb zu nehmenden Knoten beworben.

Tabelle 1: Werbung für provisionsfähigen Knoten

Feld	Länge	Erforderlich
Diskriminator	12 Bit	Ja
Anbieter-ID	16 Bit	Nein
Produkt-ID	16 Bit	Nein
Erweiterte Daten	variabel	Nein

Gemäß der Matter-Spezifikation sind Anbieter-ID und Produkt-ID nicht erforderlich, können aber angegeben werden. Der Discriminator ist obligatorisch und spielt während der Inbetriebnahme eine wichtige Rolle, um das richtige Gerät bereitzustellen, falls mehrere identische Geräte gleichzeitig verbunden sind. Erweiterte Daten können verwendet werden, um benutzerdefinierte anbieterspezifische Informationen zu codieren.

Viele Geräte senden nach dem Einschalten für kurze Zeit (~3–15 Minuten) Werbung. Andere Geräte dürfen nicht mit dem Advertising beginnen, da ihre primäre Steuerung nicht vom Fabric stammt oder das automatische Advertising von nicht bereitgestellten Geräten wie Schlössern nicht sicher ist. Tabelle 2 fasst dieses Verhalten zusammen.

Tabelle 2: Werbung für nicht bereitgestellte Geräte nach Gerätetyp

Primäre Gerätefunktion	Automatische Ankündigung
Geräte für den Zugriff auf Schlösser und Barrieren	Nein
Die meiste Kontrolle geht vom Stoff aus. Beispiele: Schalter oder Glühbirne.	Ja
Die meisten Kontrollfunktionen sind nicht auf das Gewebe zurückzuführen. z. B. Geschirrspüler oder Kühlschrank.	Nein

Bluetooth Low Energy

In diesem Werbemodus sieht der Commissioner BLE-Anzeigen. Der in Betrieb zu nehmende Controller muss eine GAP-Peripherieschnittstelle (Generic Access Profile) implementieren und seinen nicht in Betrieb genommenen Status regelmäßig bekanntgeben. In den ersten 30 Sekunden nach dem Einschalten eines Geräts muss die Häufigkeit der Werbung hoch sein, mit Intervallen von 20 bis 60 Millisekunden.

Nach 30 Sekunden muss das Gerät mit einer niedrigen Frequenz werben, in Intervallen von 150 bis 1.500 Millisekunden. Wenn das Gerät zum ersten Mal in Betrieb genommen wird, muss es die BLE-Ankündigung beenden.

Der Commissioner muss keine Scan-Anfragen stellen. Es sollte ein passiver Scan auf den drei BLE-Werbekanälen durchgeführt werden: 37 (2.402 MHz), 38 (2.426 MHz) und 39 (2.480 MHz). Diese Kanäle werden aus Bereichen des Spektrums ausgewählt, die sich nur minimal mit WLAN-Kanälen überschneiden, um Funkstörungen zu minimieren.

BLE wird nicht für die betriebliche Erkennung verwendet.

WLAN-Soft-AP

Bei Verwendung von WLAN-Soft-AP wird der Commissionee über ein Ad-hoc-Netzwerk mit Soft-AP (Soft Access Point) erkannt. Die SSID (der Netzwerkname) des Netzwerks hat das Format MATTER-ddd-vvvv-pppp. Dabei gilt:

• ddd ist der 12-Bit-Diskriminator in HEX.
• vvvv ist die 16‑Bit-Anbieter-ID im HEX-Format.
• pppp ist die 16‑Bit-Produkt-ID in HEX.

Wenn der Commissioner eine Verbindung zum Commissionee herstellt, konfigurieren beide eindeutige IPv6-Link-Local-Adressen, wodurch eine Verbindung auf der WLAN-Ebene möglich ist. An diesem Punkt wird die Erkennung wie im Fall der DNS-SD-Methode fortgesetzt, die im nächsten Abschnitt behandelt wird.

Außerdem kann ein WLAN-Soft-AP DHCP für IPv4 und Information Element (IE) implementieren, um anbieterspezifische zusätzliche Informationen bereitzustellen. IE ist ein Feld mit variabler Länge in den 802.11-Management-Frames (WLAN), das es ermöglicht, benutzerdefinierte Informationen an andere Systeme zu übertragen.

Bei der Suche durch den Commissioner sollten die WLAN-Kanäle 1, 6 und 11 bevorzugt werden. Es müssen jedoch alle Kanäle gescannt werden, die durch die lokalen Spektrumvorschriften zulässig sind.

WLAN-Soft-AP wird nicht für die operative Erkennung verwendet.

DNS-SD

In diesem Fall wird der Commissionee über seine DNS-SD-Ankündigungen (Domain Name Service – Service Discovery) erkannt, die Informationen zu den von den Knoten bereitgestellten Diensten enthalten. Weitere Informationen zu DNS-SD finden Sie in RFC 6762. Dies ist eine gängige Methode zur Geräteerkennung, wenn:

• Der Kommissionierer ist mit Ethernet verbunden und hat somit physischen Zugriff auf ein unverschlüsseltes Netzwerkmedium.
• Der Beauftragte hat sich auf anderem Wege mit dem WLAN oder Thread-Netzwerk verbunden.
• Der Commissionee wurde bereits für ein anderes Fabric in Betrieb genommen und ist dem WLAN/Thread-Netzwerk beigetreten. In diesem Fall kann der Beauftragte keine BLE-Anzeigen verwenden oder einen Soft-AP erstellen. Daher werden alle sekundären Fabrics über diese Methode bereitgestellt.

Thread-Geräte verwenden DNS-SD nicht direkt, sondern eine Proxy-Methode, die vom Thread-Border-Router bereitgestellt wird. Diese Methode wird durch das DNS-SD Service Registration Protocol und seinen Advertising Proxy definiert. Thread-Geräte registrieren sich selbst im SRP-Dienst, der in der Regel von einem Thread-Border-Router bereitgestellt wird. Dieser Dienst verarbeitet mDNS-Traffic im Namen jedes registrierten Thread-Knotens, ohne das Thread-Netzwerk mit zusätzlichem Traffic zu belasten, der von diesen Protokollen generiert wird.

Der DNS-SD-Instanzname für die Geräteerkennung ist _matterc._udp und die Hostnamen werden entweder aus einer 48-Bit-MAC-Adresse oder einer 64-Bit-MAC-Extended-Adresse erstellt, die als Hexadezimalstring wie A5F15790B0D15F32.local. ausgedrückt wird. In der Regel wird dieser Datensatz nur beworben, wenn der Auftraggeber beauftragt werden kann. Es kann jedoch auch weiterhin Werbung schalten, wenn es sich nicht im Inbetriebnahmemodus befindet. Dieses Verhalten wird als erweiterte Erkennung bezeichnet.

Nach der Erkennung werden IPv6-Adressen in den AAAA-Einträgen und Schlüssel/Wert-Paare im DNS‑SD-TXT-Eintrag zurückgegeben. Das Schlüssel/Wert-Paar enthält Informationen wie den Diskriminator, die Anbieter-ID und die Produkt-ID. Der Knoten gibt auch Provisioning-Untertypen an, sodass die Ergebnisse gefiltert werden können, um nur Provisioning-Geräte zu finden, die einem bestimmten Attribut entsprechen.

Operative Erkennung

Die betriebliche Erkennung ist der Prozess, bei dem ein in Betrieb genommener Knoten erkannt und identifiziert wird. Die operative Erkennung erfolgt nur über die IP-basierte DNS-SD-Methode. Der Name der Knoteninstanz setzt sich aus der 64-Bit-komprimierten Fabric-ID und der 64-Bit-Knoten-ID zusammen. Diese IDs in Hexadezimal werden dann mit einem Bindestrich verkettet, z. B. 2906C908D115D362-8FC7772401CD0696.local.. Die betriebliche Erkennung verwendet denselben Zielhostnamen wie die DNS-SD-Geräteerkennung.

Der DNS-SD-Diensttyp ist _matter._tcp. Obwohl die Namenskonvention _tcp verwendet wird, kann das Gerät auch andere Transportprotokolle wie UDP verwenden.