在本指南中，您將學(xué)習(xí)如何通過(guò)Arduino NanoMatter開發(fā)板和板上的Silicon Labs（芯科科技）MGM240S多協(xié)議無(wú)線模塊來(lái)構(gòu)建一個(gè)智能卷簾系統(tǒng)。該系統(tǒng)可通過(guò) Amazon Alexa 語(yǔ)音 AI 進(jìn)行控制，并將傳感器數(shù)據(jù)集成到開源 Home Assistant 軟件和 Arduino Cloud 中，以實(shí)現(xiàn)更高級(jí)的自動(dòng)化和實(shí)時(shí)監(jiān)控。無(wú)論您是經(jīng)驗(yàn)豐富的開發(fā)者，還是剛剛?cè)腴T的新手，這個(gè)項(xiàng)目將幫助您使家居變得更加智能和互聯(lián)。

想象一下走進(jìn)一個(gè)家，所有設(shè)備都完美協(xié)同運(yùn)作——燈光會(huì)根據(jù)你的存在自動(dòng)調(diào)節(jié)，百葉窗緩緩開啟，讓恰到好處的陽(yáng)光灑入，溫度始終保持在你喜歡的狀態(tài)——而這一切都無(wú)需你動(dòng)手。這正是 Matter 標(biāo)準(zhǔn)正在實(shí)現(xiàn)的愿景。

Matter 由連接標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟（Connectivity Standard Alliance, CSA）于 2019 年創(chuàng)建，該聯(lián)盟由 Amazon、Apple 和 Google 等科技巨頭共同成立，旨在簡(jiǎn)化智能家居設(shè)備的混亂局面。從此，不再需要在不同的應(yīng)用程序之間切換，也不必?fù)?dān)心設(shè)備無(wú)法相互兼容。有了Matter，無(wú)論品牌如何，智能恒溫器、門鈴和安全攝像頭都能無(wú)縫協(xié)作。

以下為本次示例的概略說(shuō)明：

項(xiàng)目硬件概述

Arduino Nano Matter 開發(fā)板（圖 1）將 Arduino 的簡(jiǎn)單易用性與功能強(qiáng)大的芯科科技MGM240S多協(xié)議無(wú)線模塊相結(jié)合，使其成為開發(fā) Matter 兼容物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的理想解決方案。

圖 1：Arduino Nano Matter 開發(fā)板搭載芯科科技MGM240S模塊。（來(lái)源：Arduino）

這款緊湊型平臺(tái)讓不同經(jīng)驗(yàn)水平的開發(fā)者都能輕松構(gòu)建智能家居設(shè)備、升級(jí)現(xiàn)有項(xiàng)目，并嘗試Matter、OpenThread、Zigbee 和低功耗藍(lán)牙（Bluetooth LE）等協(xié)議。

Arduino Nano Matter 開發(fā)板的核心—芯科科技MGM240S 模塊，是一款面向電池供電物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備優(yōu)化的系統(tǒng)級(jí)封裝（SiP）模塊。該模塊基于EFR32MG24 SoC 構(gòu)建，提供先進(jìn)的連接性、安全性和能效，使其成為智能家居和自動(dòng)化應(yīng)用的理想選擇。

項(xiàng)目軟件概述

本項(xiàng)目將使用以下軟件和開發(fā)環(huán)境：

Arduino IDE：用于編寫、編輯和上傳代碼至 Arduino Nano Matter 開發(fā)板。

Amazon Alexa移動(dòng)應(yīng)用：與項(xiàng)目集成，通過(guò)語(yǔ)音指令和自動(dòng)化場(chǎng)景控制智能卷簾。

VirtualBox 7.1.2：用于在 Windows 主機(jī)上虛擬化 Home Assistant 環(huán)境。

Home Assistant移動(dòng)應(yīng)用：提供便捷的設(shè)備監(jiān)控與控制。

Home Assistant：用于高級(jí)家庭自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)靈活的本地 IoT 設(shè)備管理。

Arduino Cloud：用于遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制設(shè)備，提供基于云的儀表盤，實(shí)時(shí)可視化傳感器數(shù)據(jù)，并支持物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的遠(yuǎn)程訪問(wèn)與自動(dòng)化。

項(xiàng)目開發(fā)

本項(xiàng)目的目標(biāo)是通過(guò)Thread通信將Arduino Nano Matter開發(fā)板連接到Amazon Alexa設(shè)備，從而能夠通過(guò)Alexa應(yīng)用控制智能卷簾。此外，您還可以通過(guò)Arduino Cloud Dashboard和Home Assistant應(yīng)用監(jiān)控卷簾狀態(tài)，從而打造一個(gè)多功能且靈活的智能家居自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

首先，我們將回顧本項(xiàng)目所需的軟件環(huán)境，然后介紹所使用的硬件組件。

設(shè)置Arduino IDE

設(shè)置Arduino云API

設(shè)置Home Assistant

為Nano MatterBoard供電

集成Amazon Alexa

集成Home Assistant和Arduino Cloud

在Home Assistant中配置Arduino Cloud集成

在Home Assistant中創(chuàng)建自動(dòng)化

ArduinoCloud中的數(shù)據(jù)監(jiān)控

添加Alexa例程

結(jié)論

本項(xiàng)目展示了Matter物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議在構(gòu)建互聯(lián)智能家居系統(tǒng)方面的強(qiáng)大潛力。使用ArduinoNano Matter開發(fā)板和板上的芯科科技MGM240S模塊，各種傳感器和Alexa，我們創(chuàng)建了一個(gè)無(wú)縫、安全和可擴(kuò)展的解決方案，可基于Thread和低功耗藍(lán)牙通信串連多個(gè)設(shè)備。Matter協(xié)議簡(jiǎn)化了調(diào)試過(guò)程，確保了強(qiáng)大的安全性，并促進(jìn)了設(shè)備之間的互操作性，使其成為智能家居自動(dòng)化的未來(lái)。

總體而言，ArduinoNano Matter開發(fā)板的靈活性使工程師和開發(fā)人員能夠輕松地實(shí)現(xiàn)原型化設(shè)計(jì)和擴(kuò)展他們的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，為添加新的Matter兼容設(shè)備提供了無(wú)限的可能性。本次演示項(xiàng)目為未來(lái)的智能家居無(wú)線解決方案的增強(qiáng)奠定了基礎(chǔ)，為更復(fù)雜和創(chuàng)造性的智能家居集成應(yīng)用提供了潛力。

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