Sviluppo di dispositivi IoT per la domotica: dalla progettazione hardware all'integrazione del protocollo Matter

Negli ultimi anni l'automazione domestica ha evidenziato la necessità di standard interoperabili, reti a basso consumo e architetture orientate alla privacy. Il protocollo Matter, operante in sinergia con reti mesh Thread, rappresenta oggi lo standard di riferimento per la smart home, garantendo comunicazioni sicure, a bassa latenza e agnostiche rispetto al produttore. L'obiettivo di questo elaborato è la progettazione hardware e lo sviluppo software di un ecosistema domotico completo, basato su microcontrollori ESP32-C6 e gestito interamente in locale. L'architettura del sistema si fonda su un server locale implementato tramite Raspberry Pi con la piattaforma open-source Home Assistant. Per permettere la comunicazione tra l'hub centrale e la rete di dispositivi, è stato realizzato un Thread Border Router configurando un ESP32-C6 come Radio Co-Processor (RCP). Su questa infrastruttura sono stati progettati, realizzati e integrati vari nodi IoT custom: un dispositivo multi-funzione per il controllo di prese, ventilazione PWM e illuminazione LED RGBW; un nodo ambientale per il monitoraggio di temperatura e umidità; un modulo per il controllo automatizzato del portone e del cancello tramite relè e sensori di Hall; una serie di dispositivi alimentati a batteria che sfruttano dei sensori ToF per rilevare la presenza di veicoli. Il lavoro dimostra la fattibilità tecnica e i vantaggi operativi derivanti dallo sviluppo di prodotti compatibili con reti Matter-over-Thread, proponendo una soluzione decentralizzata da brand e servizi cloud.