В моем умном доме много устройств zigbee, изначально все они были устройствами от бренда Хiaomi. В качестве zigbee координатора у меня выступает Xiaomi Gateway 2 с включенным режимом разработчика . Но в процессе перехода на альтернативную систему управления выяснился некоторый нюанс.
У меня в квартире установлены “умные” двухклавишные выключатели от Aqara. В этих выключателях есть очень интересный и полезный режим отвязки клавиши выключателя от реле, установленного в нем. Таким образом, если у вас, например, на этот выключатель подключена какая-то умная лампочка можно больше не выключать ее физически от сети, а просто отвязать клавишу, замкнуть реже, а на нажатие клавиши назначить включение лампочки.
Эта самая отвязка клавиши от реле доступна в приложении MiHome, но не доступна при интеграции шлюза в самом Home Assistant. Туда просто не передаются события нажатия клавиш, можно управлять и следить только за реле в самом выключателе. Изначально это не было для меня большой проблемой, но я начал искать пути её решения.
Умный дом на Xiaomi. Почему пришлось поменять xiaomi hub на Aqara hub
Решение я нашел в виде проекта zigbee2mqtt , который поддерживает эти выключатели и также поддерживает отвязку клавиш, но для использования этого проекта нельзя использовать Xiaomi Gateway, нужны отдельные usb координаторы сети wi-fi, такие как deconz, Sonoff cc2531 или собранные энтузиастами на чипах CC2538. В качестве бонуса — поддержка этим проектом огромного многообразия устройств разных брендов.
В качестве usb координатора сети zigbee я выбрал стик на базе модуля cc2538 с сайта Modkam.ru
Источник: dzen.ru
Собираем DIY шлюз для Zigbee устройств
Пока крупные производители конечных устройств Zigbee в борьбе за кошельки пользователей имитируют поддержку оборудования сторонних производителей, группы энтузиастов изучают стандарты протоколов и изобретают «альтернативные» всеядные программные и аппаратные решения для работы с устройствами Zigbee.
Наибольший толчок развития DIY шлюзам дал проект zigbee2mqtt. На момент написания заметки в проекте реализована поддержка 785 устройства от 140 производителей.
Поиск показал наличие интересных конкурентных проектов AqaraHub(написан на с, похоже, что развитие приостановлено, последний коммит был 5 месяцев назад), нативная поддержка в ioBroker (проект ведет наш соотечественник Киров Илья), нативная поддержка в Home-assistant (поддержка появилась после появления библиотеки zigpy, активно развивается, но пока далека от совершенства). Обзор программных шлюзов хорошо разобран в интернете, имеется множество статей, желающий найдет информацию по тэгам в конце статьи.
После того, как zigbee2mqtt набрал достаточную популярность, пользователи ощутили и недостатки «программных» шлюзов. Среди наиболее заметных можно выделить следующие:
Куда поставить и как подключить — Xiaomi Gateway 3 ?
- необходимость использования отдельного сервера или одноплатного компьютера raspberry или аналога;
- на одноплатном компьютере для работы USB устройств нужен хороший блок питания, необходимо предусмотреть охлаждение одноплатного компьютера, также требуется карта памяти хорошего качества с достаточным свободным местом. При использовании одного мини-компьютера для «программного» шлюза и системы управления умным домом, необходимо следить за наличием свободного места на карте памяти, которое может внезапно заполниться логами или другими файлами;
- загрузка и поддержка актуальности версий интерпретатора и библиотек Node.JS. Обновление версий zigbee2mqtt производится из консоли, при обновлении есть необходимость в создании резервной копии конфигурации и последующего обновления;
- отсутствие визуального интерфейса из коробки.
Все указанные недостатки были отмечены группой энтузиастов, которые постарались на базе доступных для заказа на Aliexpress комплектующих разработать альтернативный DIY Zigbee шлюз. Использование аппаратного шлюза должно уменьшить количество сбоев, связанных с работой операционной системы и сделать более надежное решение, которое можно использовать из коробки. Для поддержки оборудования была написана прошивка SLS Zigbee Gateway, которая распространятся бесплатно. В настоящее время полноценно поддерживается работа более 100 видов устройств, список постоянно расширяется.
Ведется работа по наполнению и актуализации руководства по использованию шлюза. Уже сейчас реализована возможность использования сценариев на языке lua (доступны функции работы с сервером MQTT, вызов url методом POST или GET, изменение состояний устройств в зависимости от состояний устройств). Для интеграции с системами умного дома доступен поддерживаемыми почти всеми системами протокол MQTT. Для ускорения интеграции устройств шлюза в системы умного дома, структура топиков полностью соответствует структуре zigbee2mqtt.
Для интеграции с MajorDoMo разработано дополнение. Интеграция с Home-assistant описана в инструкции. В скором времени будет реализован механизм discovery для home-assistant. Также доступен вариант управления устройствами шлюза через HTTP API. В среднесрочной перспективе будет реализована работа с оборудованием BLE.
Стоит отметить, что имеются альтернативные прошивки и решения, имеющие в основе похожее причины для создания DIY шлюза. Ведется аналогичный проект на том же оборудовании по названием ZESP. К сожалению, обновления проекта Zesp для ESP32 свободно не распространяются, поэтому оценить текущую функциональность не представляется возможным.
Также команда авторов прошивки Tasmota запустила проект реализации подобного шлюза на базе микроконтроллера ESP8266 и трансивера сс2530.
Самостоятельная сборка шлюза
В качестве аппаратной начинки шлюза используется современный микроконтроллер ESP32-WROVER-B от Espressif, который согласно даташиту с сайта производителя может одновременно работать с WiFi и BLE, имеет достаточный для работы шлюза объем оперативной памяти и хорошую производительность. Еще одной полезной особенностью данного чипа является доступность написания кода в Arduino IDE или PlatformIO, а также его цена.
Главным преимуществом трансивера является многофункциональность. Он может работать как через встроенную эмуляцию USB, так и через UART. Для использования UART была написана прошивка.
Более подробно информация по перепрошивке разобрана в статье Прошиваем СС2538 с помощью J-Link на сайте modkam.ru.
Также существуют готовые модификации плат для Raspberry через UART.
Схема подключения ESP32 и сс2538 сс2592 указана на рисунке:
Готовые герберы и файлы для заказа плат можно взять на сайте modkam.ru
Отличную видео-инструкцию по сборке шлюза подготовил Руслан Надыршин на своем канале «Электроника в объективе»
Также SLS Zigbee шлюз можно собрать на базе ESP32 и устаревшего модуля сс2530. Производительность старого чипа от TI сильно отстает от сс2538, поэтому рекомендуется их использовать только для ознакомления. Более подробная информация представлена в начале обсуждения темы по ссылке.
Готовые шлюзы, собранные энтузиастами, можно приобрести в группе в telegram
Начало работы
После прошивки zigbee модуля и ESP32, при включении шлюза создается точка доступа zgwABCD, где ABCD — последние символы MAC-адреса ESP32. Далее необходимо с помощью телефона подключиться к новой точке доступа и ввести реквизиты вашей сети Wi-Fi.
После того, как шлюз подключился к сети, в настройках вашего маршрутизатора можно уточнить его ip адрес. Интерфейс управления может быть доступен на 80 порту по адресу, который выдал маршрутизатор, например http://192.168.1.93.
После того, как вы подключитесь к шлюзу SLS Zigbee Gateway, вам необходимо зайти на страницу настроек GPIO микроконтроллера (из меню основной страницы Settings -> HW Setup) и выставить настройки портов GPIO. Ниже приведены настройки для круглой платы:
Если шлюз собран и прошит правильно, то на главной странице в разделе Zigbee вы должны увидеть Zigbee DeviceState: 9 [OK]
Сопряжение устройств
Добавление устройств zigbee осуществляется при включении режима сопряжения. Его можно осуществлять через меню Zigbee -> Join, либо командами mqtt или http (информацию можете найти в документации). Новые сопряженные устройства будут появляться нарастающим итогом, пока включен режим сопряжения.
Список всех сопряженных устройств можно открыть через меню Zigbee -> Devices
Можно посмотреть карту сети Zigbee -> Map
Интеграция с системами умного дома
Интеграция с системами умного дома доступна по mqtt или http. Структура топиков mqtt соответствует описанию zigbee2mqtt. Настроить адрес вашего mqtt брокера можно на странице Settings -> Link Setup -> MQTT SETUP
Дальнейшие шаги по интеграции с системами умного дома описаны в соответствующих инструкциях (Majordomo, home-assistant)
Настройка автоматизаций
В шлюзе SLS Zigbee Gateway доступны следующие виды автоматизаций:
Примеры использования
Оборудование самого популярного в СНГ китайского брэнда Xiaomi поддерживается шлюзом почти в полном объеме. К сожалению почти все оборудование этого брэнда (за исключением оборудования новой серии на zigbee 3) не поддерживает Binding согласно стандарта, т.е. не может работать автономно, без координатора. Как раз для таких случаев был создан вариант автоматизации на шлюзе SLS — SimpleBind. Он позволяет настроить автоматизацию внутри одной сети Zigbee, где решение об изменении состояния будет принимать шлюз SLS на основе простейших инструкций.
Ниже на скрине указан пример правила управления устройством (реле KS-SM001 от Ksentry Electronics) в зависимости от нажатия правой кнопки двухкнопочного пульта WXKG02LM от Xiaomi.
Датчики движения, дыма, открытия двери и другие можно настроить аналогичным образом. Более подробные сведения об использовании функции SimpleBind можно прочесть в описании функционала.
Оборудование компании Ikea, Philips, Nue, Gledopto, Trust и др. производителей имеют прошивки с поддержкой необходимых кластеров. Это позволяет настроить прямые автоматизации. Например круглый магнитный пульт IKEA ICTC-G-1 может самостоятельно без использования шлюза управлять почти всеми видами доступных ламп zigbee.
Такая автоматизация на основе прописанных в прошивке устройств кластеров называется Binding. Обычно шлюз (координатор) настраивает связи устройств, далее устройства общаются между собой без использования координатора. Описание методов настройки связей устройств указаны в руководстве. С помощью Binding удалось настроить управление всеми лампами Ikea, Trust, Philips и даже лампочку Aqara ZNLDP12LM. Ниже на скрине пример привязки круглого пульта-диммера икея (беспроводной реостат) к имеющимся лампочкам zigbee.
После нажатия Bind каждая из ламп может менять яркость при вращении пульта-реостата.
Дальнейшие перспективы
- разработка облачного личного кабинета, где можно будет управлять своими устройствами;
- интеграция шлюза с голосовыми ассистентами Google Home, Яндекс Алиса и др.;
- реализация возможности считывания информации устройств BLE средствами ESP32;
- разработка шлюза для проводных интерфейсов с поддержкой протоколов MODBUS, DALI, DMX, DI-DO, 1-wire, I2C, счетчиком импульсов;
- разработка второй версии шлюза для Zigbee с поддержкой Ethernet и ИК портов;
- добавление поддержки групп.
Источник: habr.com
Xiaomi Life
Перед многими пользователями умного дома рано или поздно встает вопрос о “переезде” сценариев Автоматизации на новый шлюз. Причинами могут быть его поломка, обновление на более продвинутую модель, расширение сети в связи с большим количеством подключенных устройств (а у разных шлюзов разные ограничения) или масштабированием на большую площадь. При большом количестве устройств и сценариев автоматизации, у некоторых пользователей возникает паника и бываю допущены ошибки.
Bluetooth устройства, в основном это различные датчики, типа температуры, влажности, движения и открытия – они никогда не привязываются ни к какому шлюзу и “винды” одновременно всеми доступными шлюзами. Поэтому при интеграции в сеть нового шлюза, такими устройствами заморачиваться не стоит, сами подключатся к нему, если шлюз в радиусе действия.
Bluetooth Mesh – исполнительные устройства у которых шлюз обязательно проверяет состояние, как минимум включено-выключено. Это различные выключатели, реле, розетки, лампочки и т.п. Хотя встречаются и датчики, например присутствия …
Такие устройства имеют ограниченную привязку, например по уровню сигнала. Чем ближе шлюз, тем больше вероятность что реле или лампочка подключается к нему. Но не всегда… В случае поломки шлюза, привязанные устройства сами подтянутся к новому шлюзу и Автоматизация продолжит работать. Если домашняя сеть расширяется новым дополнительным шлюзом с поддержкой протокола Bluetooth Mesh, то вручную никаких манипуляций проводить не нужно, шлюзы сами между собой “договорятся” и распределят подключенные устройства. Таким образом в экосистеме Xiaomi с помощью BLE Mech можно реализовать резервирование шлюзов для устойчивости домашней сети.
ZigBee – самые проблемные в данном случае устройства. Они имеют жесткую привязку к конкретному шлюзу и с автоматизацией придется немного повозиться, причем в зависимости от ситуации действия немного отличаются.
Обновление шлюза | Расширение сети – ситуация при которой старый шлюз работает и нам нужно его заменить или добавить новый шлюз с распределением части устройств на него. В данном случае открываем в приложении вкладку Автоматизация , находим все сценарии в которых присутствуют нужные ZigBee устройства и выключаем их переводом ползунка в неактивное состояние.
Далее удаляем ZigBee устройства в приложении (по одному) и подключаем к новому шлюзу с помощью троекратного нажатия. На нужном нам шлюзе нажимаем кнопку Reset три раза переводя его таким образом в состояние сопряжения и потом один раз (длительное нажатие до появления индикации светодиодом) нажимает кнопку сброса на самом подключаемом устройстве. Также данную процедуру можно сделать и через Автопоиск (нажать + в верхнем правом углу приложения), после удаления в приложении zigbee устройство автоматически переключается в режим сопряжения. Далее заходим во вкладку Автоматизация и снова активируем нужный сценарий с перенесенным устройством. Некоторые пользователи сообщают что процедура с временной деактивацией сценария не обязательна, но как по мне, так надежней, так как при этом происходит обновление статуса сценария на облаке и дополнительная перепроверка состояния устройств.
Замена сломавшегося шлюза . Ситуация отличается в худшую сторону от вышеописанной тем, что мы не сможем корректно “отвязать” ZigBee устройство в приложении с переходом в режим сопряжения, так как оно будет иметь статус offline . В данном случае после интеграции нового шлюза в домашнюю сеть, ZigBee устройствам нужно будет делать полный сброс, Автопоиск не будет находить их, а так как у разных устройств Reset реализовываться по разному и все запомнить невозможно, получаем тот ещё гемморой. Поэтому процедура будет выглядеть следующим образом, выбираем нужное устройство ( Добавить новое устройство ) в соответствующей вкладке, и приложение подсказывает как сделать полный сброс в карточке устройства.
Далее в процессе привязки устройства к новому шлюзу стараемся указывать старые имя и его местоположение. После завершения сопряжения, открываем вкладку Автоматизация , находим сценарий с нужным устройством и передобавляем его здесь. После сохранения сценария повторяем процедуру со следующим устройством. В данном случае происходит пересоздание сценария по ранее созданному шаблону с обновлением данных в облачном хранилище.
Начиная с mihome 8.0 для пользователей стал доступен новый вид автоматизации – Mijia Automation Geek Edition , создание локальных сценариев на Xiaomi Home Hub . Новый хаб представляет собой небольшой домашний микросервер отвечающий за работу Вашего Smart Home, и созданный сценарии сохраняются непосредственно на нем. Немного информации я описывал здесь . В случае его поломки, вся созданная автоматизация исчезнет.
На данный момент единственным решением этой проблемы является покупка и добавление в экосистему дома еще одного такого хаба, его функционал имеет возможность автоматического резервирования автоматизации и перехода управления домом на другое устройство в случае выхода из строя одного из устройств. Надеюсь в будущем будет добавлена возможность выгрузки сценариев в отдельный файл с возможностью загрузки на новое устройство.
Перенос “умного” дома на новый регион .
Устройства экосистемы Xiaomi имеют региональность (работа в определенном регионе) как и у большинства других компаний и корпораций… К сожалению… И иногда пользователи, купив гаджет не для своего региона, пробуют добиться его работы в своем доме. В стоковом приложении mihome, сменить регион устройства, если он не поддерживается, не получится. В таких ситуациях используют или клонирование приложения и использованием его в двух разных регионах или модифицированный mihome, например самый популярный проект от VEVS .
В первом случае устройства будут нормально работать в своих регионах, но создать автоматизацию между разными регионами не получится. Такой метод используют в основном для робопылесосов или камер, где можно отказаться от совместной работы с другими смарт устройствами и достаточно только управлять или контролировать гаджет.
Во втором случае, использование модов, нужно понимать что переход на неродной для устройств регион может привести к проблемам с некоторыми устройствами. Облака разных регионов не идентичны по функционалу, а плагины и прошивки некоторых устройств жестко «привязаны» к своим регионам. Так что данный метод оправдан только в случае, если Ваши устройства поддерживают перемещение и работают без сильных глюков. Но нужно учитывать, что китайцы стараются прикрывать такие лазейки с помощью новых прошивок для самих устройств и выходом новых версий mihome.Так что погоня за новыми прошивками или обновления может сыграть злую шутку…
Что касается автоматизации, созданные ранее сценарии перенести на другой регион не получится… Совсем… Нужно будет пересоздавать все заново с полным сбросом каждого устройства и подключением заново в новом регионе. Но если поэкспериментировать все таки хочется, желательно сделать выключение всех ранее созданных сценариев перед их удалением.
Описанные процедуры не дают гарантий в успехе, так как всегда имеются дополнительные условия типа статуса сценария (локальный или облачный) и регионы устройств, влияющие на результат.
Что касается замены WiFi роутера , здесь все намного проще. На новом роутере при его подключении в домашнюю сеть, указываем имя сети и логин для подключения от прежнего . Также стоит обращать внимание на пункт Шифрование – он должен быть WPA/WPA2 . В таком случае ни одно устройство не заметит подмены вообще и ничего перенастраивать не нужно.
Если же все таки есть необходимость изменить параметры домашней сети в новом роутере, то все смарт устройства, работающие по WiFi, нужно сбрасывать и привязывать к mihome по новому. Это же касается и шлюза. А вот устройства привязанные к самому шлюзу часто восстанавливаются сами через некоторое время. Сценарии Автоматизации в данном случае нужно будет открывать, обновлять устройства и пересохранять. Особенно с WiFi устройствами.
Автоматизация 2.0 в MiHome – Статья
секреты Xiaomi Home Hub – Статья
Xiaomi Home Hub ZSWG01CM – Обзор
P.S. следить за выходами новых обзоров а также за новинками и новостями Xiaomi теперь можно и в telegram канале…
Источник: xiaomilife-online.blogspot.com