Bluetooth шлюзы Xiaomi
В системе умного дома Xiaomi используются 3 протокола беспроводной связи Wi-Fi, ZigBee и Bluetooth. И если с принципом работы первого знакомы все, второй разобран в отдельной статье, то по блютус протоколу могут возникнуть вопросы. Например, из-за его небольшого радиуса действия устройства с Bluetooth видятся только в непосредственной близости со смартфоном.
Чтобы решить эту проблему, в 2017 году было введено понятие Bluetooth-шлюз.
Принцип работы аналогичен ZigBee шлюзам, датчик с модулем Bluetooth подключается к одному из устройств, которое имеет одновременно 2 беспроводных интерфейса, по блютусу держит связь с датчиком, а по Wi-Fi обменивается данными с облаком. Схематично это выглядит так:
Такая схема работы позволяет обеспечить длительную работу умных устройств от батарейки и, в отличии от устройств с ZigBee протоколом, возможность подключения к устройству напрямую.
Устройства с протоколом Bluetooth можно разделить на 2 категории: подключаемые устройства и Bluetooth шлюзы. Посмотреть полный список устройств, которые могут выполнять роль шлюза, можно в приложении Mi Home, во вкладке «Profile» > «BLE Gateway».
Если у вас уже есть устройства, которые могут выполнять роль шлюза, они отобразятся в списке. А если зайти в Bluetooth шлюз, то отобразится список устройств которые можно к нему подключить. В приложении присутствует небольшая инструкция:
А вот если подходящих устройств нету, то приложение предложит их купить:
На данный момент (январь 2020 года), 10 устройств поддерживают функцию шлюза:
1. Камера видеонаблюдения Mijia Smart Home Camera
Одно из первых устройство с функцией Bluetooth шлюза. Вполне неплохая камера с FullHD разрешением и углом обзора в 130 градусов. Сейчас уже снята с продажи и найти её затруднительно , но если вдруг вам попадется, её код продукта S XJ01ZM .
Bluetooth шлюз для умного дома, за копейки и за 5 минут работы, на ESP32
Всем привет. Если помните в обзоре на часы Mijia я упоминал, что для подключения часов к Home Assistant можно воспользоваться проектом под названием bt-mqtt-broker. Практика показала, что данный сервис весьма и весьма нестабильный. Периодически Bluetooth на сервере намертво зависал, и приходилось дёргать службу. В общем после очередного зависания, решил поискать, что можно еще сделать, и нашел решение за 300 рублей, которое предельно просто реализовать, без паяльника и прочих прелестей.
Решение это — плата разработчика на ESP32 , а также проект под названием ESPHome .
Приезжает плата в обычном антистатическом пакете, и, к слову, в мягком почтовом пакете. Для защиты на ножки был нацеплен мягкий материал. Доехала к счастью платка целая и невредимая.
На плате указан производитель – Az-Delivery.
Внешне и по размерам она очень сильно напоминает Arduino Nano. Гребенки контактов, для экспериментов с макетными платами – сразу распаяны. Микроконтроллер тут установлен — от Espressif – ESP32-WROOM-32D.
Питание и подключение к компьютеру осуществляется при помощи MircoUSB порта. Обратите внимание, что при заказе данной платы возможно 2 варианта – со встроенной антенной и без неё, но с возможностью подключения внешней. Плата работает одновременно и с WiFi и c Bluetooth.
Перейдем, собственно, к созданию шлюза из этой платы.
Потребуется компьютер с Linux, в моём случае – Ubuntu 20.04.
Как всегда сперва лучше обновиться:
sudo apt update sudo apt upgrade
Если вдруг у вас не стоит Python или pip3 – установите их:
sudo apt install python3 python3-pip
Дальше ставим esphome при помощи pip:
sudo pip3 install esphome
А также пакеты для работы веб интерфейса (но можно и без него обойтись, используя только команды, подробности описаны на сайте esptool), скорее всего они установятся во время установки esphome, но на всякий случай
sudo pip3 install tornado esptool
sudo esphome config/ dashboard
config/ — это папка, относительно вашего текущего местоположения в терминале, куда будут складываться ваши конфиги.
Далее переходим по адресу – 127.0.0.1:6052 (или по адресу вашего компьютера, если заходите не с него), и создаем тут новый проект.
Задаём имя будущего шлюза
Выбираем из списка нашу плату, если такой нет в списке, то можно попробовать выбрать что-то с похожим названием, или generic. В моём случае при выборе Generic esp32 всё прекрасно заработало.
На следующем шаге вводим имя WiFi сети и пароль от нее, а также пароль для обновлений по воздуху и для доступа к шлюзу со стороны Home Assistant.
Жмем submit, и возвращаемся на главный экран.
Тут будет видно, что появился новый конфиг для нашей платы. Нужно его отредактировать, чтобы он научился обрабатывать данные с ваших устройств. Ниже пример куска конфига для подключения часов Xiaomi:
esp32_ble_tracker:
scan_parameters:
active: false
sensor:
— platform: xiaomi_lywsd02
mac_address: e7:2e:00:f1:4c:95
temperature:
name: «Xiaomi Clock Temperature»
humidity:
name: «Xiaomi Clock Humidity»
Обратите внимание на параметр active:false – есть подозрение, что если его не указывать, то он по умолчанию в состоянии true, и как следствие может негативно влиять на разряд батареи в устройствах, но в то же время, когда режим работы пассивный – некоторые функции могут работать не корректно. Также, к сожалению для моих часов не передаются данные о заряде батареек. Остальное, как мне кажется, в комментариях не нуждается.
Вообще на сайте ESPHome можно найти великое множество примеров для разных устройств. Так что можете там поискать для вашего.
Сохраняем конфиг, закрываем и жмем validate. Если проверка пройдена, то остается только залить прошивку в микроконтроллер.
Подключаем плату к USB и переводим её в режим прошивки, для этого жмем на ней на кнопку boot и не отпуская эту клавишу однократно нажимаем на cn, или en, в общем вторую кнопку =). В правом верхнем углу появится новый порт, выбираем его и жмем upload. Дожидаемся загрузки и когда пойдут логи связанные с обнаружением Bluetooth устройств можно жать на Stop всё отключать и уносить самодельный шлюз в нужное место.
В будущем, прошитые девайсы можно обновлять по воздуху (OTA), с данной платой я пробовал – всё замечательно работает. Но на форумах часто встречал жалобы, что с той или иной платой других производителей – данная функция нормально не работает.
Остается только добавить интеграцию ESPHome в Home Assistant, дальше всё подтянется автоматически. В смысле подтянется ваш ESP32 как устройство, с объектами которые были прописаны в конфиге (в моем случае температурой и влажностью). Занимательно, что имена объектов точно такие же, как были заданы в конфиге.
Пользуюсь этим самодельным шлюзом уже несколько недель, и ни одной проблемы с ним пока не возникло. Работает как часы. Правда стоит оговориться, что у меня к нему подключено только одно устройство, не исключено, что что-то может пойти не так, если добавить на одну еспишку великую гору устройств.
Что такое Bluetooth (BLE) шлюз?
Компания Xiaomi постепенно отказывается от технологии ZigBee в своих новых датчиках для Умного Дома. Все больше и больше девайсов появляются на технологии Bluetooth — новой для построения Умных Домов. Сердцем такой системы является Bluetooth шлюз. Об особенностях этой технологии и поговорим в данной статье.
Главным отличием протокола связи Bluetooth в отличие от Зигби является принцип подключения датчиков и взаимодействия с шлюзом. В случае старого доброго ZigBee все дочерние устройства (датчики, выключатели ит.д.) подключаются непосредственно к конкретному шлюзу, даже если их у вас несколько.
А в технологии Bluetooth — датчики просто (в случае срабатывания или через определенные интервалы времени) шлют сообщения с данными в эфир всем доступным Bluetooth шлюзам, и если последние находятся в радиусе действия они их принимают и отправляют в облако.
Xiaomi судя по всему заблаговременно начали готовиться к переходу на технологию связи по Bluetooth для своей экосистемы MiHome поскольку уже несколько лет назад они начали оснащать многие свои гаджеты BLE шлюзами.
Так например, такие шлюзы встроены в популярный увлажнитель воздуха Smarmi 2, настольную лампу Bedside и даже в робота пылесос Xiaomi Vacuum Cleaner G1. Правда производитель запретил в приложении работу нестандартных блютуз шлюзов в регионах где они официально не поддерживаются, но эту проблему можно легко обойти на модифицированном MiHome читайте далее в статье.
Какой блютуз шлюз купить?
Несмотря на то, что блютуз шлюзы есть во многих устройствам Xiaomi, наиболее рационально будет именно покупка, специализированного девайса, — на данный момент это Xiaomi Gateway 3. Который обладает поддержкой всех протоколов используемых в Умном Доме Xiaomi Mihome — ZigBee 3.0, Bluetooth и Bluetooth Mesh.
Касательно последних 2-х стоит понимать что это две разные технологии, если ble — это пассивное отправление данных с датчиков в эфир, то ble mesh создает активную сеть, через которую гаджетами можно будет управлять, например выключателями или светильниками, а не только принимать от них данные.
Нестандартные BLE шлюзы
Это как раз bluetooth шлюзы которые находятся в устройствах выполняющих другую функцию — например увлажнитель воздуха, но и попутно могут принимать данные от bluetooth датчиков, например к такому шлюзу вы сможете подключить датчик температуры и влажности Mijia Bluetooth Hygrothermograph 2 не покупая специализированный Gateway 3.
Правда у такого решения будет недостаток в том, что нестандартные шлюзы отправляют данные в облако не мгновенно, а по прошествии определённого времени, обычно раз в 10 минут. Поэтому полагаться на них в критичных автоматизациях не самое правильно решение.
Активация нестандартных Bluetooth шлюзов
Поскольку Xiaomi ограничила возможность применения нестандартных BLE шлюзов в «неродных» для девайса регионах, то на оригинальном MiHome из Play Market или AppStore вы не сможете ими воспользоваться. К счастью, энтузиасты из проекта kapiba.ru вернули возможность включения их на уровне приложения. Чтобы активировать нестандартные шлюзы, вам понадобится смартфон на Android и установленный MiHome Vevs. Далее по шагам.
1 Заходим в Профиль — Экспериментальное.
2 Включаем пункт — Нестандартные BLE шлюзы.
После этого даже на не родных для устройств регионах, например для Китайского увлажнителя Smarmi 2 подключенного на регион Россия, появится возможность подключения к нему блютуз датчиков или других девайсов.