Введение

Сейчас о концепции IoT («интернета вещей») говорят везде. Появляется «умная» бытовая техника, которая может подключиться к сети (Bluetooth/Wi-Fi) по беспроводному интерфейсу и начать рассылать уведомления о том, что задача по стирке/готовке еды/кипячению воды завершена и неплохо бы что-то с этим сделать. Большинство таких «умных» устройств получает питание непосредственно из электросети. Но как быть, если хочется получать информацию от беспроводного термометра и при этом не менять батарейку каждую неделю? Или иметь беспроводной выключатель с небольшим аккумулятором для которого не понадобится штробить стены? И хорошо бы объединить такие устройства в единую распределенную сеть, которой можно управлять удаленно и которая сама, основываясь на показаниях датчиков/извещателей/счетчиков, могла бы принимать какие-то решения.

Специально для решения таких задач была создана беспроводная технология ZigBee, о которой мы и начнем разговор.

• Радиолокационные технологии.
• Технологии инерциального позиционирования.
• Технологии, основанные на изменении магнитного поля.
• Оптические технологии.
• Ультразвуковые технологии.

Без сомнения, Apple iOS остается одной из самых популярных мобильных ОС, а значит, современные системы автоматизации должны уметь интегрироваться в эту экосистему и предоставлять возможность взаимодействия. Именно для этого предназначен фреймворк Homekit, который позволяет работать с "умными" устройствами с экрана iPhone/iPad/iWatch, а с недавнего времени и Mac (macOS Mojave).

Большинство систем автоматизации (не люблю маркетинговое название "умный дом") уже давно содержат модули интеграции с Homekit, но даже подготовленному пользователю не всегда просто разобраться в том, как сделать его устройство доступным в приложении "Дом" (или Eve).

Сегодня я расскажу, как проделать эти манипуляции в системе ioBroker (это открытая и бесплатная система автоматизации). Но чтобы не приводить тупо всё множество примеров устройств, я хочу объяснить некоторые принципы и показать подходы, зная которые, вы легко сможете реализовать остальные примеры.

"Знание некоторых принципов легко возмещает незнание некоторых фактов"
Клод Адриан Гельвеций

Вступление

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.

Home Assistant - прекрасное программное решение для умного дома. У неё современный интерфейс, множество плагинов и дополнений почти на все случаи жизни. В интернете можно найти множество компонентов для самых экзотических устройств. Но чтобы начать им пользоваться, надо как следует позаботиться об аппаратной платформе. Нужно либо купить одноплатный компьютер наподобие Raspberry PI, или же использовать десктопный компьютер, который должен работать в режиме 24/7.

Но что если я скажу, что даже простой ZigBee шлюз от Xiaomi с евро-вилкой, который вставляется в розетку, может работать как хост система для Home Assistant? Он может показывать значение датчиков в веб интерфейсе, управлять светом и розетками, контролировать ZigBee сеть, проговаривать текст голосом через встроенный динамик, делать полноценную автоматизацию и всё это на скромном устройстве, которое нужно лишь воткнуть в розетку.

Если театр начинается с вешалки, то заведение малого и среднего бизнеса — с крыльца. Зимой его нужно очищать от снега и наледи, чтобы клиенты не падали. Даже дворники не всегда справлялись.

Ночью опускать жалюзи на окнах, а утром поднимать их; защитить дорогое оборудование от протечек; добавить управление освещением, — именно такие задачи поставил перед собой владелец частной клиники в Москве. Причем он сам решил во всем разобраться и сделал автоматизацию своими руками.

Интересно? Ныряйте под кат.

Как автоматизировать дом, чтобы кошачий лоток отправлял в «Телеграм» сообщения, что его пора почистить, а на экране ТВ появлялось сообщение, что ванная комната освободилась. Об этом рассказал наш комьюнити‑менеджер Игорь Губайдуллин, инженер с 20-летним опытом работы. Умный дом стал его хобби пять лет назад — началось всё с робких шагов по освоению Apple HomeKit, а закончилось выделенным сервером умного дома с Home Assistant на борту.

Меня зовут Виктор, я backend-разработчик в финансовом маркетплейсе Банки.ру.

Последние годы я интересуюсь темой умного дома. Хочу поделиться тем, с чего я начинал и к чему пришел. Эта статья будет полезна тем, кто: хочет понять как устроен self-hosted умный дом; хочет перенять опыт и избежать чужих ошибок; уже имеет умный дом и интересуется прикладными сценариями.

Достаточно долгое время искал для своего умного дома датчик учета электроэнергии, сначала присматривался к Tuya Smart Life 3 Phase WiFi Energy KWH Meter, но места в щитке у меня не было (думал повесить его за щитком), потом думал собрать на ESP32, но нужно было собирать три устройства - ввод в квартиру у меня 3х фазный, но совсем недавно на рынке появился миниатюрный датчик от известного производителя электроники zemismart - SPM02-D2TZ (у производителя также есть однофазное устройство - SPM01).

TL;DR: Да, можно программно изменить датчик для работы в сети Zigbee, достаточно по воздуху перезаписать прошивку.

Многим пользователям умного дома известен квадратный датчик температуры и влажности от Xiaomi LYWSD03MMC. Его очевидные плюсы — это LCD экран, подключение к системе умного дома MiHome и конечно же цена. Его без преувеличения можно назвать если не самым, то точно одним из самых дешевых "умных" датчиков, которые имеют интерфесы для подключения к умному дому. В данном случае это популярный bluetooth, который позволяет подключиться к датчику со смартфона и увидеть показания. Поэтому он завоевал своё место в сердцах строителей умных домов как дешевое и надёжное решение.

NB: Это скорее шуточная статья, не воспринимайте написанное всерьёз.

В предыдущей статье я описал как можно из Bluetooth датчика сделать ZigBee и добавить его в сеть. Был получен ряд замечаний, часть из которых была исправлена. Сейчас батарейка работает уже гораздо экономичнее, хотя всегда есть куда стремиться.

После того как удалось заставить датчик подключаться к сети, мне стало интересно, а что ещё можно сделать из термометра? Сам чип достаточно функциональный, в нём есть I2C, SPI, несколько UART, и даже USB. Жаль только, что в версии, которая стоит в датчике на выводы чипа выведено немного из того что есть внутри чипа. И ещё сама разводка платы тоже накладывает ограничения, если мы не хотим паяться к ножкам микроконтроллера или разводить отдельную плату под неё. Конечно, есть модули с чипом TLSR82658 на алиэкспрессе, TB03F, TB04 но для них требуется отдельная плата или навесной монтаж, потому это не наш вариант.

Итак, что в теории можно сделать?

Зачем всё это?

Несколько лет назад я увлекся проектированием системы умного дома и создал для себя удобное пространство, в котором не нужно открывать дверь курьеру или включать настольную лампу для работы. Покажу, что подключил и как работает система. Сразу спойлер: умный дом не зависит от наличия интернета или облачных сервисов.