В одной из прошлых своих статей, пару лет назад, я уже реализовывал дешевый самодельный датчик контроля дверного замка, на базе zigbee датчика открытия/закрытия двери. Но прошло время, датчик уже снят с продаж, а его аналоги, по габаритам не очень‑то и подходят. Сейчас возникла потребность замены. Новая реализация снова выполнена, на базе стандартного недорогого Zigbee датчика вибрации с определением положения, с небольшой доработкой, но уже без некоторых недостатков первого варианта.
Публикацию можно разделить на две части:
Первая часть практическая, за короткое время можно сделать контроль замка на базе датчика вибрации Aqara, модель DJT11LM и интегрировать в систему домашней автоматизации (в моем случае MajorDoMo).
Вторая более теоретическая, в ней несколько более подробнее пройдёмся по настройкам датчика, а также небольшое сравнение с аналогичным датчиком вибрации экосистемы Tuya TS0601 модель ZG-103Z.
Что в итоге получилось, читайте далее.
Вступление
Коротко немного про первое решение вначале ссылка на публикацию Просто о сложном. MajorDoMo и контроль входного замка. Начало
Реализация была построена на базе датчика открытия/закрытия двери Xiaomi MiJia Door and Window Sensor. Принцип прост: в металлической дверной коробке установлен подвижный датчик и неподвижный магнит. При закрытии двери засов перемещается к магниту на 1–2 см, что и фиксируется датчиком.
На протяжении трёх лет (всего срока службы решения) не было проблем с качеством сигнала Zigbee, несмотря на установку в металлической коробке (возможно, из‑за близости реле роутера ‑около 1 метра). Батарейки хватило на два года. За это время проблем с качеством сигнала Zigbee, несмотря на установку устройства в металлической дверной коробке — не наблюдалось (возможно из‑за размещения на расстоянии около 1 метра реле координатора).
Два основных недостатка этого решения:
Необходимость сверления дверной коробки для установки датчика.
Требуется точное позиционирование магнита в ограниченном пространстве, при первой установке у меня всё получилось удачно и решение проработало до окончания срока службы батареи, Однако после ее замены пришлось долговато провозиться с установкой и позиционированием магнита. Проработав ещё менее года — лопнула стеклянная колба геркона.
Недавно пришла идея как сделать более удобное и простое решение, что и сделал, заодно и постараюсь описать в этой публикации.
Первая часть: практическая
В качестве основного элемента применил датчик вибрации Aqara Модель DJT11LM Aqara. Помимо основного действия — определения вибрации, датчик фиксирует изменение своего пространственного положения. Страница датчика на сайте zigbee2mqtt
Корпус довольно миниатюрный, размеры 36×36×9 мм, без проблем помещается в замочную скважину (Размеры прямоугольного выреза в торце коробки 13×40 мм). используются элементы питания CR2032. Для своих целей совсем немного модернизировал датчик: сделал два небольших отверстия, продел тонкую веревку, которую зафиксировал в неодимовый магнит (диаметр 10мм, с отверстием в центре). Магнит крепится на внутренней стороне дверной коробки, чуть выше от отверстия для засова замка. При открытом состоянии замка датчик свободно висит, при закрытии, под воздействием засова смещается на 1 см на один оборот и на 2 см — на 2 оборота.
Сопряжение в zigbee2mqtt — стандартное: перевод координатора в режим сопряжения и зажатие кнопки датчика на 5 секунд.
Окно свойств датчика:
Наибольший изменяемый угол у меня — по оси Х, его и буду использовать для определения состояния.
После установки начальное положение датчика 3 (замок открыт), при одном обороте 7, при двух 13–14. Показания могут немного отличаться ± 1–2 единицы.
Магнит крепится, затем — в дверной проём помещается сам датчик. Неодимовый магнит надёжно держится на металлической коробке.
Интеграция датчика в системе автоматизации MajorDoMo
В первой статье уже была описана установка и начальная настройка системы автоматизации MajorDoMo.
Для связи системы MajorDoMo и сервиса zigbee2mqtt есть два дополнения (модуля): zigbeedev и HA_Discovery. В прошлый раз я использовал zigbeedev, сейчас — HA_Discovery.
В Панели управления — Устройства системы автоматизации MajorDoMo создаём новое Простое Устройство (далее по тексту ПУ), выбираем тип Открываемое (ворота/двери/шторы и тому подобное).
У таких устройств есть свойство — level (уровень открытия), которое и будем использовать в автоматизации.
Переходим на вкладку методы и выбираем метод Logic Action, этот метод срабатывает при изменении статуса и основных свойств (в нашем случае — уровня открытия).
Вставляем следующий код PHP:
$angleX = getGlobal("Openable02.level"); if ($angleX >= 6 && $angleX <= 20) { sg("Openable02.status", 1); // Закрыто say("$angleX Closed"); } else { sg("Openable02.status", 0); // Открыто say("$angleX Open"); }
В коде прописано: при значении угла положения датчика от 6 до 20 ° значение статуса устройства становится 1 (закрыто), при других значениях — 0 (открыто). Для теста, добавлена функция say, отправляющая сообщение в веб‑интерфейс. Вместо неё можно использовать любые действия: уведомления (Telegram, Яндекс, VK), звонки, проверки состояния и другие автоматизации.
Устройство создано, но пока — виртуальное, ещё не привязанное к физическому датчику.
Переходим к модулю HA_Discovery. При правильной настройке устройства zigbee из координатора автоматически появляются в модуле.
Выбираем нужный датчик, и переходим на вкладку Данные строка angle_x (sensor). В поле «Связанный объект» указываем ранее созданное виртуальное устройство Openable02, выбираем свойство Level (Current level) — это и будет уровень положения по оси X.
Для простых автоматизаций этих действий и достаточно. Теперь в свойствах появляются актуальные данные о положении по оси Х, статус и методы устройства. В зависимости от угла наклона определяется состояние замка.
Процесс настройки довольно быстрый и простой. Но, как всегда есть нюансы. Переходим ко второй части, где рассмотрим их поподробнее.
Вторая часть: теоретическая
В этой части немного глубже рассмотрим настройки. Основное уже сделано, но здесь могут быть полезные детали.
Сейчас у меня в наличии 2 датчика вибрации с определением положения и ещё один просто датчик вибрации, который совершенно не подходит для моих целей, поэтому его даже в статья рассматривать не буду (на фото прямоугольный).
Первый датчик — Aqara, модель DJT11LM (рассмотрен в первой части).
Второй — датчик из экосистемы Tuya, производитель Kojima, модель, указанная на упаковке — Kojima‑VS‑ZGB‑Lite, один из немногих производителей устройств в этой системе УД, который себя указывает, хотя бы на коробке. В веб интерфейсе zigbee2mqtt прошивке, нет никакого упоминания о производителе. По ряду критериев мне он совершенно не подошёл.
Хотя стоимость датчика Tuya почти в 3 раза дешевле Aqara.
Итак небольшое сравнение этих двух датчиков:
Габариты/ элемент питания: Aqara 36 × 36 × 9 CR 2320
Tuya 40×13 CR 2450
По габаритам Aqara немного компактнее чем TUYA, но вот это немного сыграло первый фактор, туйа без доработки корпуса никак не походит к моей задачи. Решил попробовать доработку корпуса, но остановился на полпути. В процессе тестирования выявился второй фактор, который отправил туйу в … ящик с другими не подошедшими для меня устройствами.
Попытка модернизации датчика Kojima
По элементу питания, несмотря на значительно большую ёмкость элемента питания у Tuya CR2450 (раза в 3, по средним справочным характеристикам, соответственно и несколько большую стоимость элемента), по автономности работы туйа очень сильно проигрывает. За месяц тестирования батарейка села в ноль, заменил, вторая тоже недолго продержалась. У Aqara за это время (судя по данным веб интерфейса) заряд снизился до 97%). И дело совсем не в элементах питания. Чуть ниже, в описаниях настроек заострю внимание на причине прожорливости. Под спойлером попытка «модернизации» датчика Kojima.
Модернизация датчика Aqara — была уже в первой части публикации.
Вынес батарейный отсек, под ним приклеил 2 небольших магнита для крепления к металлической коробке. На этом и остановился, до корпуса дело не дошло.
Перейдём к вебинтерфейсу zigbee2mqtt:
Главное окно устройств в сервисе zigbee2mqtt:
Скрин свойств датчика Aqara. Кроме стандартных свойств для zigbee устройств присутствуют тонкая настройка чувствительности от 1 до 21, значения углов angle_x_y_z, сырые значения ускорений по осям, измеряемые встроенным акселерометром, которые используются для вычисления углов наклона (angle_x_y_z). Также, имеется параметры Power outage count Number of power outages (количество отключений питаний датчика, возможно имеет смысл в использовании для диагностики датчика и стабильности его работы). Action Triggered action (e.g. a button click) — параметр триггера (события вызванное сработку, вибрация/изменение угла наклона/падение.
Свойств у датчика Kojima гораздо меньше, чувствительность имеет только 3 степени, показания углов x,y,z ну и стандартные для zigbee устройств параметры LQ, battery и др.
Вкладка специфичных настроек датчика Aqara и дополнительные возможности.
Калибровка датчика по разным параметрам.
Обращаю внимание на параметр Vibration timeout Time in seconds after which vibration is cleared after detecting it (default 90 seconds). В моем случае довольно важный. После сработки датчика — датчик передает один раз свои свойства координатору, дальше в течении 90 секунд (по умолчанию) засыпает, не смотря ни на что, ни на вибрацию, ни на изменения углов. Следующий отчёт через 90 секунд. Параметр можно менять и его нужно учитывать при автоматизациях.
У Tuya нет этого параметра, и он при постоянном изменении состояния (углов) может передавать свои параметры несколько раз в секунду (у меня до 2-3х раз), что конечно же влияет на потребление энергии. Вот и причина, при большей батарейке — высаживается она гораздо быстрее. Недостаток довольно критичный для батарейных устройств.
Вкладка у Tuya устройства — как видно пустая.
Другие вкладки:
Вкладка состояние у Tuya.
Вкладки кластер и консоль разработчика у датчика Aqara:
В качестве заключения
На этом реализация готова, из штатного устройства сделано относительно новое по применению, в открытой продаже подобного устройства я не увидел, надеюсь кому‑нибудь решение пригодится.
Возможно, устройство, можно было бы доработать, но это как‑нибудь потом.
Отдельно хочу добавить несколько ссылок:
Сайт проекта zigbee2mqtt, особенно отмечу раздел Supported Devices — список интегрированных в сервис устройств.
Сейчас, в основном общение и обсуждение, ответы на вопросы, помощь и поддержка перешли в чаты и каналы. Хотелось бы отдельно упомянуть два сообщества:
Группа обсуждения домашней автоматизации на базе MajorDoMo.
Группа по zigbee Обсуждение устройств, прошивок и прочего софта, работающего с Zigbee.
