Zigbee координатор raspberry

CC2531 + ZigBee2MQTT, отказываемся от шлюзов производителей

Для подключения ZigBee устройств и датчиков необходим шлюз, который обеспечит взаимодействие между ними. Зачастую каждый производитель выпускает шлюзы поддерживающие только устройства своей экосистемы. Не все шлюзы возможно подключить к альтернативным системам управления и не все, подключенные через шлюз устройства, могут поддерживаться, бывает, что у устройств ограничен функционал. Решить подобные проблемы и объединить наши устройства поможет USB координатор CC2531 стоимостью 5$. Заказать можно на одной известной торговой китайской торговой площадке, устройства предлагаются в двух вариантах, со встроенной и внешней подключаемой антенной, предпочтительнее второй вариант, т.к. при недостаточном уровне сигнала можно заменить антенну на более мощную.

Для подключения устройств необходимы:

  • USB координатор CC2531.
  • Компьютер для подключения координатора и установки необходимого программного обеспечения, для этих целей прекрасно подходит Raspberry Pi.
  • Программное обеспечение ZigBee2MQTT.
  • Программное обеспечение для работы протокола MQTT (так называемый MQTT брокер), например, Mosquitto.

Преимущества данного подключения устройств:

  • Датчики и устройства можно подключить к альтернативным системам, таким как Home Assistant, не имея шлюза производителя.
  • Обширный список устройств разных производителей. Полный список поддерживаемых устройств.
  • Можно использовать гибридную систему, часть устройств подключены к шлюзу производителя, часть напрямую к СС2531.
  • Некоторые устройства имеют функции, которых нет при подключении к шлюзу своей экосистемы.

Схема подключения будет выглядеть следующим образом:

На сайте проекта ZigBee2MQTT подробно расписан порядок действий, ниже будет представлен вольный перевод того, что необходимо выполнить:

Прошивка CC2531

Изначально устройство пустое, на ней не прошито никакого управляющего программного обеспечения, поэтому первым делом необходимо залить на устройство прошивку. Прошить устройство можно несколькими способами:

  • При помощи CC Debugger, покупается на той же площадке где и плата, стоит как два устройства CC2531. Можно поискать у знакомых, которые уже купили данное устройство. Минус, то что оно нужно всего на один-два раза, прошить/обновить плату и. возможно прошить еще одну, которая будет выступать как роутер. Необходим Debug кабель, покупается там же вместе с CC Debugger’ом или отдельно.
  • Прошить с помощью Paspberry Pi. [Инструкция]

Ниже описан первый вариант для Windows. Оригинал был описан на сайте ZigBee2MQTT. UPD.: на 10.11.2020 страница перенесена, но в общем списке ссылка на нее отсутствует.

Скачиваем и устанавливаем программу SmartRF Flash Programmer, необходимо зарегистрироваться на сайте, после чего будет доступна ссылка на скачивание. Будьте внимательны! SmartRF Flash Programmer v2 не подходит. [Зеркало]

Скачиваем и устанавливаем драйвер для CC Debugger, подключите CC Debugger к USB порту, в диспетчере устройств убедитесь, что драйвер установился корректно и устройство определилось. При возникновении проблем установите драйвер вручную. Отключите CC Debugger. [Зеркало]

Подключить СС2531 к CC Debugger’у при помощи Debug кабеля. Подключить оба устройства (CC2531 и CC Debugger) к USB портам компьютера. Если индикатор на CC Debugger светит красным, то нажать кнопку Reset на CC Debugger, индикатор должен загореться зеленым цветом.

Скачиваем и распаковываем прошивку для CC2531. Прошивки есть для ZigBee версии 1.2 и 3. Для версии 1.2 есть два вида прошивок Default и Source Routing, автор комментирует так:

  • Если в ZigBee сети до 30 устройств, то рекомендуется версия Default.
  • Если в ZigBee сети более 30 устройств, то рекомендуется версия Source Routing. Данная прошивка поддерживает только 5 прямых подключений к координатору, остальные устройства подключаются через роутеры. Роутером в ZigBee сети обычно выступает любое устройство, подключенное к постоянному питанию, розетки, выключатели, светильники, но выключатели Xiaomi без нулевой линии не являются роутерами. Так же в качестве роутера можно использовать другое устройства CC2531 или CC2530, но прошитые специальной прошивкой.

Запускаем SmartRF Flash Programmer и выбираем:

  • What do you want to program: Program CCxxxx SoC or MSP430
  • Во вкладке Sisten-on-Chip выбираем CC2531
  • Interface: Fast
  • Flash Image File выбираем файл прошивки с расширением *.hex .
  • Location: Primary
  • Actions: Erace, program and verify

Нажимаем Perfom actions, ждем окончания прошивки модуля.

Отключаем модуль от компьютера и CC Debugger’а.

Установка MQTT брокера Mosquitto

Дальнейшие инструкции описывают установку программного обеспечения на Ubuntu и другие системы на базе Debian, в том числе Raspberry Pi OS.

В файле /etc/mosquitto/mosquitto.conf должно быть следующее:

Создадим файл default.conf для внесения своих настроек:

Для установки пароля в файл /etc/mosquitto/conf.d/default.conf внесем следующее:

Создаем нового пользователя usermosquitto с паролем passmosquitto для подключения к Mosquitto:

Вводим пароль для нового пользователя и перезапускаем сервис Mosquitto:

Установка ZigBee2MQTT

Подключаем CC2531 координатор к компьютеру, работающему 24/7, самый распространенный вариант это Raspberry Pi где крутится сервис автоматизации, но на самом деле это могут быть разные компьютеры, первый MQTT брокером, второй с сервисом ZigBee2MQTT, третий с сервисом автоматизации :) Но обычно это один компьютер.

Проверяем подключение устройства в системе:

Как видно из ответа, наше устройство обнаружилось как ttyACM0 , проверяем:

Устанавливаем репозиторий Node.js :

Проверяем версии Node.js и npm:

Версия Node.js должна быть 10.x или 12.x, npm — 6.x

Делаем клон репозитория ZigBee2MQTT:

где user — пользователь, под которым будет работать сервис, group — группа имеющая доступ к папке. Для Raspberry Pi это обычно pi:pi. Пользователь должен входить в группу dialout.

При корректной установке в ответ будет выведено сообщение вида:

Предупреждающие сообщения Warning игнорируем.

Редактируем файл настроек /opt/zigbee2mqtt/data/configuration.yaml :

homeassistant: true — если вы собираетесь используете интеграцию с Home Assistant.
permit_join: false — подключение новых устройств. Для подключения новых устройств необходимо выставить в true, рекомендуемое значение false во избежании подключения случайных устройств.
server: ‘mqtt://localhost‘ — адрес сервера MQTT. Если это тоже самое устройство, то оставляем localhost .
user: usermosquitto — пользователь с доступом к MQTT серверу.
password: passmosquitto — Пароль пользователя MQTT сервера.
port: /dev/ttyACM0 — устройсво CC2531 в системе.
network_key: GENERATE — ключ безопасности сети ZigBee. GENERATE — при старте будет сгенерирован новый ключ, можно задать вручную: network_key: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5]

При правильной настройке будет сообщение вида:

Останавливаем программу Ctrl+C .

Создаем файл для запуска сервиса при старте системы.

User=pi — Пользователь, с правами которого запускается сервис. Для Raspberry Pi это обычно пользователь pi.

Добавляем сервис в автозагрузку и запускаем его:

Обновление ZigBee2MQTT

Делаем резервную копию данных:

Восстановление данных и запуск сервиса:

Подключение устройств

Для подключения устройств в файле /opt/zigbee2mqtt/data/configuration.yaml надо установить permit_join: true и перезагрузить сервис.

Перед подключением необходимо проверить, что подключаемое устройство находится в списке поддерживаемых устройств. Для перевода подключаемого устройства в режим спаривания необходимо обратиться к инструкции производителя.

После подключения всех устройств для повышения безопасности и избежании случайного подключения других устройств в файле /opt/zigbee2mqtt/data/configuration.yaml необходимо установить permit_join: false после чего перезагрузить сервис.

Выявленные проблемы

На Ubuntu было лень создавать отдельного пользователя для работы сервиса и программа запускалась от пользователя homeassistant вместе с самим Home Assistant. После нескольких минут работы у Home Assistant отваливалась связь со шлюзами и светильниками Xiaomi. После создания в системе отдельного пользователя и настройки запуска от его имени проблема ушла.

Источник

Connecting Zigbee device to Raspberry Pi using zigbee2mqtt and Node-red.

Connecting Zigbee compatible devices to private home automation server running on Raspberry Pi.

Setting up the zigbee coordinator

CC2531 would need a CC debugger and downloader cable. Complete instructions here. Note that there are different adapters that can be used as zigbee coordinator, follow the correct flashing guide with the one you have. Plug-in the zigbee coordinator to RPi after flashing.

Install zigbee2mqtt from IOTStack

Update docker-compose.yml file zigbee2mqtt/devices /dev/ttyACM0:/dev/ttyACM0

Run zigbee2mqtt

Check if zigbee2mqtt recognizes the zigbee coordinator by checking the logs

Pair zigbee enabled device

Bring the zigbee device close to the zigbee coordinator and press the pairing button on the zigbee device.

Add zigbee2mqtt nodes to Node-Red

Open Manage Palette in Node-Red, search and install zigbee2mqtt

Next, search for zigbee2mqtt at search nodes

Drag and drop bridge node to the flow

Double click on the bridge node and add new zigbee2mqtt server. Deploy to Node-Red after this so it could collect devices information from the zigbee coordinator.

Update your device’s Friendly name. Click on Set button after changing friendly name for each device. Deploy Node-red after this.

Testing

Drag zigbee2mqtt in node and a debug node, connect them together

Update zigbee2mqtt in node and select server and the device. Deploy to Node-Red.

Источник

Добавляем ZigBee устройства в Homebridge используя CC2531

На Хабре уже встречались статьи о том, как подружить ZigBee устройства различных производителей с системами управления умным домом, без использования фирменных хабов, вроде Xiaomi Gateway. Однако, инструкции для homebridge, я не нашел не только на Хабре, но и на других просторах интернета. Поэтому хочу поделиться опытом добавления ZigBee устройств в homebridge. Огромную благодарность надо выразить создателю ресурса zigbee2mqtt.io, там уже расписаны способы прошивки модема CC2531 и подключения к таким системам управления умным домом как Home Assistant, Domoticz и Majordomo. Статья рассчитана на пользователей, у которых уже установлен и настроен homebridge.

Все действия в статье будут проводиться со следующим набором оборудования:

  • Raspberry Pi 3 B+ (OS Raspbian)
  • CC2531 Dongle (Прошитый)
  • Устройства Xiaomi (wireless switch, temperature & humidity sensor. )
  • MacBook Pro (OSX 10.14)

Инструкции по прошивке CC2531 на русском языке есть тут (через Pi) и тут (через CCDebuger).

Схематично всю цепочку работы можно изобразить так:

Теперь по порядку.

После прошивки модема необходимо установить MQTT брокер (если еще не установлен).

Я использую Mosquitto, устанавливается так:

Более подробную инструкцию по настройке можно посмотреть тут.

Теперь необходимо установить сервис zigbee2mqtt, который взаимодействует с модемом CC2531 и передает данные в Mosquitto:

Для того чтобы запускать zigbee2mqtt как сервис, необходимо создать файл:
/etc/systemd/system/zigbee2mqtt.service

Если у вас уже был установлен MQTT брокер то прописать правильные параметры подключения к нему нужно в файле:

Запускаем сервис и добавляем его в автозапуск:

Можно приступать к интеграции с homebridge. На ресурсе zigbee2mqtt.io есть список поддерживаемых устройств и инструкции по созданию пары. Для примера рассмотрим добавление Xiaomi Wireless Switch.

Для просмотра событий в Mosquitto воспользуемся программой MQTT Explorer. Запускаем, вводим адрес MQTT сервера, в моем случае он расположен по адресу 192.168.1.104 . Если все установлено правильно, то в дереве увидим ветку zigbee2mqtt. Переходим в нее. Теперь на Xiaomi Wireless Switch зажимаем кнопку Reset до появления мигания диода (около 5 секунд). Примерно через 10 секунд в ветке zigbee2mqtt мы увидим наше устройство и данные которое оно передает.

Если этого не происходит, то после появления мигания диода, попробуйте однократно нажимать Reset с периодичностью в секунду. Должно получиться так:

Поле Click содержит тип нажатия, их может быть пять:
Click, double click, triple click, long, long_release

Данные получать научились, теперь добавим Xiaomi Wireless Switch в homebrdige. Для взаимодействия с MQTT воспользуемся модулем homebridge-mqttthing. Устанавливается так же, как и другие:

Модуль поддерживает большое количество классов устройств начиная с выключателей и заканчивая термостатами. Для Xiaomi Wireless Switch больше всего подходит класс StatelessProgramableSwitch . Для добавления нужно знать Topic (0x00158d00022c85ea) и названия команд. Получается вот такой конфиг:

По аналогии я добавил:

Раньше я использовал модуль homebridge-mi-aqara, который добавляет ZigBee устройства, взаимодействуя с Xiaomi Gateway. При отказе от Gateway уменьшилось время отклика устройств, вдобавок я избавился от устройства которое сидит на моем WiFi и постоянно лезет в интернет.

Дополнение 07.11.2020 спасибо за комментарий @dalamber_sign, если у кого то есть подобные проблемы, возможно поможет:

Столкнулся с проблемой что периодически отваливается xiaomi розетка и не ищутся новые устройства.CC2531 у меня работает в Raspberry Pi 4 и как оказалось проблема была в том, что CC2531 включен прямо в USB порт, без usb-удлинителя. Официальный FAQ так и пишет «There can be too much interference, try connecting the coordinator USB through an USB extension cable. This problem occurs a lot when used in combination with a Raspberry Pi 4.», а казалось что слишком глупо чтобы быть правдой.

Источник

Adblock
detector