Шлюз bluetooth xiaomi qingping gateway для подключения умного дома
Обновлено: 06.07.2024
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 .
Новый хаб от Xiaomi с поддержкой технологий Zigbee 3, Bluetooth Mesh, HomeKit и его подключение к достаточно популярной системе умного дома — Home Assistant, интересует?
Устройства умного дома можно встретить на разных беспроводных протоколах.
Важно понимать, что поверх каждого протокола производители устройств накладывают что-то своё. А это значит, что нельзя выбрать какой-то один протокол и все устройства всех фирм будут автоматически поддерживаться.
Здесь выходом будет хороший двухдиапазонный роутер. Весь умный дом можно повесить на диапазон 2.4 ГГц, а мультимедиа-устройства (смартфоны, ноутбуки, телевизоры, колонки) на 5 ГГц.
Устройства на Bluetooth новички выбирают так же охотно, ведь сегодня смартфоны есть почти у всех. Проблема в том, что дальность Bluetooth весьма ограничена. Уже из соседней комнаты вы не сможете посмотреть температуру на датчике или включить чайник или лампочку.
В таких случаях производители рекомендуют покупать BLE Gateway. Это устройство, которое будет посредником между Bluetooth и серверами производителя. Здесь уже далеко не все пользователи соглашаются на дополнительные траты и лишнюю железку в доме.
Некоторые производители встраивают возможности BLE Gateway в камеры и лампы, закрывая проблему лишних затрат и лишнего устройства в доме.
От этой технологии новички отказываются чаще всего из-за необходимости приобретать дополнительное устройство-посредник, ведь ничего работающего с Zigbee в их доме скорее всего нет. Некоторые производители встраивают поддержку этой технологии в умные колонки и, на мой взгляд, это очень интересный ход.
Дополнительную проблему составляет, что каждый такой Gateway поддерживает только дочерние устройства своего производителя. Купив устройства Philips Hue, IKEA, Sonoff, Xiaomi и Tuya, вы, скорее всего, должны будете докупить пять Gateway соответственно.
Эта технология заслуживает внимания по следующим причинам:
- Беспроводные датчики довольно маленькие и в последнее время не такие и дорогие: 500 рублей за простейший датчик или кнопку — это реальность, Xiaomi и AliExpress сделали своё дело.
- Беспроводные датчики могут продержаться на одной батарее несколько лет, без шуток — лет!
- В количестве Zigbee устройств их сила: технология поддерживает Mesh, проводные устройства, скорее всего, будут ретрансляторами сигнала между Gateway и удалёнными датчиками, заодно снимая нагрузку с самого Gateway.
- Технология поддерживает прямое управление в обход Gateway, можно связать кнопку и лампочку. В случае выхода Gateway из строя управление светом продолжит работать. Правда далеко не все кнопки это умеют.
Фирма Xiaomi сделала многое для продвижения технологии Zigbee в альтернативных системах умного дома. Их старенький Xiaomi Gateway 2 (DGNWG02LM, lumi.gateway.v3) имел на борту "режим разработчика", который открывал локальный протокол доступа к управлению Zigbee устройствами этого шлюза. Интеграции этого протокола есть в множестве open source систем.
В евро-версии этого шлюза Xiaomi Gateway EU (DGNWG05LM, lumi.gateway.mieu01), а также в обновлённой версии Xiaomi Gateway 3 (ZNDMWG03LM, lumi.gateway.mgl03) этого протокола нет.
Обновлённая версия шлюза получила новый чип на Zigbee 3 (EFR32MG1B), а также поддержку технологии Bluetooth Mesh и HomeKit. В HomeKit поддерживаются не все устройства, будьте внимательны.
В отличие от всех остальных шлюзов, обновлённая версия имеет уникальную особенность: на ней программно можно открыть Telnet-доступ. Доступ открывается только при наличии Mi Home токена, так что всё вполне секьюрно.
В этом шлюзе стоит чип серии EFR32 от фирмы Silicon Labs. Те в свою очередь поставляют вместе с чипом набор SDK. В составе SDK есть MQTT-транспорт, обеспечивающий доступ к Zigbee проколу из любого ПО, установленного как на шлюзе, так и за его пределами.
По умолчанию MQTT-брокер не доступен извне, но у нас ведь теперь есть Telnet!
В брокере есть два корневых топика: это "сырые" данные Zigbee и обработанные данные от Xiaomi. Я решил взять за основу обработанные данные. Там атрибуты устройств хоть и описаны псевдокодами, но в них всё же проще разобраться человеку, ничего не понимающему в Zigbee.
В итоге получился такой вот компонент для Home Assistant — XiaomiGateway3.
Он автоматически включает Telnet и публичный MQTT, используя токен Mi Home.
Сейчас токен нужно получать нехитрым образом (инструкция в readme). Но в будущем я планирую добавить получение токена с серверов Xiaomi, используя аккаунт Mi Home. Ведь недавно в сети появилась рабочая реализация авторизации в их облаке.
Сейчас компонент получает список устройств и последние значения их атрибутов с Хаба. Но в дальнейшем я планирую добавить получение списка устройств из облака. Там есть пользовательские названия всех устройств.
С этим пришлось повозиться. Работа с Bluetooth-устройствами не отражается в MQTT. Зато все данные отражаются в консоли. Поэтому компонент подключается к хабу через Telnet отдельным потоком, перезапускает утилиту работы с Bluetooth и читает её вывод в реальном времени. Это самый стабильный способ, что я нашёл. В syslog данные от этой утилиты попадают с перебоями. Моих знаний Linux не хватает, чтоб понять, почему так происходит.
Первым делом компонент научился поддерживать стандартный набор Bluetooth-устройств Xiaomi: датчики температуры, анализаторы почвы и освещенности, фумигатор.
А пару дней назад в нём появилась поддержка умных Bluetooth-замков. На сегодняшний день это единственный из известных мне способов подключить BLE-умный замок Xiaomi в альтернативную систему умного дома.
Чайника у меня нет, но присылайте логи — добавлю и его. Правда чайники Xiaomi не поддерживают функцию удалённого включения, это большой минус.
BLE-устройства и их атрибуты отображаются по мере поступления данных. Когда появится поддержка облака — полный список BLE устройств с их моделями, именами и последними посланными данными можно будет получить оттуда. Такая информация на хабе не хранится.
Поддержка Bluetooth Mesh ламп пока в разработке. Работа с ними сильно отличается от BLE-устройств.
Нужно отладить работу хаба со всем списком официально поддерживаемых Zigbee-устройств. Добавить возможность настройки "тонких" параметров:
- настройки хаба: например, мощность (и её можно сильно увеличить!),
- изменение настроек дочерних устройств: режим логических кнопок на выключателях, чувствительность датчика вибрации и многое другое.
Нужно добавить поддержку облака для получения токена хаба и полного списка Zigbee и Bluetooth-устройств.
Нужно добавить поддержку Bluetooth Mesh ламп.
И самое главное — добавить поддержку устройств других производителей. Да, это возможно. Мне удалось подключить все сторонние устройства, что у меня были, и управлять ими. Такие устройства не отображаются в Mi Home и HomeKit. Но управлять ими можно с помощью "сырых" Zigbee-команд.
Для понимания полного масштаба проблемы такой поддержки загляните в исходники замечательного проекта zigbee2mqtt: devices, fromZigbee, toZigbee.
Почти каждое устройство требует свой собственный обработчик. В случае с Xiaomi Gateway 3 и официально поддерживаемыми устройствами — роль такого обработчика выполняет софт хаба.
Другие мои разработки можно найти на GitHub. Среди русскоговорящей аудитории наиболее популярный проект — YandexStation. Глобально очень хорошо себя зарекомендовал SonoffLAN. Но, думаю, XiaomiGateway3 его легко обгонит. За развитием этого и других моих проектов можно следить на моём канале Telegram.
Моя система умного дома начала свой новый виток развития — а именно разделение на 2 части, по «зонам». Для этой цели я в очередной раз докупил различных гаджетов и еще один одноплатный ПК для программной части. Горка Xiaomi устройств из последней посылки:
Прикладываю скрин оплаты
Обо всем я обязательно расскажу в своих дальнейших обзорах, а сегодня я хотел бы остановится на базовом комплекте Xiaomi — состоящем из шлюза, двух датчиков открытия и беспроводной кнопки:
На момент покупки (как и написания обзора) цена за комплект — $49.99
В момент покупки, по отдельности стоимость шлюза составляла — $29, датчиков открытия около $10 и кнопки $7. Легко посчитать, что в комплекте получалась — кнопка в подарок. Даже с учетом флешсейла, на датчики открытия по $8, все равно цена такого комплекта по отдельности — получается на несколько долларов дороже. Так что покупка вполне оправдана.
Зачем нужен шлюз, теория, ZigBee
Перейдем к теоретической части. Какая основная задача шлюза Xiaomi?
Как можно догадаться из названия — шлюз — устройство должно быть «мостиком» между чем-то. В роли «чего-то» — выступают беспроводные интерфейсы — всем знакомый wi-fi и менее известный zigbee. Вот как раз с последним и возникает множество вопросов, которые мне задают в комментариях к моим обзорам и видео.
ZigBee — это самостоятельный сетевой протокол, разработанный для безопасной передачи данных при небольших скоростях и характеризующийся крайне низким энергопотреблением. Этим он выгодно отличается от Wi-Fi и даже весьма экономного Bluetooth 4+. Одного миниатюрного элемента питания типа CR2032 — хватит вам примерно на год работы!
Как это выглядит?
Представим себе простую ситуацию — один шлюз и несколько датчиков:
Это классическая сети типа «звезда» — где центральным устройством является шлюз, который и отвечает с сбор и обработку команд от датчиков, и обратную отправку команд управления. Напрямую датчики между собой не «контактируют» и отключения шлюза — ведет к отключению всех управляемых им датчиков.
Такая схема напоминает работу обычной домашней Wi-Fi сети — где вместо шлюза — роутер, а вместо датчиков — ноутбуки, планшеты телефоны.
В принципе такая схема — одна из самых распространенных, и неплохо себя зарекомендовала. Однако есть нюанс. Если между шлюзом и датчиками находятся пара-тройка стен, особенно из железобетона, то мощности слабеньких передатчиков — запросто может не хватать. И это будет выражаться в периодическом «отваливании» датчиков, либо просто их неспособности работать в нужном месте.
И тут самое время вспомнить о особенностях протокола ZigBee — самоорганизация и ретрансляция. В роли такого ретранслятора выступает смарт розетка — естественно ZigBee версия, версия Wi-Fi тут не подойдет.
В такой схеме, розетка выступит ретранслятором сигнала датчиков, что позволит им работать на удалении от шлюза. Эта схема проверена мной лично, и действительно работает. Кстати могу с уверенностью сказать что настенный выключатели Aqara — без 0 линии не работают как ретрансляторы. Про встраиваемую розетку и выключатели с 0 — пока не уверен.
Топология сети — изменяется автоматически, вам достаточно лишь включить в сеть розетку, подключенную к этому же самому шлюзу. При этом состояние реле — которое подает / отключает 220 для внешнего потребителя — значения не имеет.
Каким устройствам нужен шлюз?
Так же часто спрашивают меня в комментариях к обзорам — тут надо шлюз, а тут?
Шлюз однозначно нужен всем беспроводным датчикам — движения, открытия, кнопкам, утечки газа, воды, дыма. Нет проводов — 100 % ZigBee (мы говорим про устройства для умного дома Xiaomi).
Кроме них по ZigBee работают упоминаемые выше смарт — розетки (но у них есть брат близнец с Wi-Fi — это самостоятельное устройство), проводные и беспроводные выключатели и встраиваемая розетка Aqara, и двигатель для штор от того же бренда.
Им нужен шлюз — без шлюза они работать не будут. Ни с MiHome ни с Domoticz ни через малинку. Однозначно нет — только через шлюз и точка. Так как ZigBee — это аппаратный протокол.
Все остальное — светильники Yeelight, Philips, чайники, очистители, удлинители, ИК базы — в большинстве работают через Wi-Fi, в некоторых случаях через Bluetooth. В любом случае, шлюз для работы им не нужен.
Шлюз Xiaomi Multifunctional Gateway
Теперь, когда мы немного разобрались в теории функционирования — перейдем непосредственно к обзору. Шлюз представляет собой «шайбу» из белого пластика, диаметром 8 см
И толщиной в 3,5 см
Вилка — Type I — применяемая в Китае, Австралии и Новой Зеландии. Использовать в наших розетках либо через переходник, либо применять удлинители с универсальными розетками — те же Xiaomi
В верхней части шлюза находятся отверстия динамика — шлюз, кроме своих непосредственных обязанностей, может служить в качестве онлайн радио, сирены домашней сигнализации, будильником, а так же отверстия датчика освещенности.
По торцевой части шлюза проходит полоска из полупрозрачного пластика — это RGBW подсветка.
Первое включение, подключение
После включения, шлюз рассказывает стишок на китайском языке :) приветливо моргает подсветкой, переходя в режим сопряжения
Процесс подключения — стандартный. Приложение MiHome обнаруживает новое устройство в зоне досягаемости, предлагает его подключить. Выбираем свою домашнюю Wi-Fi сеть и вуаля — готово.
После этого шлюз, при необходимости затянет одно-два обновления прошивки.
Плагин управления имеет довольно много различных окон. Основное — это окно управления подсветкой шлюза, где устанавливается цвет и яркость свечения. Впоследствии, после добавления датчиков — в этом эе окне появится панель управления с выключателями и розетками и список датчиков — условий (температуры, движения, открытия, и т.д.)
Второе окно содержит в себе настройки сигнализации, дверного звонка, управлением освещением по расписанию, и будильника. Так же тут будет содержаться перечень всех сценариев, в которых участвуют управляемые шлюзом устройства.
Третье окно — содержит в себе список подключенных подустройств. В этом окне можно их удалять и добавлять.
Пройдемся по настройкам.
В меню настроек сигнализации у нес есть возможность настроить время ее работы, установить триггер срабатывания — например датчик открытия или движения, только датчик должен быть обязательно подключен именно к этому шлюзу, интервал — время которое пройдет после срабатывания датчика и включением сирены, установить звук и громкость сирены, а так же просмотреть лог срабатываний.
В меню автоматической работы подсветки, можно включить режим ночника — свет будет автоматом включаться в темноте, добавить триггер — например датчик движения, по которому будет включатся подсветка, время работы этого триггера и длительность работы подсветки.
Так же можно включать свет просто по таймеру.
При включении света по таймеру можно выбрать и режим повторения — по определенным дням, каждый день, однократно, задать период работы и цвет подсветки.
Режим будильника — очень похож на режим освещения по таймеру, только там включается не свет а звук. Так же этот режим интересен тем, что здесь можно выбирать не только предустановленные мелодии но и закачивать свои mp3 треки. Для того чтобы шлюз воспроизводил и с нормальной скоростью следует кодировать их в 256 кбит
На этом рассказ про основные возможности шлюза я буду заканчивать и перейду к датчикам, входящим в комплект набора.
Датчик открытия окон и дверей
Датчик состоит из двух частей — основная собственно сам датчик и магнит. Магнит при приближении к основному датчику замыкает контакты геркона — что дает возможность фиксировать состояния — открыто и закрыто.
Кроме датчика в комплекте идет запасной двусторонний скотч, для наклейки датчика на поверхность — дверь или окно
Датчик легко разбирается, и модифицируется — за счет того, что триггером срабатывания является состояние контактов. В одном из своих прошлых обзоров я рассказывал как сделать из него датчик протечки воды.
Подключаем датчик к шлюзу через вкладку Devices нажав кнопку внизу — add subdevice. Далее следуя подсказкам мастера подключения, при помощи скрепки (идет в комплекте к шлюзу) удерживаем нажатой кнопку сопряжения на датчике, до трехкратного мигания светодиода. После чего останется только выбрать комнату расположения и иконку датчика.
Как такового, плагина управления этот датчик не имеет. Есть что-то вроде окна настроек с двумя вкладками. В первом — содержится список смарт сценариев в котором участвует этот датчик, так же там имеются рекомендации по использованию — отключение очистителя воздуха при открытии окна и включение света при открытии двери. Вторая вкладка — содержит лог срабатываний датчика.
При использовании в смарт сценариях, датчик выступает условием сценария и имеет три варианта триггеров — открытие, закрытие и открытие более 1 минуты.
В одном сценарии можно объединять датчики подключенные к разным шлюзам, но в таком случае эти сценарии будут работать только при наличии интернета. Если участники сценария подключены к одному шлюзу, либо например действием сценария является включение умного светильника Yeelight или Philips — сценарий будет работать и без подключения к интернет.
Беспроводная кнопка
Пришло время к последнему участнику комплекта — беспроводной кнопке. Это один из самых дешевых и удобных датчиков системы умный дом Xiaomi
В комплекте к ней так же идет запасной двусторонний скотч, и для ее настройки вам понадобится скрепка.
Диаметр кнопки — 5 см, вся ее фронтальная поверхность — это плоскость нажима, в отличии от кнопки Aqara — про которую я недавно рассказывал, где нажимная поверхность находится в центре квадратной кнопки.
Добавляется кнопка аналогично датчику движения, все необходимые действия демонстрирует мастер подключения.
После сопряжения — необходимо выбрать название и расположение кнопки, после этого она появляется в списке подключенных устройств.
Окно настроек — подобно описанному у датчика открытия (у датчика движения например или кубика — такие же), с двумя вкладками — перечень сценариев и лог срабатываний.
Кнопка предлагает к использованию в условиях сценариев три действия — однократное нажатие, двойной клик и длинный клик.
Пример простого сценария — на включение и выключения потолочного светильника Philips.
В основном окне плагина шлюза — появляются добавленные нами датчики, и в окне автоматизации — составленный сценарий.
Вывод
На этом я буду заканчивать, надеюсь я не сильно утомил читателей. Очень надеюсь что мне получилось в этом обзоре ответить на, по крайней мере некоторые вопросы касательно функционирования датчиков умного дома.
Видео версия обзора у меня в этот раз получилась более чем на полчаса. Основной смысл вы уже прочитали (если читали) более подробно — можно посмотреть здесь
В конце 2014 года компания Xiaomi выпустила свой первый шлюз Xiaomi Gateway, который стал ключевым гаджетом экосистемы умного дома Xiaomi. Появление первого шлюза в экосистеме компании стало эрой нового протокола Zig-Bee.
В середине 2016 года первый шлюз перестал официально поддерживаться Mi Home, прекратил работу в приложении, и законно ушел на покой. В сравнении он учитываться не будет, но будут участвовать три самые популярные версии на 2020 год, а это:
- Aqara Hub.
- Xiaomi Gateway 2 поколения.
- Xiaomi Gateway 3 поколения.
Внешний вид Xiaomi Smart Gateway
Огромная популярность гаджетов умного дома экосистемы Xiaomi повсеместна. Пути дальнейшего развития экосистемы предугадать было не сложно и появление на рынке обновленной модели шлюза не стало удивлением для владельцев умных гаджетов. Так какой шлюз Xiaomi Gateway выбрать?
Xiaomi Gateway 3
Основная задача новой версии smart шлюза была объединить все устройства в единый центр с наименьшим вмешательством юзера. Кроме поддержки обновленного протокола, шлюз порадует пользователей сниженной ценой.
Стоит отметить, что одним из наиболее значимых изменений стало питание устройства от 5 вольт и его подключение шнурком Micro-USB к адептеру из комплекта поставки или к стороннему USB порту, в то время как подключение Gateway 2 и Aqara Hub производится напрямую к сети питания.
По габаритам третья модель явно тоньше и легче прошлых моделей. Она шире, но за счет уменьшения массо-габаритных параметров, к сожалению, утратила ряд явных преимуществ старых моделей, а именно пострадал звук и цветная RGB подсветка. Сигнализации теперь не будет, так как динамик выпилили. Вместо приятного звука появился раздражающий писк. Теперь Gateway 3 использовать в качестве ночника или дверного звонка не представляется возможным. Aqara Hub абсолютно одинаков в диаметре со шлюзом второго поколения, но его высота блока чуть больше.
Наглядное сравнение представлено в таблице:
Помимо этого кроме функциональной клавиши на шлюзе больше ничего нет. Отличительные внешние черты второй версии и Aqara от третьей — это наличие динамика и RGB подсветки, а у Aqara еще есть датчик освещенности. Gateway 2 единственный шлюз, у которого есть возможность проигрывать радио через свой динамик. Так же как и Aqara его можно использовать как дверной звонок, подключив к шлюзу функциональную кнопку из комплекта экосистемы Xiaomi.
Относительно функционала больше всех изменений получила последняя модель, поэтому давайте сравним программный функционал Gateway 3.
Режим охраны поддерживает 4 возможных варианта. Первый из них режим Basic (базовый). Он включен по дефолту и всегда активен. Режим отслеживает работу датчиков безопасности и при наличии команды с них активирует тревогу. Доступны так же режимы At Home (дома), Away from (вне дома) и Sleep (сон). Для каждого из них доступна настройка своего списка датчиков, инициирующих тревогу, а так же настройки уровня громкости тревоги и ее продолжительности. Процесс подключения изменений не претерпел. Дополнительные настройки шлюза не изменились. В сценариях по прежнему возможна работа инициирующим и исполнительным устройством. При запуске тревоги возможен запуск другого действия, например отправка уведомления или вывод записи с видеокамеры.
Gateway 3 использует технологию Zig-Bee 3.0. По сравнению с предыдущей версией 2.0 новый протокол позволяет общаться датчикам между собой напрямую.
Не лишним будет отметить, что количество умных гаджетов, подключаемых к новому шлюзу, насчитывает 57 устройств, когда Aqara Hub может похвастать всего 48 устройствами, а Gateway 2 поддерживает до 59 устройств.
Новый датчик освещенности можно подключить только к последней версии шлюза. Другие версии с ним работать не будут. Хотим новый функционал — вынуждены обновляться. Ну а самым слабым звеном является Aqara Hub, потому что может работать только с датчиком Aqara, но у него есть возможность работать с Home Kit. У него есть датчик освещенности. Он может работать автоматически как ночник.
На мой взгляд, самая удачная модель Gateway 2. Да, датчики новые уже не подключить, но подключаются достаточное количество других устройств из экосистемы Xiaomi. Функционал шире, чем у всех остальных, за исключением возможности интеграции с Home Kit и подключения нового датчика освещенности. Не считаю эти два критерия критичными, хотя возможно для Вас они станут решающими при выборе. Шлюз Xiaomi Gateway 2 самое лучшее, что есть сейчас на рынке.
Кстати каждый из трех шлюзов поддерживает одновременное подключение до 32 устройств.
Читайте также: