Как я вызволил увлажнитель воздуха из экосистемы Xiaomi и подключил его к домашней сети

Однажды я заметил, что моя кошка часто бьется током. Причина этому — сухой воздух, поэтому приобрел увлажнитель от Xiaomi. Но сбои их серверов портили общее впечатление о покупке. И вот у меня возник вопрос: почему дом — мой, а серверы — чужие? Так я и познакомился с Home Assistant, MQTT, Z2M и селфхостингом.

Если zigbee-устройства без проблем работают локально благодаря zigbee2mqtt (Z2M), то с увлажнителем возникли сложности. Казалось бы, у Xiaomi есть проприетарный протокол miIO для управления устройствами в локальной сети. Значит ли это, что можно обойтись без чужих серверов?

Home Assistant (далее — HA) действительно умеет работать с протоколом miIO, но есть несколько нюансов.

А вдруг нашлись умельцы, разобрались, написали прошивку и выложили в открытый доступ? После недолгих поисков я нашел нужный репозиторий, кодом которого мы сегодня и воспользуемся.

Альтернативный сценарий — использование ESPHome и написание несложных yaml-файлов. Вероятно, я займусь этим в будущем, когда влажность дома перестанет проседать ниже 50%.

Подготовка

На самом деле, указанный выше репозиторий подходит только для устройств, выпущенных в первые годы производства. После того как производитель решил поменять протокол, по которому плата общалась с железом, появилось несколько форков (подробнее можете почитать в issue от декабря 2022 года).

Я буду использовать форк другого форка, так как именно эта версия заработала c HA без написания лишних yaml-файлов для подписки на mqtt-топики. К слову, имя автора наталкивает на мысли о его происхождении. Быть может, он читает эту статью?

Итак, нам понадобятся:

Железо

Снимаем нижнюю крышку увлажнителя Xiaomi Deerma Air Humidifier 5L (ZNJSQ01DEM):

Нас интересует серая платка у стенки корпуса, к которой идет шлейф из белых проводов. Достаем и видим, что она действительно работает на популярной ESP8266:

Цепляем GND, VCC 3.3v (это важно!), TX и RX к программатору (RX в TX и наоборот). GPIO 0 тянем к земле (GND), он нужен для загрузки микроконтроллера в режим загрузки по UART.

Для прошивки и запуска понадобится дополнительное питание схемы, так как мощности программатора, скорее всего, не хватит. Я особо не заморачивался — подключил плату во включенный увлажнитель. Выглядело это так:

Со стороны железа у нас все готово, перейдем к софту.

Софт

Сперва ставим Arduino IDE любым удобным способом. Подойдет как привычная первая версия, так и обновленная вторая. Следом необходимо добавить поддержку ESP8266. Открываем IDE, переходим в меню File ⟶ Preferences, вставляем ссылку https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json в поле Additional Boards Manager URLs и нажимаем OK. С подробным описанием процесса вы можете ознакомиться в инструкции.

После этого можем скачать необходимые пакеты в Tools ⟶ Board ⟶ Board Manager:

Наконец, выбираем нашего красавца Generic ESP8266 Module в том же меню.

На данном этапе мы можем «послушать» UART. Подключаем программатор к ПК (GPIO 0 нужно отцепить от земли), выбираем его в Tools ⟶ Port, открываем консоль Serial Monitor в правом верхнем углу.

Если все получилось, мы должны увидеть сообщения о событиях (снятие крышки, включение увлажнителя и т. д.):

Если же в консоли что-то другое, быть может, ваш увлажнитель из первых ревизий, либо нужно «поиграться» со скоростью передачи данных.

Скачиваем необходимые пакеты в Sketch ⟶ Include Library ⟶ Manage Libraries:

Клонируем нужный репозиторий и открываем в IDE. Теперь мы готовы прошивать.

Пробуем собрать проект, нажав на галочку в левом верхнем углу. Ждем некоторое время, и, если все прошло успешно, получаем информацию о скомпилированной прошивке:

По-хорошему, конечно же, стоит сделать дамп существующей прошивки, иначе пути обратно не будет (подробнее можете узнать из официальной документации esp8266). Ну а я нажимаю Upload (не забыв при этом подцепить упомянутый GPIO 0 к земле), заливая тем самым прошивку на контроллер, после чего он перезагружается:

Отсоединяем GPIO от земли и перезагружаем увлажнитель.

Настройка

Через какое-то время после перезагрузки у вас должна появиться открытая Wi-Fi сеть «SETUPME». Подключаемся к ней и переходим к настройке:

Обязательно вводим Hostname и Location, они нужны для формирования сообщений в MQTT брокер. Выбираем нашу домашнюю сеть, вводим пароль и нажимаем Submit. Увлажнитель подключается к нашей точке, получает ip-адрес, а мы переходим по нему в браузере.

Далее нужно подключить увлажнитель к MQTT брокеру (предполагается, что он есть). Я использую Mosquitto, де-факто стандарт в IoT. При желании этот брокер можно поставить даже на роутер, однако в HA для этого уже есть соответствующий аддон.

Сохраняем настройки и ждем подключения. HA сам нашел увлажнитель и добавил его:

У нас получилось простое и бюджетное решение для «вызволения» увлажнителя воздуха из недоверенных серверов Xiaomi. Стоимость может варьироваться от небольшой до нулевой, ведь мы не интегрируем новые компоненты в систему, а перепрошиваем уже имеющуюся плату. В моем случае реализация вышла бесплатной, так как получилось одолжить паяльник и программатор у коллег.

Решение работает уже несколько месяцев, никаких проблем замечено не было. И теперь почти все, что происходит в моем доме, остается в моем доме. В дальнейшем я бы хотел вызволить из внешних облаков еще несколько устройств. Например, робот-пылесос при помощи программы Valetudo.

Читайте также:

#selectel #esp8266 #умныйдом #xiaomi #серверы