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.
О нюансах
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 — это платформа с открытым исходным кодом для управления умным домом, создания сценариев автоматизации и т. д. Она позволяет интегрировать устройства разных производителей с разными типами подключения и не быть привязанным к одной экосисте.
Home Assistant (далее — HA) действительно умеет работать с протоколом miIO, но есть несколько нюансов.
- Для управления нужен токен. Чтобы его получить, следует зарегистрировать устройство в приложении. Нам же не нужны посредники, правда?
- Даже если получить токен и добавить увлажнитель в HA, то... все заработает. Победа? Увы, но работать все будет только пока есть интернет. Хоть мы и управляем устройством локально, выгоды от этого немного, ведь без облаков мы получим тыкву через несколько минут.
Есть решение
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:
- 3.3v USB TTL UART — адаптер для прошивки впаянной в плату микросхемы ESP8266,
- несколько проводов разных цветов радуги,
- паяльник, отвертка,
- прямые руки (хотя я обошелся и без них).
Автор лишь делится своим опытом и не несет ответственности за манипуляции с техникой. Стоит помнить, что гарантия производителя может перестать действовать после внесения некоторых изменений. Однако представленная реализация достаточно проста и не предполагает особых вторжений в аппаратную часть.
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:
- ArduinoOTA 1.1.0 — для получения обновлений по воздуху,
- ArduinoJSON 7.0.3,
- PubSubClient 2.8.0 — MQTT клиент,
- WiFiManager 2.0.17 (если вы используете код из оригинального репозитория — 0.16.0),
- Uptime Library 1.0.0 (если используете форк от yobushka).
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:
Заключение
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.
Возможно, вы сталкивались с Valetudo или подобными реализациями? Поделитесь опытом в комментариях, будет интересно узнать.
Читайте также:
Как будто статью с хабра прочитал
на хабре коментаторы более поехавшие)
на озоне можно купить готовый настроенный набор (с наценкой x4 по железу)
капец вы заморочились конечно) что не сделаешь ради своей котейки )
Это точно! Как-никак, член семьи)
Ахахах, да кожаный, постарался ты знатно, подумал кот. Ну заморочку конкретную ты придумал, но мне нравится, молодец!
Аж митинским радио-рынком запахло
Не знал, что так можно. Круто
Рады, что вам понравилось ❤️🦖
С дуру можно *** железный сломать
А это особый мазохизм, покупать девайсы Сяоми и перепрошивать? Они самые лучшие или просто руки чешутся?
Просто, имхо, одно zigbee реле плюс датчик влажности решают все проблемы отца российской демократии.
А зачем так сложно, если можно через MiHome от Vevs получить токен устройства и подключить его в HA локально? И все будет работать без китайских серверов...
Не-не-не, это не красноглазно! Только пердолинг, только хардкор!
надо ж было так увлечься процессом , достойно похвалы
Я вот не пойму. Ты хочешь без экосистемы Ксяоми (Самсунг, ЛДЖИ?), но ксяоми. Окей! Смысла не вижу вообще, но окей. Почему тогда не Дирма? Фирма ксяоми, но не ксяоми.