Bitek mindenhol, avagy okos tárgyak

Talán nem tévedek nagyot, amikor azt mondom, a Sonoff márkát az első DIY-barát WiFi-s Sonoff Basic tette széles körben ismertté. 2019 végén ismét gondoltak egy merészet és a "Basic ZBR3" modellel betörtek a ZigBee eszközök piacára is.

Használatához természetesen kell egy Zigbee Bridge is, ami lehet a Sonoff ZBBridge, vagy univerzális USB-s Zigbee2MQTT megoldás. [1] [2]

A tesztelésre kapott eszközt az Okosotthon.Bolt.hu biztosította, melyet ez úton is köszönök nekik!

Hogy miért írták a kép sarkába, hogy ZigBee Version? Hát azért mert pontosan ugyanazt a műanyag házat kapta meg, mint a korábbi WiFi-s Sonoff Basic R3, ránézésre gyakorlatilag lehetetlen megkülönböztetni őket. :)

Fizikailag 91x43x25mm méretű, papírforma szerint maximálisan 240V 10A fogyasztó vezérelhető vele. Bekötése egyszerű, kell neki a bemenő fázis és nulla, amit tovább enged a másik oldalon levő sorkapcsokra.

A fázist és nullát nem illik felcserélni, mivel a Sonoff Basic család többi tagjához hasonlóan csak a fázist szakítja, a nulla direktben van átvezetve a BE-ről a KI sorkapocsra, ez a panel aljára tekintve látható is.

Az erősáramú és gyengeáramú részek elválasztása rendben van, a védőtávolságok is jónak tűnnek. Amit megszólt egy hozzáértő, az maga a vezetősáv, ami magas hőmérsékleten megfolyhat. Youtube videókon látható, hogy páran tesztelgették 9A terhelés mellett, és nem történt semmi probléma, kb 55 fokos hőmérséklet mellett. Amint viszont túllépték a 10A-es csúcsot, a melegedés erőteljesen megindul, aztán 20A-nél (rendkívül kíváncsiak ezek a teszterek) már erős füst is jött. Én csak annyit szeretnék hozzáfűzni, amennyiben rákötünk egy fogyasztót, ne annak átlagos fogyasztását vizsgáljuk, hanem a maximálisat, mert a pillanatnyi túllépésekből is lehet gond.

A kis kitérő után nézzük a beüzemelést. Az IN részre adunk fázist és nullát neki elsősorban. Párosítani a gyári eWeLink alkalmazásával és a Sonoff ZBBridge-el az abban a cikkben leírtaknak megfelelően kell. Előbb érdemes a szoftverben a Bridge-en belüli Hozzáadás gombra nyomni, majd utána nyomva tartani tetején levő egyetlen nyomógombot 5 másodpercig, míg pirosan nem villan párat.

Az eWeLink alkalmazásban a Hozzáadás után megjelenik al-eszközként és mutatja az aktuális állapotát, illetve lehet is azt változtatni a kiválasztása után a nagy be-kikapcs gombra kattintva.

Emlékeztetőként: egy ZigBee hálózatban pontosan egy Coordinator lehet (ez a Bridge általában), de több Router (állandóan áram alatt levő berendezés), amikhez további End Device-ok (elemes eszközök) és/vagy további Router-ek csatlakozhatnak.

Mivel ez egy állandóan áram alatt levő berendezés, ezért alapfeladatán túl (relé) egyúttal Zigbee hatótávnövelő (zigbee router) eszköz is. Mielőtt nagyon megörülnénk, hogy ez majd jól megnöveli x gyártó y termékének hatótávját, nem, ez közel sem biztos. Három főbb szabvány van: a Zigbee 1.2, a Zigbee Light (ZLL) és Zigbee 3.0. Ez a ZBR3 egy 1.2-es eszköz gyárilag. Vagyis tud például csatlakozni a saját Sonoff 3.0 ZBridge-hez, de más gyártó pl ZLL Bridge-hez ez már egyáltalán nem garantált. (és persze rajta keresztül sem tudnak majd csatlakozni az újabb szabvány szerinti eszközök) A Zigbee 3.0 elviekben visszafelé kompatibilis ugyan a a másik kettővel, de a Zigbee gyártók hajlamosak hozzátenni a saját kis okosságaikat a saját eszközeikhez. No ennyit a kompatibilitásról.

Szép-szép, de mi hajtja?

Nos, a már jól ismert CC2530 kacsintgat a tetejének leemelése után felénk. (ESP az nincs benne, így természetesen Tasmota nem tud rajta menni, mielőtt valaki feltenné a kérdést.) A szabványos 256kB flash tárhellyel és minimális RAM-al rendelkező régi ismerősünk vezérel mindent a dobozon belül valamint ő intézi a Zigbee kommunikációt is. Szűk erőforrásai egy relé vezérléséhez tökéletesen elegendőek.

Az eszközt alapból támogatja a Zigbee2MQTT, lássuk ezzel mit tud!

https://www.zigbee2mqtt.io/devices/BASICZBR3.html

A teszthez a Domoticz-ot használtam ismételten. A Z2M-ben (félreértések elkerülése végett a saját CC2538 alapú Zigbee 3.0 kompatibilis illesztőmmel teszteltem) az új eszközök felismerésének engedélyezését követően, az előzőekhez hasonló módon hosszan megnyomtam a gombot a ZBR3-on, majd örömmel láttam, hogy máris elkezdték a barátkozást:

Látszik az is, hogy megbeszélték "Router" típusú eszköz és "Mains" vagyis nem elemes megoldásról van táplálva. Működtetés közben az alábbi információkat közli:

Nem halmoz el minket információval (nincs fogyasztás, feszültség, meg egyéb mérés), de e lényeg benne van. :)

Íme a Domoticz GUI-ról az automatikusan felvett eszközök:

------------------------------------------------

És akkor itt véget érnek a kalandozások a gyári firmware-el, de mivel láttuk a képen, hogy szépen látszanak a programozáshoz kellő lyukak, felmerül a kérdés: nem lehetne mégis lecserélni a firmware-t?

De! Igazából két lehetőség is van, de mielőtt továbbmennénk, ez úton szeretném jelezni, hogy nem próbáltam ki, hogy az eredeti firmware-ű Sonoff ZBBridge látja-e a módosított firmware-ű ZBR3-at (mivel már felülcsaptam a ZBBridge firmware-ét is), de Zigbee2MQTT-vel működik a módosítás után is. A ZBR3 eredeti firmware zárolva van hardveresen olvasás ellen, így nem tudjuk lementeni, csak felülírni, ezért gyári állapotba történő visszaállításra nincs mód az alábbi beavatkozásokat követően!

PTVO

A Zigbee esetében nekem mindig is az volt a nagy bánatom, hogy nem lehet olyan könnyedén DIY szenzorokat készíteni, mint a WiFi-s ESP-k segítségével, lásd ESPEasy és Tasmota. Talán ez a PTVO-féle megoldás jelzi, hogy közeleg már az idő, amikor ez is rém egyszerű lesz. De egyelőre nem nevezném se késznek (nagyon sok fejleszteni való akadna benne), se pofonegyszerűnek a megoldást. :)

A PTVO féle konfigurálható Zigbee firmware zárt forrású, de ingyenes program, egy Windows alatt futó konfigurációs program, mellyel megadhatjuk, hogy melyik lábon milyen funkciót szeretnénk, és az eredményt egy .hex kiterjesztésű (szöveges) fájlba menti el, ez maga a firmware.

Előnyök:

• konfigurálható eszközök és lábak
• többféle eszközre telepíthető

Hátrányok:

• csak Zigbee 1.2 kompatibilitás
• körülményes a megfelelő modelltípus kiválasztás
• nincs elemes eszköz támogatás, csak fix áramról táplált eszközök vannak támogatva

Ez a nyúlfarknyi bejegyzés adta az eredeti ötletet a cikk megírására:

https://ptvo.info/sonoff-basic-zbr3-with-the-configurable-firmware-283/

Maga a konfigurátor innen letölthető:

https://ptvo.info/zigbee-switch-configurable-firmware-v2-210/

Letöltése után elindítva két lapon választhatóak a beállítások:

Az első "Settings" tartalmazza, a lap típusát, és hogy melyik lábra milyen eszközt kötünk. Használhatunk más lábon más hőmérőt, pl DHT22-t is, ahogy szeretnénk, most az egyszerűség kedvéért ugyanazt használom, mint az alternatív firmware. (lásd később)

A második "Expert" lap a beállítások között sem elhanyagolandó, mivel a Zigbee2MQTT eddigi ismereteim szerint modellnév alapján tudja, hogy milyen paramétereket tud az eszköz.

Annyi a szépséghiba a dologban, hogy a "ptvo.switch" modellnévvel ellátott zigbee eszközből csak a reléket kezeli a Z2M megfelelően..  Így némi morfondírozás után arra jutottam, hogy vagy beírom az eredeti nevet (BASICZBR3), és csak reléként használom, vagy találok egy olyan eszközt, ami a kívánt paramétereket, pl Relé vezérlést + hőmérsékletet tudja.
Ha "default reporting" nincs megadva, nem fogja lejelenteni a szenzorok állapotát. A power saving beállítás, mint látható nem működik jelenleg.

Tehát a lehetőségek: (ha valaki talál jobbat, szóljon)

1. Manufacturer name: SONOFF, Modell ID: BASICZBR3
2. Manufacturer name: ptvo, Modell ID: ptvo.switch
3. Manufacturer name: DIYRuZ, Modell ID: DIYRuZ_RT

Én ezúttal az utóbbi "DIYRuZ" álnevet használom, ahogy a fenti képen is látható, (ez a következő firmware egyébként a listában) ez lehetővé teszi egy relé kezelését, és egy darab hőmérséklet-szenzor hozzáadását.

A Save gombra kattintva elmenthetjük .hex fájlba a kész firmwaret.

Ahhoz hogy a kész .hex fájlt feltölthessük, szükség lesz a korábban a CC2530-as DIY Zigbee Bridge programozásához használt eszközre. Nem állítom, hogy minden háztartási boltban kapható, de nekem pont van egy ilyenem. :)

• CC debugger

A programozót az alábbi bekötési rajz szerint csatlakoztassuk az eszközre:

A konkrét feltöltéshez kell egy alkalmazás is, Windowsra létezik hivatalos program a SmartRF Flash programmer, amit a Texas Instruments-hez beregisztrálva le is tölthet, akinek erre van igénye.

Én maradok a Linuxnál, a cc-tool teljesen alkalmas a flashelésre, az alábbi parancsokkal juthatunk ehhez könnyen, mindenféle regisztrációs plusz körök nélkül:

Amennyiben sikerült helyes sorrendben bekötnünk mindent, és az érintkezések is jók, a programozó zöld LED-je világít, ekkor, ha példának okáért a firmware konfigurátorral egy zbr3.hex-be mentettük a kívánt programunkat, az alábbi paranccsal tölthetjük fel az eszközre:

Erre válaszul ilyesmit kell látnunk:

Megjegyzés: ha szeretnénk tesztelni a kapcsolatot tényleges írás nélkül, futtassuk előtte a

sudo cc-tool -t

parancsot.

A feltöltés végeztével kék villogásnak indult a kütyü, és automatikusan párosítási módba lép. (ezt a későbbiekben 10 másodperces nyomva tartással lehet előhozni)

Párosításkor a Z2M azt hiszi, hogy egy igazi DIYRuZ eszközt lát (a fenti beállítások mellett), és annak megfelelő adatokat kér tőle és továbbít MQTT-n, de a feliratok ellenére ez NEM az igazi DIYRuZ és NEM lett Zigbee 3.0 kompatibilis, csak átvettük a Modell azonosítóját, és tettetjük, hogy az. (bár erről leginkább csak a softwareBuildID árulkodik, túlságosan új) Különbség még az is, hogyha nem érzékeli a hőmérőt, akkor nem küld egyáltalán hőmérséklet mezőt sem az üzenetben.
Egyébként egy sima ZHA 1.2 firmware van rajta jelen pillanatban, az új rendszerekkel nem túl kompatibilis. Ugyanígy átírhatnánk például egy Xiaomi eszköz azonosítójára, de nem találtam olyan kész eszköz template-et, ami megfelelő számú és típusú adatsort adna vissza, pedig egy darabig molyoltam a Z2M forráskódját...

Igazából ehhez a BASICZBR3 reléhez egyelőre nem győzött meg ez a megoldás. (de még a későbbiekben megvizsgálom más felhasználási módjait)
Nézzük a következő lehetőséget!

DIYRuZ (az eredeti!)

Ez már egy nyílt forrású megoldás, ráadásul az új 3.0 szabvány alapján, viszont csak a P2.1 (GND melletti) lábra kötött DS18b20 típusú hőmérőt támogatja jelenleg - természetesen a nyomógomb és relé vezérlésén felül. Kifejezetten a ZBR3 részéről készült, annak lábkiosztására kihegyezve.

Z2M oldal:

https://www.zigbee2mqtt.io/devices/DIYRuZ_RT.html

Letöltés:

https://github.com/diyruz/diyruz_rt/releases

Előnyök:

• Zigbee 3.0 kompatibilitás
• fix modelltípus - nem kell semmit állítani (ez olyan hátrány, ami előny)
• nyílt forrás = átláthatóság

Hátrányok:

• nem konfigurálható, fix beállítások
• csak egyféle eszköztípust támogat

Bár a Zigbee2MQTT már támogatja, a domoticz-zigbee2mqtt-plugin még nem ismerte fel, így megcsináltam hozzá az illesztést és beküldtem, ha elfogadják, onnantól a friss verziók támogatni fogják.
Addig innen érhető el a javított változat:

https://github.com/enesbcs/domoticz-zigbee2mqtt-plugin

Feltöltése megegyezik az előző PTVO-nál ismertetett megoldással, töltsük le a release-ek közül a DIYRuZRT.hex állományt, bekötési rajz szerint kössük össze, és példának okáért a cc-tool segítségével töltsük fel, a fenti programozóval.

A rögzítés a szokásos módon nincs túlgondolva... :)

Ha véletlenül nem lépne párosítási módba, addig kell nyomva tartani a gombját, amíg a kék led el nem kezd világítani, siker esetén ilyesmit fogunk látni:

A párosításkor látszik, hogy a BASICZBR3 modellt felülcsapta DIYRuZ_RT-re, de az IEEE címe ugyanaz maradt mint az eredeti firmware esetén, így talán mondanom sem kell, hogy előbb törölni kell a felvett Zigbee eszközök közül, csak az után tudjuk helyesen felvenni az új modellnéven.

Kisvártatva látom ám, hogy percenként küldi az adatokat, és kitörő örömmel üdvözlöm, hogy ott a temperature mező:

Megjegyzés: A temperature mezőt akkor is küldi (0.01 értékkel), ha valamiért nem érzékeli a hőmérőt.

Domoticz-ba felvett eszközök:

Talán nem árulok el nagy titkot, hogy én az utóbbi, DIYRuZ firmware-t használom. :)

Ezzel a megoldással tudunk a legkevesebb hardverépítéssel olyan Zigbee hőmérőhöz jutni, ami nem elemmel üzemel és Zigbee 3.0 router egyúttal.

Ítélet?

Zigbee eszközhöz méltóan gyorsan reagál, elsődleges funkcióját kiválóan ellátja, hovatovább DIY megoldásokra is használható. Egyetlen negatívuma a régi Zigbee 1.2 szabvány szerinti gyári firmware, de ez a DIYRuZ feltöltésével orvosolható, ezért azt kell mondjam: Ajánlott!

Hazai hivatalos viszonteladó:

• Okosotthon.bolt.hu/sonoff-zigbee-rele