blog.vyoralek.cz

Vlastní Zigbee gateway – ConBee II a deCONZ

Jak si doma jednoduše postavit vlastní Zigbee gateway umožňující spárovat různé produkty hlavních výrobců.

Před zhruba rokem jsem popisoval jak si postavit vlastní Zigbee gateway pomocí USB donglu s čipem Texas Instruments CC2531 a software Zigbee2Mqtt.

Dnes si ukážeme tak trochu alternativu v podobě německého produktu ConBee II se softwarem deCONZ.

Na začátek je vhodné si připomenout proč si vlastní gateway vůbec tvořit a nebo naopak proč se do toho nepouštět.

Dva základní důvody pro:

  1. vlastní řešení je mnohem obecnější, tj. podporuje mnohem větší množinu Zigbee produktů, které lze s takto připravenou gateway provozovat – namátkou produkty Phillips, Ikea či Xiaomi – kompletní a aktuální přehled najdete zde.
  2. nejste přímo závislí na firmware výrobce gateway a tudíž nemusíte žít ve strachu, zda integrace do Hass.io s další aktualizací firmware přestane fungovat (což se některým již stalo dle komentářů) – tento bod má samozřejmě význam jen pokud gateway integrujete mimo základní ekosystém výrobce

Dva základní důvody proti:

  1. přijdete o podporu ovládání přes aplikaci výrobce, tj. např. v případě prvků od Xiaomi Mija či Aqara je to trochu škoda, jelikož aplikace je poměrně vyvedená
  2. náročnost instalace – oproti hotové zakoupené gataway to v případě vlastní gateway není pouze o tom koupit si HW, zapojit a ono to vše bude fungovat. I samotné párování vzhledem k obecnosti gateway může být poněkud komplikovanější. Nicméně s níže uvedeným návodem to věřím zvládnete – pojďme tedy do toho 🙂

Teď už víme zda ano či ne a pokud se přikláníte k ano tak vzhůru na průzkum ConBee II se systémem deCONZ.

První pohled

Jedná se už o druhou generaci Zigbee komunikační brány (koordinátoru) s označením ConBee II od německé firmy dresden elektronic.

Úkolem tohoto produktu je jednak zprostředkovávání komunikace mezi zařízeními v Zigbee síti tak i s okolním světem mimo Zigbee. Zároveň je tento produkt určitým středobodem celé Zigbee sítě a stará se o registraci (párování) a ověřování zařízení.

Jedinečné na tomto produktu je fakt, že se jedná o kombinaci jak samotného hardware v podobě USB sticku tak i kompletního Zigbee software s podporou Zigbee zařízení mnoha výrobců – např. Xiaomi, Phillips, IKEA a další – kompletní seznam zde.

Provedení produktu

Samotný USB stick ve verzi II je skutečně hezký produkt a poměrně miniaturní. Je k dispozici pouze v jedné barvě a to černé.

Dresden-Elektronic Releases New ConBee II Dongle and Phoscon ...

Technické parametry

Samotné parametry ConBee II si ukážeme rovnou v porovnání s čínskou alternativou v podobě USB sticku CC2531.

NázevConBee IICC2531
Použitý čipARSAMR21B18 ARM Cortex-M0+Texas Instrument CC2531
NapájeníDC 5.0 VDC 5.0 V
Spotřebamax. 10 mWmax. 25 mW
Rozsah signálu200 metrů při přímé viditelnosti30 metrů při přímé viditelnosti (bez externí antény)
Rádiová frekvence2,4 GHz (IEEE 820.15.4 Zigbee)2,4 GHz (IEEE 820.15.4 Zigbee)
Max. počet zařízení20020 (pro Z-Stack 1.2)
Velikost flash paměti256 kByte256 kByte
Provozní teploty-20 °C až 55 °C-40 °C až 125 °C
Rozměry60x18x9mm41x16x7mm

Při srovnání ConBee II a CC2531 bez externí antény tak můžeme vidět, že ConBee vyhrává zásadně jak v maximálním počtu připojených zařízení tak i dosahem – ten je zřetelně větší, což je ale vykoupeno i cenou.

Když se podíváme ještě na srovnání ConBee II vs. předchozí generace ConBee pak zjistíme, že se liší převážně v použitém čipu ARSAMR21B18 ARM Cortex-M0+ vs deRFmega256-23M12 a rozměrech 60x18x9mm vs 67x23x9mm. Nemělo by jít o nic zásadního.

Skutečný dosah

Z principu technologie Zigbee, kterou tenhle USB stick zprostředkovává se signál šíří jak ze samotného kontroleru tak i mezi Zigbee zařízeními, které jsou pod trvalým napájením – tzv. routery.

Teoretický dosah samotného USB sticku je 200 m ve volném prostoru, ale v případě použití uvnitř budov se hodnota sníží na 30 m, což by ve většině případů mělo být stále dostatek na pokrytí malého domu nebo standardního bytu.

Graphic signal range of Zigbee mesh network

Výrobce dresden elektronik

Dovolím si zastavit na chvíli i u výrobce tohoto produktu – německé firmy dresden elektronic, jelikož po představení prodlužovačky od české firmy Netio je tohle teprve druhá firma na mém blogu, vyrábějící IoT produkty doslova za humny.

Firma dresden elektronic vznikla v roce 1990 zabývá se jak vývojem, testováním tak i finální výrobou elektronických produktů s označením – 100% vyrobeno v Německu.

Množina vyráběných produktů je poměrně různorodá – no ostatně koukněte sami – přičemž z mého pohledu jsou právě ConBee a RaspBee nejzajímavější zejména svou unikátností na trhu.

SmartHome Integrace

Narozdíl od jiných komerčních Zigbee koordinátorů conBee běží pouze v naší síti – nepoužívá a nepotřebuje žádné cloudové služby.

Pro ovládání Zigbee zařízení se přímo nabízí integrovat ConBee s některým ze systémů pro domácí automatizaci.

Můžeme si zvolit z následujícího seznamu:

Na základě zvolené platformy se pak může lišit instalace samotného software pro ConBee, který obsahuje dvě části – Phoscon App a deCONZ – které si pojďme lehce představit.

Phoscon App

Používá se zejména pro párování a ovládání. Aplikace je k dispozici formou webového rozhraní. Phoscon App je obrovským pomocníkem zejména při párování produktů a podrobněji se na něj podíváme v sekci nastavení.

Phoscon App

deCONZ

deConz je softwarové centrum komunikace se zařízeními v Zigbee síti. Obsahuje zároveň otevřené API, díky kterému je možné zprostředkovat ovládání zařízení do systémů domácí automatizace.

Díky deCONZ se můžeme podívat na celou Zigbee síť v grafickém rozhraní se všemi propojeními mezi jednotlivými zařízeními.

deCONZ Hass.io addon – Home Assistant

Pokud používáte Home Assistant jako centrum vaší chytré domácnosti pak je deCONZ Hass.io addon tou nejlepší volbou. Instalace je jednoduchá a ničím příliš nevybočuje od instalace jakéhokoliv jiného Hass.io addonu.

V menu HomeAssistanta si najdeme v levém menu volbu s domečkem Supervisor ▶︎ Add-on store a najdeme deCONZ, který nainstalujeme.

Než add-on spustíme je potřeba zasunout ConBee USB stick do některého z USB portů. V nastavení add-onu budeme potřebovat název USB portu – v drtivé většině případů to bude /dev/ttyACM0, nicméně pokud si to chcete ověřit klikněte na volbu System hned vedle Add-onStore a na tlačítko Hardware.

USB port zadáme do volby device konfigurace a rovnou si můžeme nastavit i vnc_password, který je potřeba pro připojení ke grafickému rozhraní deCONZ.

device: /dev/ttyACM0 # USB port
vnc_password: '<nejake_heslo>'

Nyní už můžeme add-on spustit a pokud nastartuje jsme připravení na další část v podobě nastavení.

Rovnou si ještě zatrhneme volbu Show in sidebar, abychom měli rychlý přístup k aplikaci Phoscon z levého menu Home Assistanta.

Nastavení a použití

Jakmile máme ConBee v USB portu a nastartovaný deCONZ můžeme se vrhnout na prvotní nastavení kliknutí na ikonku Zigbee.

Prvotní nastavení

Pokud máme jen jeden USB stick měli bychom ho vidět i s obrázkem o jaký typ jde – klikneme na něj.

V dalším kroku je potřeba nastavit jméno brány (Gateway name) a přihlašovací heslo (Login password). Zvolte dle libosti a klikněte na Next.

Z nějakého pro mě ne úplně pochopitelného důvodu je další obrazovka rovnou k párování světel, kterou můžeme přeskočit pomocí Proceed without lights (Pokračovat bez nastavení světel).

Pokud chceme párovat jiný produkt – tlačítko nebo senzor – pak klikneme na „hamburger“ menu vlevo nahoře a v sekci Devices si vybereme příslušný typ.

deCONZ používá tři základní typy zařízení – switches (tlačítka), lights (světla) a sensors (senzory).

Párování Zigbee zařízení

Jak párování probíhá si ukážeme na Aqara senzoru pohybu (AliExpress $13, Banggood $16, Gearbest $13, Amazon €14) od firmy Xiaomi.

Na začátku párování je potřeba si říct, jaký typ zařízení chceme spárovat. V případě senzoru pohybu se jedná o typ senzor – pochopitelně, tj. klikneme v Devices na Sensors a úplně dole na tlačítko Add new sensor.


V dalším kroku bychom měli vybrat výrobce, ale jelikož Xiaomi v seznamu není tak klikneme na Other (ostatní).

Nevýhoda volby Other je pouze v tom, že nám Phoscon neposkytne hezký návod jak zařízení zpárovat – tj. obvykle nějaký obrázek s popisem co zmáčknout a na jak dlouho.

Zobrazí se nám informace o tom, že bychom měli aktivovat na zařízení párovací mód a že hledání nového zařízení bude aktivní po dobu 3 minut. Jakmile je zařízení nalezeno zobrazí se dole zelený box s informací Sensor ready a můžeme kliknout na Ready.

Btw. párování senzoru pohybu provedeme podržením tlačítka z boku sensoru po dobu 3 sekund – senzor začne modře blikat.

Jakmile je párování hotovo objeví se senzor v seznamu připojených senzorů společně s hodnotami dostupných sensorů – v našem případě senzor pohybu, množství světla a teploty.

Teplota je nějaká zřejmě vnitřní teplota, jelikož vůbec neodpovídá realitě – 30 °C doma skutečně nemám – a při použití oficiální aplikace Xiaomi Mi home není vůbec k dispozici.

Po kliknutí na položku pak můžeme vidět detailnější informace o výrobci, typu, stavu baterie a datum posledního měření. Zároveň můžeme senzor přejmenovat a nebo odpárovat.

Integrace HomeAssistant

Nastavení integrace deCONZ do Home Assistanta lze nyní kompletně provést prostřednictvím webového rozhraní – není potřeba cokoliv nastavovat v souborech.

V Home Assistantovi se přepneme do menu Nastavení ▶︎ Integrace, klikneme na oranžové tlačítko přidat v pravém dolním rohu a najdeme položku deCONZ.

Vybereme jedinou položku s IP adresou ze seznamu

… a další dialog nám říká, že budeme muset do nastavení deCONZ, abychom povolili bránu pro připojení aplikace třetí strany.

To uděláme pomocí webového rozhraní Phoscon, kde v Settings klikneme na Gateway a dole ještě změníme zobrazení na Advanced. Díky tomu máme nyní přístupnou položku Authenticate app na kterou klikneme.

Přepneme se zpět do okna s přidáváním Integrace deCONZ a klikneme na Odeslat. A hurá, vše je hotovo 🙂

Jak můžete vidět přesunou se nám do Home Assistanta nejen samotné zařízení, ale i skupiny světel.

Další specifická zařízení

DiY router Texas Instrument CC2531

Položka lumi.router v seznamu výše není nic jiného než DiY router s CC2530. Je to trochu matoucí, že se přidá jako světlo, ale zdá se, že funguje a ostatní zařízení se dokáže skrze něj připojit. Bohužel z nějakého důvodu se v deCONZ nezobrazí spojnice od tohoto routeru a zařízení připojené k němu budou ve vzduchoprázdnu.

DiY router v deCONZ UI
DiY router v Phoscon UI

Sonoff Basic BASICZBR3

Další zařízení, která funguje je Sonoff Basic ve verzi Zigbee od čínské firmy iTead. Zařízení se z nějakého důvodu jeví v deCONZ jako světlo, ale např. do Home Assistanta se pak propíše už jako switch. Funguje zároveň jako router včetně zobrazení propojek a síly signálu v deCONZ.

Sonoff Basic v deCONZ UI
Sonoff Basic v Phoscon UI

Zhodnocení

Poměrně dlouho jsem váhal, zda si tenhle produkt zejména kvůli ceně pořídit, ale po tom co jsem viděl použitý software jsem se rozhodl do toho jít.

Myslím, že ConBee, potažmo deCONZ systém je opravdu na jiné úrovni lehkosti použití a konfigurace a rozhodně se vyplatí do něj investovat zejména lidem, kteří nepotřebují až tak moc zabředávat do detailů jak co funguje a už vůbec se pouštět to nějaké flashování firmware 😱

Líbí se mi styl párování, zejména pro některé produkty, které obsahují i průvodce párováním se detailním postupem co kde zmáčknout a jak dlouho a nemusíte tak hledat manuál a nebo lovit tyhle informace na internetu. Škoda, že to není zatím u většiny podporovaných produktů.

Na druhou stranu je potřeba říct, že to je vykoupeno poměrně menším množstvím podporovaných produktů než například u Zigbee2MQTT.

Narazíte zřejmě i občas na problém s párováním bateriových zařízení, který je ale stejný i pro jiné systémy a spočívá v tom, že je občas potřeba uměle udržet zařízení „vzhůru“ mačkáním párovacího tlačítka či popř. jiných tlačítek.

Pokud se však budete držet těch nejrozšířenějších značek, pak ConBee může být skvělým prostředkem jak propojit všechny tyhle značky dohoromady.

👍 plusy

  • kvalitní a hezké provedení HW
  • hezké uživatelské rozhraní
  • párování včetně postupu pro některé produkty
  • jednoduchá integrace do HA
  • vysoký počet max. počtu zařízení v Zigbee síti
  • velmi silná vnitřní anténa s výborným dosahem
  • podpora zařízení mnoha různých značek
  • není potřeba flešovat USB stick

👎 mínusy

  • pro mnohé cena, i když vzhledem k SW i HW není až tak neopodstatněná
  • nepříliš detailní možnosti nastavení
  • menší seznam podporovaných produktů
  • chybějící čeština ve webovém rozhraní

🛒Zigbee koordinátor ConBee II je k dispozici k zakoupení s dopravou zdarma do ČR na německém Amazonu s cenou okolo €40, tedy cca. 1tis Kč..

Jelikož můj celkový dojem z ConBee II je pozitivní objednal jsem si i RaspBee II, který byl nedávno uvedený a je speciálním modulem pro RaspBerry. Můžete se tak brzy těšit i na článek o téhle verzi.

Zajímá mě jestli jste někdo zvažoval nebo přímo testoval Zigbee2Mqtt vs. deCONZ a jaké byly vaše postřehy a zkušenosti. Já mám zatím v provozu obojí – což je supr, že v tom není žádný problém, záleží kam zařízení napárujete.

Zároveň se prosím ozvěte pokud vám v článku něco chybí nebo to není popsáno dostatečně detailně.

27 komentářů

Napsat komentář

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..

  • Ahoj, ConBee II používám už delší dobu s HASSio, taky jsem přestupoval z CC kvůli jednoduchosti. Akorát se mi trochu nedaří zprovoznit třeba motor Aqara B1, který je sice detekován, ovšem jako světlo a při jeho regulaci jasu v deConz to ovšem s motorem nic nedělá. Stejně tak dvojité tlačítko Aqara je správně detekováno jako double switch, ovšem funguje jenom jedno z tlačítek. Zkrátka sem tam to má mouchy a Dresden Elektronik o nich ví, hodně lidí to hlásí v jejich fóru, ovšem oni na to moc nereagují.

    • Díky moc Vláďo za postřehy. Je možné, že se opravdu zaměřují na integrace těch produktů, které se neschovávají pod volbou ostatní (Other). Já jsem si teď o víkendu objednal pár prvních kousků od Philipsu a ta integrace je úžasná. Všechno funguje jak má, párování včetně návodu a jsou podporovány i aktualizace firmware přes OTA. Jsem hrozně zvědavý kam tenhle HW/SW projekt do budoucna půjde.

    • btw. já mám opačnou zkušnost s Xiaomi Mijia switch, který přímo v Xiaomi Mi home umí jen click a doubleclick a u deCONZ to umí dokonce až pětiklik a vše se to dá nastavit i přes pěkné UI, které k tomu je i když je to tedy z té kategorie Other.

  • Ahoj, chtel bych se zeptat na ten RaspBee II. Vypada to jako neco co by se mi moc libilo misto toho naked CC sticku. Bojim se ale o vykon, kdyz to zavru do RPi krabicky. Kde to ma antenu a jak silnou?

    • Aktuálně nemohu z vlastní zkušenosti odpovědět, jelikož je RaspBee II zatím jen na cestě. Ale je to něco co mě hodně zaujalo, jelikož dosah USB sticku ConBee II je neskutečný – z koupelny se mě k němu připojuje dokonce i teploměr, který je přes dvě stěny a cca. 8m daleko i když má defakto za humny (cca. 0,5m.) přes zeď Sonoff Basic. Čili buď bude někdo rychlejší a nebo budete muset počkat cca 1-2 týdny na mé postřehy.

        • Tak snad to dopadne dobře. Ale snad ano – je to už druhá generace. Dresden elektronik to prodává i jako hotový produkt – Raspberry s tímhle RaspBee, takže tomu musí věřit. Doufejme 🙂

          • Koukal jsem YT video kde to typek pripojil a chytlo se to s HA a deconz uplne jako stick coz me presvedcilo.

    • Ja mám conbee II též a dosah není rozhodně 30m, je potřeba strategicky rozmístit nějaká Zigbee zařízení po pokojích aby síť běžela stabilně, samotný stick nestačí…

      • Říkám si jak moc se dá tomu schématu sítě v deCONZ věřit? Já jsem zatím nenarazil, naopak vše funguje mnohem lépe než s CC2531, ale pravda že mám menší byt. Nicméně u několika senzorů mi právě deCONZ ukazuje sílu signálu do sticku mnohem vyšší než k routeru, který je blíže a na webu dresden elektronik píšou, že stick obsahuje i zesilovač signálu, takže těm hodnotám signálu zatím věřím.

  • Nekoukali jste nekdo, jak moc zere ta aplikace deCONZ prostredku? Poslednich par dnu presouvam vse co se tyka automatizace na RPi3B+ a uz toho zacina mit celkem plne kecky, takze vic nez cena by me trapila nutnost toho SW. Hlavne po presunuti Node-Red z externiho serveru uz restart HA trava kolem peti minut a toma NR zatim vsechna flow vypnuta.

    • Netuším jestli se na to koukám dobře, nejsem úplně linuxový guru, ale v utilitě htop vidím 6 procesů deCONZ po 0.6% z paměti 4GB, což se nezdá být nějak moc. Když se dívám z pohledu Dockeru, což je možná zajímavější tak deCONZ container zabírá pouze 45MB RAM a cca. 6% CPU – tedy v mém případě NanoPC-T4 – Dual-Core Cortex-A72(up to 2.0GHz) + Quad-Core Cortex-A53(up to 1.5GHz)

      • 45MB by bylo jeste slusne. Bohuzel nez se vyresi podbora bootu z USB u RPI4, tak zustavam na 3B+ a tam je s RAM trochu problem. Kazdopadne diky za info. Node-Red si „naprazdno“ ukousne 130MB coz uz je pri 1GB RAM RPi docela dost.

        • Jj, u mě má Node-Red 90MB tak to +/- sedí. S tou RAMkou je to u těchle malých strojů zatím trochu boj. Já mám 4GB a uvítal bych klidně i více. Jakmile člověk chce provozovat více služeb najednou začne to bohužel rychle mizet.

    • .. a plánuju to dát na stejné RPi jako máš ty jakmile mi dorazí RaspBee II, takže pak za mě budu schopen říct relevatnější údaje pro tebe

      • Tak to mě pak taky zajímá jak to pak bude mít dosah oproti tomu usb sticku.

  • Ahoj, tak jsem si pořídil ConBee II a včera jsem všech 21 sensorů připojil do HA, upravil automatizace atd… Večer vypadalo, že všechno funguje, snad jen několik čidel na druhé straně bytu už bylo dost daleko, tak bylo potřeba přiblížit xiaomi power plug blíže, aby zesiloval signály.
    ALE ráno bylo všech 21 sensorů „mrtvých“. Pomohlo až opětovné resetování sensorů v Phosconu a přepisování jejich názvů, naštěstí už nebylo potřeba je znovu integrovat do HA.
    Víte někdo , čím to je , nebo co udělat jinak, aby se to nestávalo znovu ?
    Děkuji
    Petr

    • Oh, to je nepříjemné. Mě tady běží deCONZ asi 3 týdny a zatím nez nutnosti restartu. Nekoukal jsi do logu v addonu jestli tam nebyla nějaký chyba či něco co by pomohlo s vysvětlením?

    • Ahoj Petre,stejnou zkusenost se stabilitou ConbeeII mam take.Vypadky apod.Jedu stale na separatnich hubech od vyrobcu.

      • Ahoj Vláďo,
        děkuji za info, ale to mne vůbec nepotěšilo :(. Snad se to nějak ustálí a bude to fungovat, nerad bych zase všechny ty senzory napároval s původním hubem a všechny automatizace upravoval atd… Uvidím co v dalších dnech.

        • Vy mě děsíte. Já to tady doporučuji jelikož jsem na to slyšel opravdu chválu a viděl poměrně hodně lidí to používat a sám nemám problém tak doufám, že je to fakt spíše výjimka. Náhodou v tom logu se něco nenašlo užitečného? Budu to brzy testovat ještě s aspBee II až mi dorazí s méně nabušeným strojem – Raspberry PI 3B+, takže uvidíme jak to pojede – ale nemělo by být ani nějak náročné na prostředky.

          • No a já to právě koupil, když jsem si to tu přečetl 🙂
            Jedu na PI 4, 4GB RAM.
            V logu jsem nic podezřelého neviděl, už se k němu asi nedostanu, když se mi to nedařilo opět rozjet, zkusil jsem se vrátit k předešlé záloze ( dělám zálohu automaticky každou noc).

          • Ne ne, nechci aby to vyznělo, že Conbee II je špatný výrobek. Je to každopádně nejlepší řešení pro HASSIO, pokud někdo chce používat výrobky různých výrobců. Sem tam se vloudí chybička, ale to je všude. Výše zmiňovaná chyba se dá odstranit nahráním backupu konfigurace. Senzory se během dne opět přihlásí.

          • No nepotesili jste me. RaspBeeII jsem taky obednal po precteni clanku. Vcera mi dorazilo asi 20 ruznych ZB senzoru a ty jsem s zigbee2mqtt naparoval bezchybne a vse funguje.

%d blogerům se to líbí: