Xiaomi Mi Flora a WiFi přenos dat pomocí desky s ESP32 – řešení II

?? This article is also available in English on my second blog lovetechstuff.com

Oproti řešení v minulém článku mi použití ESPHome s ESP32 a HomeAssistentem přišlo natolik zajímavé, že jsem se rozhodl přeci jen napsat ještě jeden článek k Mi Flora.

Pokud máte HomeAssistent tak tohle řešení mohu určitě doporučit jako preferované.

Deska s čipem ESP32 jako brána mezi Bluetooth a WiFi

Základní schéma komunikace je stejné jako v minule:

Na jedné straně máme nějaké systém pro domácí automatizaci – já se budu věnovat případu pokud používáme HomeAssistant, což nám přinese určité benefity v podobně jednodušší konfigurace. Předpokládáme dále, že HomeAssistent nám běží na nějakém minipočítači s WiFi, nebo Ethernet rozhraním do domácí sítě.

Na druhé straně pak máme Xiaomi Mi Flora Plant, který používá technologii přenosu dat Bluetooth a je umístěný příliš daleko minipočítače s HomeAssistentem a nebo ten nemá bluetooth.

Použijeme proto desku s čipem ESP32, která v sobě obsahuje jak Bluetooth tak WiFi rozhraní a poslouží nám jako brána mezi těmito dvěmi světy. Nakonec bychom měli být proto schopní číst data v HomeAssistentovi, přesto že je nemáme propojené napřímo.

V případě použití ESHome a HomeAssistanta máme navíc jeden poměrně zásadní rozdíl – nepotřebujeme MQTT broker, čili se vše o jednu část ještě zjednodušší.

Já mohu doporučit desku DOIT ESP32 DEVKIT V1, který stojí pár korun, má výbornou podporu ovladačů a je levná.

Pokud ESP32 desku ještě nemáte mohu doporučit a přidám rovnou link na AliExpress s cenou cca $4,6 (něco málo přes 100kč).

Pojďme se tedy vrhnout na jednotlivé kroky.

1. ESPHome jako Hass.io (HomeAssistant) doplněk

O ESPHome už jsem napsal poměrně hodně článků. Ve stručnosti se jedná o framework umožňující pomocí webového rozhraní připravit firmware pro mikrokontroler s čipem ESP32.

Pokud používáme Hass.io pak se nám vyloženě nabízí varianta přidání ESPHome jako doplňku. Kompletní postup jsem napsal v tomto článku.

V sekci nastavení doplňku doporučuji zapnout volbu Show in sidebar a budete tak mít rychlý přístup k ESPHome přímo z levého menu HomeAssistenta.

Pokud Hass.io nemáte, pak je stále možnost rozchodit si ESPHome u sebe jako Python addon. Popis najdete v tomto článku.

2. Připojení ESP32 a nastavení portu

Dále se budu věnovat víceméně konfiguraci pro Hass.io, nicméně v případě nahrávání firmware z počítače je to velmi podobné.

ESP32 desku tedy připojení pomocí microUSB do minipočítače a v sekci Hass.io / System / Hardware bychom nově měli vidět položku USB sériového rozhraní.

Pokud sériové rozhraní USB není vidět, pak restartujte HomeAssistant s již připojeným USB kabelem k ESP32.

Jakmile se nyní přepneme do ESPHome addonu měli bychom v sekci výběru portu vidět novou položku:

Já mám ve výběru dvě USB rozhraní jelikož jedno je ještě Zigbee USB dongle. ESP32 by se měl jmenovat CP2102 USB – respektivě záleží na konkrétním USB rozhraní na ESP32 desce.

3. Nová konfigurace ESPHome a zapnutí Bluetooth skenování

Jakmile máme vybraný správný port z předchozího kroku můžeme se vrhnout na přidání ESPHome konfigurace.

Klikneme na velké červené tlačítko + a v průvodci postupně vyplníme:

• Introduction And Name – flora_01
• Device Type – Doit ESP32 Devkit v1 – popř. jinou desku
• WiFi And Over-The-Air Updates – nastavte údaje do vaší WiFi
• Done! – hotovo

Pomocí tlačítka edit si vygenerovanou konfiguraci zkontrolujeme a přidáme řádek:

esp32_ble_tracker:

Kompletní konfigurace by pak zatím mohla vypadat nějak takto:

esphome:
  name: flora_01
  platform: ESP32
  board: esp32doit-devkit-v1

wifi:
  ssid: "<NAZEVWIFI>"
  password: "<HESLODOWIFI>"

esp32_ble_tracker:

# Enable logging
logger:

# Enable Home Assistant API
api:

ota:

Konfiguraci uložíme a stiskneme tentokráte tlačítko Upload, které provede nejprve kompilaci a pak nahrání nového firmware přes USB sériové rozhraní přímo do ESP32.

Po úspěšném nahrání bychom měli nejprve vidět o připojení ESP32 do sítě WiFi

19:56:52][I][app:096]: esphome version 1.13.6 compiled on Oct 10 2019, 19:50:15
[19:56:52][C][wifi:372]: WiFi:
[19:56:52][C][wifi:254]:   SSID: [redacted]
[19:56:52][C][wifi:255]:   IP Address: 10.2.1.21
[19:56:52][C][wifi:257]:   BSSID: [redacted]
[19:56:52][C][wifi:258]:   Hostname: 'flora_01'
[19:56:52][C][wifi:262]:   Signal strength: -61 dB ▂▄▆█
[19:56:52][C][wifi:263]:   Channel: 1
[19:56:52][C][wifi:264]:   Subnet: 255.255.255.0
[19:56:52][C][wifi:265]:   Gateway: 10.2.1.1
[19:56:52][C][wifi:266]:   DNS1: 10.2.1.1
[19:56:52][C][wifi:267]:   DNS2: 8.8.8.8
[19:56:52][C][logger:137]: Logger:
[19:56:52][C][logger:138]:   Level: DEBUG
[19:56:52][C][logger:139]:   Log Baud Rate: 115200
[19:56:52][C][logger:140]:   Hardware UART: UART0
[19:56:52][C][ota:029]: Over-The-Air Updates:
[19:56:52][C][ota:030]:   Address: flora_01.local:3232
[19:56:52][C][api:103]: API Server:
[19:56:52][C][api:104]:   Address: flora_01.local:6053

… ale nás bude zajímat až výpis později z Bluetooth modulu, který by měl postupně zobrazovat veškeré Bluetooth zařízení v dozsahu.

Jakmile uvidíme položku Got Xioami Mi Flora zbystříme a opíšeme si MAC adresu uvedenou v závorkách.

20:45:46][D][xiaomi_ble:118]: Got Xiaomi Mi Flora (C4:7C:8D:6A:9C:FF):
[20:45:46][D][xiaomi_ble:136]:   Moisture: 34%
[20:46:02][D][xiaomi_ble:118]: Got Xiaomi Mi Flora (C4:7C:8D:6A:9C:FF):
[20:46:02][D][xiaomi_ble:121]:   Temperature: 28.8°C
[20:46:02][D][esp32_ble_tracker:147]: Starting scan..

4. Editace konfigurace ESPHome – přidání Mi Flora Plant

Otevřeme si opět konfiguraci ESPHome a do konfigurace přidáme ještě jednu sekci:

sensor:
  - platform: xiaomi_hhccjcy01
    mac_address: 'C4:7C:8D:6A:9C:FF'
    temperature:
      name: "Xiaomi MiFlora Temperature"
    moisture:
      name: "Xiaomi MiFlora Moisture"
    illuminance:
      name: "Xiaomi MiFlora Illuminance"
    conductivity:
      name: "Xiaomi MiFlora Soil Conductivity"
    battery_level:
      name: "Xiaomi MiFlora Battery Level"

?Pokud používáte ESPHome <1.14 pak je potřeba změnit nastavení konfigurace platform na hodnotu xiaomi_miflora.

Klikneme na tlačítko upload a nahrajeme zaktualizovanou verzi firmware.

Po restartu už bychom v logu ESPHome měli vidět konkrétní hodnoty všech hodnot sensorů, které ESPHome z Mi Flora Plant přečetl.

20:11:46][D][xiaomi_ble:118]: Got Xiaomi Mi Flora (C4:7C:8D:6A:9C:FF):
[20:11:46][D][xiaomi_ble:130]:   Conductivity: 649µS/cm
[20:11:46][D][sensor:092]: 'Xiaomi MiFlora Soil Conductivity': Sending state 649.00000 µS/cm with 0 decimals of accuracy
[20:11:53][D][xiaomi_ble:118]: Got Xiaomi Mi Flora (C4:7C:8D:6A:9C:FF):
[20:11:53][D][xiaomi_ble:121]:   Temperature: 22.5°C
[20:11:53][D][sensor:092]: 'Xiaomi MiFlora Temperature': Sending state 22.50000 °C with 1 decimals of accuracy
[20:12:02][D][xiaomi_ble:118]: Got Xiaomi Mi Flora (C4:7C:8D:6A:9C:FF):
[20:12:02][D][xiaomi_ble:133]:   Illuminance: 82lx
[20:12:02][D][sensor:092]: 'Xiaomi MiFlora Illuminance': Sending state 82.00000 lx with 0 decimals of accuracy

5. HomeAssistant integrace Mi Flora Plant pomocí ESPHome a ESP32

Nyní už nám zbývá poslední krok – přidání Mi Flora Plant do HomeAssistenta. Jelikož jsme použili ESPHome bude intergrace jednoduchá .

V HomeAssistentovi dáme Configuration / Integrations a v sekci Discovered byste měli už automaticky vidět ESPHome. Klikneme na Configure a potvdíme.

ESPHome konfigurace se nyní objeví v sekci Configured, kde můžeme v detailu vidět název všech sensorů a popř. je rovnou přejmenovat.

Pro zobrazení na Dashboardu v případě Lovelace můžeme použít něco takového:

  - type: entities
    entities:      
      - entity: sensor.xiaomi_miflora_soil_conductivity
      - entity: sensor.xiaomi_miflora_illuminance
      - entity: sensor.xiaomi_miflora_moisture
      - entity: sensor.xiaomi_miflora_temperature
    title: Rostina - Fikus II
    show_header_toggle: false  

.. což nám vyrobí zhruba něco takového:

Narozdíl od předchozí verze pomocí Arduina projektu, přináší verze s ESPHome spoustu výhod a z mého pohledu mnohem jednodušší konfiguraci – zejména pokud použijete HomeAssistent.

?ESPHome Xiaomi intragrace pouze pasivně poslouchá packety poslané z xiaomi zařízení a přepošle je. To má za následek, že tento způsob integrace nemá žádný vliv na živnostnost baterie.

Díky moc @Johnymu za komentář u přechozího článku, kde mě na tuhle variantu upozornil. Vůbec jsem si toho u ESPHome nevšiml a mnohem lépe to zapadá do celkového konceptu domácí automatizace 🙂 Díky všem, kteří komentují a příspívají tak i k samotnému obsahuju tohodle blogu.