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智能家居DIY改造,大神级操作

吕雷吕雷 科技资讯 2020-10-03 48 0

  智能家居正逐步走入大众生活,米家作为其中的佼佼者,凭借小米和生态链企业种类繁多的智能硬件产品,正成为普通用户体验智能家居首选。不过米家官方产品还是满足不了玩家各式各样的米DIY 改造需求,于是出现了很多第三方智能家居服务商,比如易微联、Sonoff、艾尔赛、馨光等等,这些厂家除了有自己的 App 外,大都能同时接入米家/天猫精灵/Apple HomeKit/Google Nest/Amazon Echo等平台。

  

智能家居DIY改造,大神级操作


  一、 物联网芯片

  说到第三方智能家居就不得不提到上海乐鑫于 2014 年上市的物联网芯片 ESP8266,这是一颗高性价比、高度集成的 IoT 芯片,累计出货量已经超过 1 亿片。2014 年之前传统 WiFi 方案的价格超过 40 元,而 ESP8266 芯片售价仅 1.2 美元,一举将 WiFi 方案的价格拉到 10 元上下,迎合了智能家居市场的价格要求。ESP8266 让乐鑫成了物联网芯片黑马,2016 年 9 月,乐鑫又推出了性能更加强劲的新品— ESP32 ,为千“片”一律的 32 位 MCU 市场带来一股新风。

  

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  很多第三方厂家的产品都是基于 ESP8266 系列芯片做二次开发,比如易微联家的 PSF-X04 系列就是基于 ESP8285 开发的超低功耗的 WiFi 四通道开关模块。可以简单的把 ESP8266 理解为 ARM,易微联买回来集成了外围器件,刷入自己系统,于是变成了高通骁龙、华为海思(PSF-X04)。

  

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  有了这些背景知识,接下来就来看看各种第三方的智能家居产品的拆解评测与使用体验。

  1、易微联 WiFi 智能通断器

  首先出场的是艾尔赛的一款 WiFi 智能通断器,其实是个易微联的贴牌产品,控制软件就是易微联 APP。售价 27 块,使用方法简单,串入电路即可控制电源开关。笔者在两端接线柱上分别加了公母插头,用来控制日光灯。

  

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  拆开外壳,主板正面是继电器、按键和指示灯,反面可以看到主控芯片为 ESP8285。

  

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  WiFi 智能通断器功能跟小米智能插座是一样的,只不过把输入输出的国标五孔插头换成了接线柱。

  2、易微联 WiFi 远程继电器

  易微联 WiFi 远程继电器就是一个可以联网控制的继电器,输出端一般有三个接口:公共端 COM、常闭端 NC、常开端 NO。输入电压有5V/12V/220V 可选,在电路中起到开关的作用,模拟按键。

  易微联 WiFi 远程继电器的电路非常简单,主控是易微联自家芯片 PSF-B01,前面说过了,其实屏蔽壳下面就是一枚 ESP8285,B01 表示只有一路开关。

  

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  3、易微联 PSF-B04 芯片

  笔者把 WiFi 控制设备分为两大类,也就是上面的两种,一类是 WiFi 通断器/插座,一类是 WiFi 远程继电器/开关。

  WiFi 通断器/插座是控制 220V 交流电的通断,输入端接 220V 交流电,输出端接 220V 的用电设备。而 WiFi 开关只是一个可以联网控制的普通开关,控制线路的通断。WiFi 插座加上 5V 手机充电头和继电器模块后也就能变成 WiFi 开关,或者直接从 WiFi 插座的继电器上引线也能改成 WiFi 开关。

  WiFi 插座适合控制传统家电,将原有设备的电源插到 WiFi 插座上就行了,WiFi 插座关闭后就断电了,DIY 潜力有限,比如说要单独分别控制两盏灯,一个 WiFi 插座就做不到。还有的小家电比如加湿器,通电后还需要手动按键开机,用 WiFi 插座就没法控制。

  WiFi 开关相当于传统的按钮开关加上联网控制的功能,可以加在电路的任何地方起到通断的作用。任何用到按键的设备都可以把按键改造成 WiFi 开关从而手机控制。高级点的 WiFi 开关可以设置「点动」、「长按」模式,模拟更丰富的手动按键操作。

  市面上能买到的 WiFi 开关类产品不多,笔者只找到了易微联家的 WiFi 开关,但是它的体积较大,无法安装到某些小家电了,30 块的售价性价比也不高。

  

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  易微联智能家居开关插座专用 WiFi 模块芯片 PSF 系列是一款高集成度的通用智能开关模块,可以用于快速开发 WiFi 插座和 WiFi 开关。只需要外接电源,继电器、按键等简单外围功能电路,就可以无需编程完成一款智能插座/开关的设计开发。PSF 系列模块能实现 WiFi 的搜索连接,网络服务器的通讯,手机 App 的控制等基本功能。

  

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  易微联 PSF-B04 是一款基于 ESP8285 的超低功耗的 WiFi 四通道开关模块 ,单颗售价 15 元左右,可将用户的物理设备连接到 WiFi 无线网络上,进行互联网或局域网通信,实现联网功能。笔者自己画了个 PCB 板子正送去立创打样,使用的是欧姆龙超迷你继电器,应该是全网最小的 WiFi 开关了。

  4、米家 WiFi 通断器

  以易微联为代表的第三方智能硬件产品毕竟不是米家亲生的,无法在米家 App 里直接显示,只能通过小爱同学语音控制。当然了在米家 App里添加智能场景将条件设置为小爱同学执行自定义命令也能跟米家各种传感器联动了。

  于是市场上就出现了能在米家 App 里面显示的设备WiFi 通断器,功能跟易微联 WiFi 智能通断器一样,还能用一个类似小米无线开关的遥控开关控制,频率为 433.92MHz。单个 WiFi 通断器 4 0元,搭配无线按钮 48 元。最大负载功率 500W。

  

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  拆开外壳,WiFi 模块是 ESP-13,核心处理器是 ESP8266MOD,并没有看到433 射频接收模块,推测 ESP-13 集成了 RF 功能。

  

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  无标的无线开关构造简单,背面装一个 2302 纽扣电池,正面只有一个被打磨了的16 脚芯片。

  

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  这款 WiFi 通断器在米家 App 里面默认名字是开关,详情界面就是一个有指示灯的单开墙壁开关,莫非是有人把米家官方墙壁开关破解了,然后把固件刷进 ESP8266?开关的功能设置界面可以设置 LED 指示灯,点动功能开启后开关自动变成关闭状态,只能是关-开-关点动,不能实现开-关-开。最不能理解的是智能化设置里面只能实现开或者关,也就是要么常开,要么常关,不能开/关相互切换,也就不能用来控制灯具。

  

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  5、米家情景 MESH 通断器

  米家情景 MESH 通断器跟上面的 WiFi 通断器一样,也是能够在米家 App中显示的设备,不过需要 MESH 网关,价格只要 15 元,还能通过随意贴本地遥控,双键随意贴 13 元,没标频率,推测也是 433MHz,但是笔者实测跟上面的无线按钮竟然不通用。

  

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  主控芯片是 EP2S12F40,控制板通过排针焊接在底部 PCB 上,不知为何天线要单独引出来。最大负载功率 500W。

  

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  随意贴有两颗 2032 供电,工作电压 6V,控制距离最大 15米,一键/二键/三键的 PCB 都是一样的,上面有个芯片丝印 CH1735,没查到是干嘛用的。

  

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  情景 MESH 通断器在米家 App 里面默认名字就叫做情景 MESH 通断器,详情界面除了开关外还能设置定时与倒计时,更多设置里面还有通电后默认状态设置,类似于米家智能插座,同样没有点动功能。情景 MESH 通断器智能化设置就比较科学了,有打开、关闭、状态切换三个选项,性价比高,适合用来 DIY。

  

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  6、ESP 8266 WIFI 物联网继电器

  上面提到的这些都是第三方厂家生产的成品智能硬件,还有一种基于 ESP8266 模块的开发板,比如疯狂物联出品的物联网开关M1/M2/M3/M4,提供控制端,也支持二次开发。

  

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  四款物联网模块支持的输入信号与控制方式有所差别,笔者手上的是跨阵 M2,支持 4 路模拟量输入,可以接上笔者之前玩树莓派买的各类传感器。

  

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  除了 WiFi 远程控制,还支持本地遥控。

  

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  跨阵系列物联网模块的可玩性还是非常高的,最便宜的 M1 只要 26 元,喜欢 DIY 的不要错过。

  7、米家官方设备改造

  第三方的设备适配的再好也比不上官方出品的硬件,笔者们可以改造米家官方设备来实现需要的功能。

  一类是传感器改造,比如小米门磁、无线开关等开关量传感器就适合用来改造,输入端接入各类传感器,联动米家。

  

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  一类是米家智能硬件改造,比如可以把小米 WiFi 插座的外壳拆了,塞到墙壁开关里面控制灯具。

  8、443/315 射频遥控

  如果不在乎联网控制,只有遥控需求的话,还可以选择 433MHz/315MHz 的无线遥控开关。

  过年期间笔者就把家里吸顶灯的面板开关改造成了射频遥控开关(接收器),然后用随意贴遥控。

  

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  详细改造过程见之前的文章。

  笔者还用无线遥控器和接收模块 DIY 了一个自行车锁,能像汽车那样通过遥控器优雅地打开。

  

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  最后

  以上就是常见的第三方智能硬件介绍与改造传统家居的方法了,米家平台说是开放,其实只是对其生态链企业的设备比较友好,第三方平台的产品只是能用(只能小爱语音控制,无法米家 App 直接操作 ),要想变得好用还得自己改造。万物基于 ESP8266 了,正是有了这款便宜、功能强大的物联网芯片,才有了众多第三方的智能硬件满足各种需求。


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