Zigbee расправил плечи

С момента последнего дайджеста новостей про наши игры с Zigbee прошло полгода. За это время нашему сообществу удалось раскрутить новые темы и мы готовы ими поделиться.

TI CC2538

По всем характеристикам этот чип TI CC2538 превосходит предыдущее поколение CC2530/CC2531: в нем процессор на архитектуре Cortex-M3 и 32Кб памяти и сигнал мощностью 7dBm (в CC2530 процессор 8051 и 8Кб памяти и сигнал мощностью 4.5dBm).

Это позволило снять ограничения на количество устройств подключаемых к координатору, увеличить скорость приема и отправки сообщений и, само собой, дальность работы координатора.

Минусом является то, что модули и устройства на этом чипе значительно менее распространены в розничной продаже. Готовых стиков на этом чипе почти нет (был один, но исчез из продажи).

За основу мы взяли модуль CC2538 с усилителем CC2592, который мы уже попробовали в связке с CC2530. В результате камрад @jager_f родил новый стик v3 с внешней антенной (либо без нее, зависит от перемычки на модуле).

Прошивку сделали на базе Z-Stack 3.0.2, что позволит нам использовать преимущества Zigbee 3.0 (например green power). Были затруднения, но после долгих попыток, наш участник @antstar наконец победил этот стек: прошивка и доработки по host-приложению (zigbee2mqtt, iobroker.zigbee) выложены и работают.

Первая партия собранных стиков v3 готова к отправке заказчикам.

ZESP32 и SLS Zigbee Gateway

“Нелюбители” NodeJS тоже не сидят сложа руки - стартовали целых два проекта, соединяющих вместе ESP32 и CC2530 (а дальше и CC2538): ZESP32 от @DJONvl (телеграм-чат) и SLS Zigbee Gateway от @avenit (телеграм-чат).

Это примеры самодостаточных устройств, которые объединяют всё что нужно для поднятия сети Zigbee и управления ею. В чип CC2530 загружается прошивка ZNP (например из проекта zigbee2mqtt), а в ESP32 - прошивка, реализующая host-координатор Zigbee. Устройство подключается по Wifi, не нужно пробрасывать порт или куда-то втыкать USB/UART. Теперь это устройство можно подключить к mqtt-брокеру: получать данные и управлять zigbee-устройствами. Больше не нужен сервис на NodeJS - всё работает внутри ESP32.

Эти проекты еще молоды и не все устройства и функции работают. Но будущее у них светлое: в них добавят локальные правила (нажал кнопку - включилась лампочка), реализуют не-mqtt api (например REST по примеру hue api), выпустят компактную плату для распайки … и получится deConz :) но его сможет собрать любой!

А для удобство частой прошивки CC253x, @DJONvl сделал Flasher , который быстро прошивает чип через Arduino или ESP32, и знает о доступных прошивках, которые можно туда залить.

Реле и универсальный конфигуратор

Камрад @jager_f продолжил развивать тему zigbee-реле и на свет появилось обновленное реле на DIN-рейку с 4мя входами (выключатели), 4мя выходами (реле) и одним зуммером.

В нем использовался модуль от EBYTE с усилителем, а значит зона покрытия очень хорошая. Также, оно является роутером в zigbee-сети.

Прошивку доработал @DJONvl, а @aggsoft сделал универсальный конфигуратор для подобных прошивок - в нем достаточно выбрать чип и усилитель, сконфигурировать входы и выходы... 

Вуаля - прошивка готова, можно заливать!

Пульт и универсальный датчик

Не долго пришлось ждать, камрад @jager_f покусился и на батарейные устройства.Свет увидел универсальный, 20ти кнопочный zigbee-пульт на батарейке, способный прожить на ней год, а то и больше! Прошивку разработал @DJONvl.Дальше - больше! В смысле меньше (по размеру и цене)! Реализован компактный модуль с батарейкой к нему удобно подключать различные сенсоры, кнопки - все нужные пины разведены под контакты.

Как говориться, "просто добавь прошивку". Вот с этим теперь и остается основная задача. @DJONvl уже написал прошивку для геркона. Конечно же, такой модуль сложно распаять вручную - поэтому был показан способ заказать его распайку прямо на китайской фабрике!

Себестоимость при этом остается даже ниже чем у устройств Aqara.

nRF52

Не одним TI славен мир Zigbee - есть еще Nordic со своими чипами nRF52, в которых кроме wifi и bluetooth есть также Zigbee. nRF52840 - это новый чип на архитектуре Cortex-M4 с 256Кб памяти и мощностью 8dBm, который может стать “народным”, т.к. является мультипротокольным и достаточно недорогим. У этого чипа есть “брат” - nRF52811 с чуть меньшими характеристиками, который тоже можно попробовать.

Осваивая этот чип, @EfektaSB и @lmahmutov реализовали zigbee-датчик освещенности на bh1750 и многофункциональный датчик на bme280. Эти датчики также на батарейках и они уже опробованы в работе с координатором на CC253x.

А не замутить ли следующий zigbee-координатор на nRF52840…

Новый "пастух"

После нескольких месяцев работы, Koen Kanters, автор проекта zigbee2mqtt полностью переписал nodejs-библиотеку zigbee-shepherd… и назвал ее zigbee-herdsman. Эта библиотека лежит в основе всех решений zigbee на nodejs: zigbee2mqtt, iobroker.zigbee, node-red-contrib-zigbee…

Переписано всё. Увеличена стабильность, скорость. Убрана необходимость при сопряжении жать каждые две секунды кнопку на датчиках Xiaomi.Но главное, на мой взгляд, это возможность реализации других координаторов - не на TI ZNP. Т.е. пока теоретически возможно реализовать поддержку других чипов, а не только CC253* (например на nRF52840 или deConz).

Сейчас идет тестирование нового “пастуха” и активно переписывается использование zigbee-shepherd на zigbee-herdsman в сторонних проектах.

Сообщество

Нашему сообществу скоро исполнится 1 год и недавно оно преодолело первую тысячу человек. В конце лета мы запустили собственную базу знаний, где пытаемся аккумулировать сведения и ссылки о Zigbee. Присутствует “зоопарк” устройств.

Регистрация свободная и не требуется модерация - это открытое Wiki.

Для отслеживания всех новостей и вех развития сообщества, мы также запустили новостной канал.

К сожалению, в нашем сообществе в основном представлен материал связанный с проектом zigbee2mqtt и чипами CC253x, но мы бы хотели увидеть представителей и других “конфессий”, например deConz, ZiGate.

Мы ограничены только темой Zigbee, поэтому приглашаем всех желающих в гости.

Уже скоро...