新人报到

Q1. 自我介绍

我是一名 iOS 研发工程师,在智能家居行业从业大概 6 年了。

我的专业技能:

  • 移动端:iOS App / SDK 开发,越狱,逆向,安全
  • IoT:WiFi、BLE、ZigBee 设备的配网,局域网、外网通讯,原理

同时个人也是一个智能家居的爱好者,NAS、OpenWrt、Homebridge、HomeKit 玩家。

这一年待业在家,备考在职研究生,离开了之前加班工作的生活,在家里玩玩乐高,做些自己感兴趣的事情,放慢脚步看看身边的风景。身边也有很多小伙伴被裁员了,在经济不景气的时段不免会感叹,内卷带来的收益不如从前了。人生是一场长跑,我们是该奋勇拼搏,拼命到底,还是控制好节奏,保持体力呢?(好像跑题了)

后续有时间的话希望能够多多分享我的一些小发现小创造,还有踩坑填坑记录。

Q2. 目前在用的主力设备

手机:iPhone 13 Pro

电脑:MacBook Pro 14

娱乐设备:积灰的 Switch 一台,小霸王一台

Q3. 哪些 App 对你的工作 / 学习 / 生活最重要?

工作:企业微信。即便离职后也能创建外部群,用微信和老同事们保持沟通,这个真的很香。

学习 / 生活:Github / 小红书 / 抖音。前者可以发现新的有意思的开源项目,后两个是生活娱乐,以及一些生活小技巧的学习。小红书很大程度上成为了生活领域的“百度”,菜谱,租房资源,装修,收纳。。都能找到挺满意的答案。

正文

翻出一个七年前买的古董智能灯,只能用 Yeelight App 蓝牙控制,不能用米家,也无法联动,未免有点鸡肋。

经过一番摸索和尝试,终于将其接入了 HomeKit 平台。

准备材料:

  • ESP32 开发版 x 1
  • 本地服务器 x 1(NAS,软路由,树莓派等)
  • Yeelight 烛光氛围灯

如果你用的本地服务器有蓝牙硬件,那么就不需要 ESP32 开发版做中转了,本文章也就不适用了。

而有的 NAS,比如群晖 DSM7,不含蓝牙模块,也不支持 USB 蓝牙适配器。又或者你的服务都是在 Docker 中运行,那么这个比较曲折的接入方式可能会适合你。

大致步骤:

  • 搭建 MQTT 服务(本地服务器)
  • 调整配置文件,刷入 ESPHome 固件(ESP32)
  • 搭建 HomeBridge 服务(本地服务器)

第三步也可以使用 Home Assistant,用户更多,功能更丰富。HomeBridge 只是比较纯粹的一个桥接服务,将不支持 HomeKit 的设备接入到该平台,对我来说已经够用了。

关于怎么安装 Docker 服务,怎么刷固件,怎么安装 HomeBridge 插件等问题请各位动动手指,自行前往谷歌搜索,这篇文章不打算提供基础教程,主要是提供思路,分享和解读踩坑后的配置文件。

搭建 MQTT 服务

我使用的是eclipse-mosquitto:latest Docker 镜像,启动后记下 IP 和端口后续使用。具体略。

刷 ESPHome 固件

ESPHome 是一个 ESP8266 / ESP32 的开源固件,用于实现远程控制和执行自动化,提供强大的配置和扩展能力,具有丰富的组件。

官网地址和使用教程:

 

顺带提一句,如果你还有小米温湿度传感器,那也可以用 ESP32 一同接入 HomeKit,加倍快乐:)

配置文件:

substitutions:
  YEELIGHT_SERVICE_UUID: FE87
  YEELIGHT_CONTROL_UUID: AA7D3F34-2D4F-41E0-807F-52FBF8CF7443
  YEELIGHT_MAC: XX:XX:XX:XX:XX:XX

esphome:
  name: esphome
  on_boot:
    priority: 100
    then:
      - light.turn_off: yeelight_status_led

esp32:
  board: esp32dev
  framework:
    type: arduino

logger:

ota:
  password: ""

wifi:
  ssid: "xxx"
  password: "xxx"

captive_portal:

mqtt:
  broker: 192.168.x.x
  port: 1883
  username: esphome
  password: esphome

binary_sensor:
  - platform: gpio
    name: yeelight_pair_button
    pin:
      number: GPIO0
      inverted: true
    on_click:
      - script.execute: script_yeelight_pair

esp32_ble_tracker:

ble_client:
  - mac_address: $YEELIGHT_MAC
    id: ble_yeelight
    on_connect:
      - light.turn_on: yeelight_status_led
    on_disconnect:
      - light.turn_off: yeelight_status_led

light:
  - platform: monochromatic
    name: yeelight
    default_transition_length: 0s
    output: output_yeelight
    on_turn_on:
      - script.execute: script_yeelight_on
    on_turn_off:
      - script.execute: script_yeelight_off
  - platform: binary
    id: yeelight_status_led
    output: output_yeelight_status

output:
  - platform: template
    id: output_yeelight
    type: float
    write_action:
      - script.execute:
          id: script_yeelight_brightness
          value: !lambda return state;
  - platform: gpio
    id: output_yeelight_status
    pin: GPIO2

script:
  - id: script_yeelight_pair
    then:
      - script.execute: script_yeelight_off
      - script.execute: script_yeelight_on
      - ble_client.ble_write:
          id: ble_yeelight
          service_uuid: $YEELIGHT_SERVICE_UUID
          characteristic_uuid: $YEELIGHT_CONTROL_UUID
          value: [0x43, 0x67, 0x02] # enable pulse mode
  - id: script_yeelight_on
    then:
      - ble_client.ble_write:
          id: ble_yeelight
          service_uuid: $YEELIGHT_SERVICE_UUID
          characteristic_uuid: $YEELIGHT_CONTROL_UUID
          value: [0x43, 0x40, 0x01]
  - id: script_yeelight_off
    then:
      - ble_client.ble_write:
          id: ble_yeelight
          service_uuid: $YEELIGHT_SERVICE_UUID
          characteristic_uuid: $YEELIGHT_CONTROL_UUID
          value: [0x43, 0x40, 0x02]
  - id: script_yeelight_brightness
    parameters:
      value: float # 0%~100%
    then:
      - ble_client.ble_write:
          id: ble_yeelight
          service_uuid: $YEELIGHT_SERVICE_UUID
          characteristic_uuid: $YEELIGHT_CONTROL_UUID
          value: !lambda return { 0x43, 0x42, (char)(value * 64) };

在讲配置之前,先介绍一下这个灯的特性。

  • 指令下发的service_uuidFE87characteristic_uuidAA7D3F34-2D4F-41E0-807F-52FBF8CF7443。网上看到有的设备service_uuid0000FE87-0000-1000-8000-00805F9B34FB,可以用 LightBlue 等调试工具进行确认,或者两种都试一下。
  • 十六进制434001表示开灯,434002表示关灯,4342xx表示调节亮度,亮度范围为0x01~0x40
  • 436702表示开始配对,灯具会进入呼吸模式,需要旋转灯具来完成配对过程。(配对需要在开灯状态下进行,否则无法开启)
  • 如果不完成配对,蓝牙每过一段时间就会被强制断开(大约30s左右),具体表现就是控制无响应,或者有比较高的延迟。
  • 理论上配对应该只要一次就行了,但是每次刷完固件以后貌似都得重新配一下,不知道为何。
  • 状态通知的service_uuidFE87characteristic_uuid8F65073D-9F57-4AAA-AFEA-397D19D5BBEB,目前没有用到,只做了指令的单向下发,即物理操作灯具之后,HomeKit 不会收到状态的更新。

为方便调试,我把板载的蓝色 LED 灯(GPIO2)作为蓝牙连接状态的指示灯。板载的 BOOT 按钮(GPIO0)用于手动触发配对操作。

substitutions部分类似于宏定义,即下面的配置中可以重复使用这些定义的常量。这里需要把YEELIGHT_MAC的值改为你设备对应的 mac 地址。

wifi部分改为对应的 WiFi 信息。

mqtt部分改为前面搭建的 MQTT 服务器信息,如果没有开启认证的话,用户名密码可以随意设置。

binary_sensor定义了两个二进制传感器,yeelight传感器表示灯具是否存在(能被蓝牙搜索到),yeelight_pair_button传感器(按钮)在点击后会运行script_yeelight_pair脚本(开启配对模式)。

ble_client部分定义了一个蓝牙设备ble_yeelight,在连接时会开启状态灯,断开时关闭状态灯。

light部分定义了我们最终要用的yeelight灯和蓝牙连接状态灯。

script部分是开灯、关灯、调整亮度的三个代码片段,方便前面调用和复用。

在刷入固件后,可以使用 MQTT Explorer 等调试工具查看 ESP32 是否成功的把消息发送到了 MQTT 服务器中,成功的话便可进入下一环节了。

搭建 HomeBridge 服务

服务搭建过程略。需要安装homebridge-mqttthing插件,插件配置如下:

{
    "accessories": [
        {
            "accessory": "mqttthing",
            "type": "lightbulb-White",
            "name": "Yeelight烛光氛围灯",
            "manufacturer": "Yeelight",
            "serialNumber": "XXXXXXXXXXXX",
            "model": "yl_candela",
            "url": "mqtt://192.168.x.x:1883",
            "username": "homebridge",
            "password": "",
            "topics": {
                "getOn": "esphome/light/yeelight/state$.state",
                "getWhite": {
                    "topic": "esphome/light/yeelight/state",
                    "apply": "return JSON.parse(message).state === 'ON' ? JSON.parse(message).brightness : 0;"
                },
                "setWhite": {
                    "topic": "esphome/light/yeelight/command",
                    "apply": "return JSON.stringify({ state: (message !== 0) ? 'ON' : 'OFF', brightness: message });"
                },
                "getOnline": "esphome/light/yeelight_status_led/state$.state"
            },
            "onValue": "ON",
            "offValue": "OFF",
            "onlineValue": "ON",
            "offlineValue": "OFF"
        }
    ]
}

topic:esphome/light/yeelight/state的第一段esphome为前面 ESPHome 配置中自定义的设备名称,第三段yeelight同样为配置中自定义的灯名称。需要注意的是,第三段用的是设备的name字段而非id字段,这个地方略坑。

结尾

经过上述配置后,在初次使用时,需要按下开发版的 BOOT 按钮进行配对,旋转灯具完成配对。之后 ESP32 会和灯具长期保持蓝牙连接,通过 WiFi、MQTT、HomeBridge 的桥接,老古董也能拥抱苹果生态啦:)

参考资料

https://community.openmqttgateway.com/t/feature-request-support-for-xiaomi-yeelight-ble-candela/1898

https://gist.github.com/bjeanes/4310d30393a093bc2f1f2bd113fa820b

https://github.com/arachnetech/homebridge-mqttthing/blob/master/docs/Configuration.md

https://esphome.io/