Skip to main content

1.2 Zigbee zariadenia v Home Assistant

Zigbee je už pevne etablovaný a rozšírený otvorený protokol inteligentných zariadení, ktorý vyniká veľmi nízkou spotrebou energie – zariadenia dokážu z batérie fungovať aj niekoľko rokov. V bežnom predaji je k dispozícii mnoho rôznych zariadení či už „značkových“ (IKEA, SONOFF a podobne) alebo rôznych „no-name“ v čínskych internetových obchodoch – dokážu spolupracovať s Home Assistant serverom, no nemusí to byť na 100 %, keďže rôzni výrobcovia môžu niektoré funkcie implementovať rôznym spôsobom.

Hoci nie je súčasťou projektu Home Assistant, dobrými zdrojmi informácií o dostupných službách rôznych Zigbee zariadení sú katalóg Blakadder a tiež katalóg zariadení Zigbee2MQTT, ktorý podrobnejšie opisuje poskytované služby a nastavenia.

Zigbee_logo.png

Medzi zaujímavé a lacné Zigbee produkty, ktoré vieme využiť v každej domácnosti, patria napríklad:

  • detektor pohybu: klasický PIR senzor, oznamujúci akýkoľvek pohyb, vydrží roky aj z batérie – napr. SONOFF SNZB-03P / Zigbee Mini PIR;
  • detektor prítomnosti človeka: využíva precízny mmWave radar, takže zistí aj človeka sediaceho či spiaceho bez pohybu, obvykle je napájaný externe – napr. SONOFF SNZB-06P;
  • kontaktný senzor: môže slúžiť ako senzor otvorenia / zatvorenia dverí či okna – napr. SONOFF SNZB-04P / Zigbee Door Sensor;
  • meteostanica / meteosenzor: buď len sleduje teplotu, vlhkosť – napr. SONOFF SNZB-02P / Zigbee Temperature Humidity Sensor alebo ich aj zobrazuje na displeji – napr. SONOFF SNZB-02D;
  • pôdny senzor: meria predovšetkým vlhkosť pôdy, prípadne aj teplotu – napr. Zigbee Smart Soil Sensor;
  • dažďový senzor: deteguje dážď, môže merať aj intenzitu osvetlenia – napr. Zigbee Rain Detection Sensor;
  • tlačidlo: oznamuje nielen bežné stlačenie, ale rozlišuje aj dvojité stlačenie a dlhé stlačenie, slúži na vyvolanie akcie – napr. SONOFF SNZB-01P alebo aj viacnásobné tlačidlo, napr. Zigbee Scene Switch;
  • otočný ovládač: na rozdiel od tlačidla sa dá aj otáčať, a tak pohodlne nastavovať intenzitu, rýchlosť a podobne – napr. Zigbee Smart Knob;
  • inteligentná zásuvka: je možné ovládať jej stav (zapnutie), no má aj fyzické tlačidlo a oznamuje manuálne prepnutý stav, niektoré modely okrem toho sledujú aj napätie v zásuvke, odoberaný prúd (a výkon) a sčítavajú spotrebovanú energiu – napr. SONOFF S60 / Zigbee Smart Plug;
  • spínač: deteguje spojenie kontaktov na vstupe (stlačenie tlačidla) a umožňuje ovládať výstup (zapnúť / vypnúť) – existuje aktívna verzia s funkciou routra – napr. SONOFF ZBMINIR2, ale i pasívne s batériou, ktorému stačí živý vodič bez neutrálneho / zemniaceho – napr. SONOFF ZBMINIL2;
  • vypínač: integruje tlačidlo so spínačom – napr. SONOFF ZBW1L;
  • siréna: zahrá zvolený zvuk zo svojej ponuky (alarm, zvonenie, privítanie, štekot psa, rôzne melódie) – napr. Zigbee Smart Siren Alarm.

Implementácia Zigbee v Home Assistant

Zigbee vysiela vo voľnom frekvenčnom pásme 2,4 GHz (podobne ako Wi-Fi a Bluetooth), no nie je s nimi kompatibilný, takže do Home Assistant servera je nutné pridať Zigbee adaptér – bude fungovať ako Zigbee koordinátor. Na výber je opäť mnoho modelov do USB portu, napríklad SONOFF ZBDongle-E alebo lacný no-name Zigbee Dongle Plus-E. Po pripojení vhodného adaptéra bude server fungovať ako Zigbee brána, nie je potrebné kupovať inú bránu. Táto brána v Home Assistant sa označuje Zigbee Home Automation (ZHA).

Veľkou výhodou Zigbee je možnosť preposielania komunikácie vo forme mesh siete. Nie všetky zariadenia túto činnosť vykonávajú, no obvykle ju robia tie zariadenia, ktoré sú aktívne pripojené k zdroju napájania, teda nie sú napájané z batérie. Takéto zariadenie nazývame Zigbee router, azda najčastejšie ide o inteligentné zásuvky. V praxi to znamená, že Zigbee adaptér stačí mať zapojený v Home Assistant serveri, v jeho dosahu môžu byť akékoľvek Zigbee zariadenia a aspoň jeden Zigbee router, v jeho dosahu zase ďalšie zariadenia a ďalší router… Týmto spôsobom môžeme hravo pokryť akokoľvek veľkú domácnosť – samozrejme len do chvíle, keď vypadne elektrika. 🙂

Z hľadiska implementácie je však treba myslieť na to, že každé Zigbee zariadenie musí byť fyzicky blízko k nášmu serveru, nie je možné komunikovať so zariadeniami vo vzdialenej lokalite (napríklad v inom meste). Teda, pokiaľ do komunikačného reťazca nezapojíme internet a napríklad MQTT… no to je už nad rámec tejto zoznamovacej kapitoly.

Praktické tipy pre optimálne fungovanie Zigbee

Všetky Zigbee zariadenia fungujú vo voľnom frekvenčnom pásme 2,4 GHz, ktoré je využívané aj inými technológiami – predovšetkým Wi-Fi, Bluetooth a takmer všetky iné domáce bezdrôtové zariadenia. Nastáva teda problém s rušením – odborne zvaným RFI (rádiofrekvenčné interferencie). Aby sme ho minimalizovali, je vhodné dodržať zopár zásad, mali by sme:

  • zapojiť dostatok zariadení s funkciou Zigbee router, ktoré budú navzájom v dosahu a budú non-stop zapnuté;
  • použiť moderný Zigbee adaptér s externou anténou (vyvarovať sa prípadnému integrovanému) a zaktualizovať mu firmvér na najnovšiu verziu;
  • Zigbee adaptér nepripájať do USB 3 portu (jeho rýchlosť aj tak nevyužije), ale do USB 2 portu, pretože generuje menej rušenia – porty USB 3 totiž pri prenose dát generujú širokopásmový šum vo frekvenčnom pásme 2,4 GHz;
  • Zigbee adaptér nepripájať priamo do servera (kde dochádza k rušeniu od rôznych komponentov), ale pripojiť ho tieneným predlžovacím USB káblom aspoň meter od počítača, Wi-Fi zariadení a od stien;
  • v zariadeniach s bežnými batériami AA / AAA použiť radšej alkalické batérie (1,5 V), pretože NiMH akumulátory majú napätie nižšie (1,2 V), čo môže spôsobovať problémy so spojením;
  • Li-ion akumulátory s 1,5 V (nabíjateľné cez USB) sú síce skvelou alternatívou z hľadiska napätia, pretože si držia plné napätie až do vybitia, no tento komfort je vykúpený stratou schopnosti merať zostávajúcu kapacitu (batéria sa stále javí ako 100% nabitá, až kým sa náhle nevypne).