Ghid Întrerupătoare Kinetic Energy® și Controllere compatibile

Avantajele gamei Kinetic Energy® – Energie fără limite, fără baterii!

Instalare ultra-rapidă: elimină costurile și efortul de cablare, ideal pentru renovări, proiecte de amenajare sau zone unde cablarea tradițională este dificilă;

Fără intreținere: functionează prin apăsare mecanică (energie cinetică) fără fire și fără baterii, oferind o soluție durabilă și lipsită de griji;

Flexibilitate maximă: întrerupătorul poate fi montat oriunde – pe perete, sticla, metal, faianță, mobilier, etc. – oferind libertate totală în designul interior, fără șantier și fără murdărie;

Rezistent la apa: întrerupătorul are un grad de protecție IP67, ceea ce permite montajul atăt în exterior căt și în băi sau alte zone din casă unde poate intra în contact cu apa. Astfel utilizatorul este în siguranță deoarece nu există pericolul de electrocutare.

Tehnologie RF 433 MHz: asigură o comunicație fiabila și o rază de acțiune extinsă, ideală pentru a controla lumini sau alte dispozitive din intreaga locuință.

1. Principiul de funcționare

Un întrerupător cu energie cinetică funcționează prin conversia energiei mecanice în energie electrică. Acest lucru se realizează prin utilizarea materialelor care au proprietăți piezoelectrice.

Energia generată prin apăsarea întrerupătorului este apoi folosită pentru a se trimite un semnal la un controller. Întrerupătorul emite acest semnal pe RF433, iar controller-ul receptionează acest semnal. Astfel e de reținut că orice întrerupător, care funcționează cu energie cinetica, are nevoie să fie asociat la un controller cu care să comunice.

Controller-ul se montează lângă corpul de iluminat și este alimentat de la rețeaua electrică.

Acest lucru este evidențiat în animația de mai jos.

2. Tipuri de întrerupătoare fără fir și fără baterie

Puteți da click pe imagine pentru a ajunge la produs, unde sunt specificațiile complete.

2.1. Întrerupătoare simple, adică au o singură clapetă cu care care poți comanda un singur circuit. Pot fi albe sau negre.

2.2. Întrerupătoare duble, adică au două clapete cu care poți comanda doua circuite separate. Pot fi albe sau negre.

2.3. Întrerupătoare triple, adică au 3 clapete cu care poți comanda trei circuite. Pot fi albe sau negre.

2.4. Întrerupătoare cu 6 clapete cu care poți comanda 6 circuite.

3. Tipuri de controller

La un controller se pot asocia cel mult 10 clapete de la întrerupător. Adică îl poți controla din max 10 locuri diferite. Există controllere cu Wi-Fi sau fără Wi-Fi.

3.1. Controller cu Wi-Fi

Dacă un controller are și suport Wi-Fi (Tuya) înseamnă că îl poți conecta la router-ul de acasă și poți controla lumina din aplicația de pe telefon de oriunde din lume. Aplicațiile pe care le poți folosi sunt Smart Life sau Tuya Smart. După ce au fost conectate în aplicație se pot asocia și comanda prin Alexa sau Google Assistant. Daca ești super pasionat de SmartHome și folosești Home Assistant, le poți integra ca pe orice dispozitiv Tuya Wi-Fi (prin integrarea Tuya sau localtuya din HACS).

Aveți ca exemplu mai jos un controller Wi-Fi cu 1 canal și unul cu 2 canale.

3.2. Controller Wi-Fi + dimming

Există controller cu 1 canal prin care poți regla și intensitatea luminii, prin aplicație sau prin întrerupătorul fără fir și fără baterie (prin apăsăre lungă).

3.3. Controller simplu, fără Wi-Fi

Controller-ul care nu are Wi-Fi nu se poate controla din aplicația de pe telefon, dar funcționează fără probleme cu întrerupătoarele fără fir și fără baterie.

Controller simplu, fără conectare la Wi-Fi care comandă un singur circuit

Controller dublu, fără conectare la Wi-Fi care comandă 2 circuite. Dacă ai la lustră 2 becuri care sunt comandate separat, atunci acest model te va ajuta să păstrezi această funcționalitate.

3.4. Controller tip întrerupător

Acestea sunt controllere care conțin si controller-ul în ele. Funcționează fără nul și se montează în locul întrerupătoarelor vechi. Există model de întrerupător de tip controller cu o clapetă sau 2 clapete. Acestea nu se pot conecta la Wi-Fi, dar la ele se pot asocia până la 5 butoane de la întrerupătoarele fără fir și fără baterie. Clapetele de la controllere nu se pot asocia intre ele (de ex o clapeta de la un controller cu alta clapeta de la alt controller), dar se pot asocia cu toate întrerupătoarele fără fir și fără baterie Kinetic Energy®.

Simplu sau dublu:

Acum ca știi produsele Kinetic Energy® vezi toată gama de produse Kinetic Energy și kit-urile aferente oferite de Smart Home Projects

Manuale de utilizare Kinetic Energy

Device-urile Z-Wave se pot adaugă în Home Assistant în mai multe moduri, unele fiind similare altele fiind diferite din punct de vedere workflow.

Am ales următoarele 3 posibilități de setup z-wave, fiind cele mai populare:

1. Add-on Z-Wave JS + integrare Z-Wave JS

• se instalează Add-on-ul Z-Wave JS care are rolul de a face legătura între sistemul de operare și dongle-ul Z-Wave;
• se instalează integrarea Z-Wave JS cu bifa setată să folosească add-on-ul de mai sus. Aceasta integrare are rolul să preia device-urile din add-on și să creeze entitățile în HA. Are rolul să asigure legătura între entitățile din HA și device-uri prin add-on.

2. Add-on Z-Wave JS to MQTT (folosind WS, nu MQTT) + integrare Z-Wave JS

• se instalează add-on-ul Z-Wave JS to MQTT (pentru configurare vezi punctul aferent add-on-ului). Are rolul de a face legătura între sistemul de operare și dongle-ul Z-Wave;
• se instalează integrarea Z-Wave JS, se debifează folosirea add-on-ului Z-Wave JS și se fac restul de configurări. Are rolul de a crea entitățile în HA, la fel ca la punctul anterior.

3. Add-on Z-Wave JS to MQTT (folosind MQTT, nu WS)

• se instalează add-on-ul Z-Wave JS to MQTT (pentru configurare vezi punctul aferent add-on-ului). Are rolul de a face legătura între sistemul de operare și dongle-ul Z-Wave. în plus se folosește setarea MQTT pentru a publica discovery messages în broker-ul MQTT. Astfel HA va știi să-și creeze entitățile și nu mai are nevoie de integrarea Z-Wave JS;

Având în vedere că legătura cu broker-ul MQTT se folosește destul de mult la partea de conectivitate a dispozitivelor Smart vom detalia mai departe câteva configurări despre Z-Wave JS to MQTT (folosind MQTT, nu WS).

Configurare Add-on Z-Wave JS to MQTT

Se intră pe add-on și în tab-ul de Configuration se pune la Host portul 3000 și se dă save. În tab-ul Info se bifează Start on boot, Watchdog și Show in sidebar. Se dă Start (se verifică în tab-ul de logs să nu fie erori după pornire)

Se merge în UI la Z-Wave JS (din meniu sau din Open Web UI și aici se accesează meniul Settings

Secțiuni:

1. Z-Wave

• Serial Port: se pune portul pe care se găsește dongle-ul USB de Z-Wave. Acest lucru se poate afla mergând la Configuration -> Add-ons -> System (tab). La căsuța Host se dă click pe cele 3 puncte verticale și se alege Hardware. La search se scrie tt și ar trebui să apară toate porturile USB ttyACM0 etc. Se vede pe ce port este conectat dongle-ul și la serial port se pune de ex: /dev/ttyACM0 su /dev/ttyACM1, funcție de ce ai văzut la Hardware;
• Pentru toate cele 4 S2 Unauthenticated, S2 Authenticated, S2 Access Control, S0 Legacy se apasă pe iconița de generate (din dreptul fiecărui input). Astfel se generează cheile de securitate.
• Se dă Save din dreapta jos.

2. Să fie debifată opțiunea Disable MQTT Gateway

3. Mqtt

• Name: Mosquitto
• Host url: core-mosquitto (sau IP în loc de numele containerului)
• Port: 1883
• Reconnect: 3000
• Prefix: zwave
• QoS: 1
• Debifează retain
• Bifează Clean
• Debifează Store
• Bifează Auth
• Setează username și password – configurate la add-on-ul Mosquitto Broker
• Se dă Save din dreapta jos.

4. Gateway

5. Home Assistant

• WS Server – dezactivează dacă folosești MQTT Discovery sau activează dacă folosești cu integrarea de Z-Wave JS și setează portul 3000 (portul apare după ce e bifat WS)
• MQTT Discovery – dezactivează dacă folosești prin WS Server, altfel activează-l;
• Discovery prefix – default este homeassistant, pentru mai multe instanțe Home Assistant depinde care este topic-ul de discovery setat pentru acestea
• Retained discovery – debifează dacă folosește WS Server, bifează dacă folosește MQTT Discovery. Mesajele de discovery se trimit cu retain pentru că vrei să fie persistente la restart de HA.

Have fun!

Mosquitto Broker este un add-on din HOME ASSISTANT prin care se instalează broker-ul de MQTT. Nu este folosit pentru comunicarea HA cu broker-ul, scopul acestui add-on este doar de a crea broker-ul, la care se poate conecta orice client, HA fiind un client. Pentru a conecta HA la broker se folosește integrarea MQTT.

După ce Home Assistant este conectat la broker (add-on) prin integrare, folosește MQTT pentru a expune entități pentru a fi folosite de alte integrări sau de a adăuga entități primite de la alte integrări.

În principal poți expune entități într-un anumit topic și te poți abona la anumite topic-uri pentru a primi update-uri despre entități.

Configurare Add-on Mosquitto Broker

După ce se instalează se merge la Configuration și se adaugă în config username-ul și parola cu care te vei putea conecta la Broker, în secțiunea Options:

logins:

  – username: Choose_username

    password: Choose_password

Acest username trebuie să existe și în HA, deci trebuie creat contul înainte în HA.

Se salvează setările și apoi se pun porturile în secțiunea Network. Se salvează și aceste setări. Pe urma se merge la tab-ul Info unde se bifează doar Start on boot și Watchdog. Apoi se da Start (se verifica în tab-ul de logs să nu fie erori după pornire).

Mod funcționare Home Assistant cu MQTT

Home Assistant permite adăugarea de entități printr-un mesaj MQTT discovery, de un anumit format, pe un topic la care HA este abonat să asculte. Pe baza acestor informații primite în mesaje, HA știe să-și creeze entitățile. Pentru acest lucru este necesar ca HA să aibă o comunicare setata cu add-on-ul de broker cat și să permită Discovery la device-uri.

Configurare integrare MQTT

Pentru a expune entitățile de HA în Mosquitto Broker este nevoie de un client de MQTT. Pentru acest lucru în HA exista integrarea MQTT. Se instalează integrarea MQTT și se configurează astfel:

Broker: core-mosquitto

• În cazul în care nu funcționează numele container-ului sau broker-ul se află pe altă mașina poți pune adresa IP a acestuia

Port: 1883

Username: username-ul setat la configurarea add-on-ului

Password: parola setata la configurarea add-on-ului

În următorul ecran la MQTT Options se setează următoarele lucruri:

• se bifează Enable Discovery. Acest lucru permite HA să adauge entitățile noi pe baza mesajelor MQTT discovery trimise la Broker de alte integrări.
• se bifează Enable birth message. Acest lucru înseamnă ca la conectarea la Broker, HA va trimite un mesaj standard de început prin care anunța ca este online. Folosit de alte integrări să știe când HA este up and running. Acest mesaj de Birth se va publica în topicul dorit, default fiind /homeassistant/status, dar pentru când există mai multe mașini cu Home Assistant în rețea (master/slaves) este posibil să configureze alt topic.
• Birth message paylod: online
• QoS: nimic
• Se setează Birth message retain
• se bifează Will message retain. Acest lucru înseamnă ca la deconectare se va publica mesajul de la Will message paylod pe topic-ul Will message topic. Acest mesaj are rolul de a anunța alți clienți ca HA-ul este offline
• Configurările de la Will se fac similar cu cele de la Birth cu mențiunea ca la payload este valoarea

Configurarea mesajele de Birth și Will sunt trimise de Home Assistant către Broker pentru a-l instrui ce să facă dacă de ex HA se deconectează brusc de la Broker. În acest caz Broker-ul a primit instrucțiunea de Will (pe ce topic și ce să publice) și știe că dacă dispare brusc HA-ul (se deconectează) să publice payload-ul pe topic-ul specificat. Astfel dacă a picat brusc un HA ceilalți clienți vor fi anunțați de Broker de acest lucru.

Mesajele de Birth și Will prefer să le pun retained pentru că nu se pierd când se restarteaza Broker-ul. Ele oricum sunt configurate iar când se conectează HA la broker, dar dacă s-ar reseta doar Broker-ul (nu și HA) atunci nu ar mai știi instrucțiunile de Birth și Will până nu se restartează și HA-ul, ca să le retransmită.

Work hard, play hard, be Smart!

În acest articol vom discuta despre MQTT broker & client și cum ajută acesta în Home Assistant.

MQTT este un protocol de mesaje, contruit peste TCP/IP, folosit în IoT în comunicarea dintre dispozitive. Pe scurt, modul de comunicare constă în 2 funcții principale pentru un dispozitiv:

• publică un mesaj – își anunță starea și își expune funcțiile suportate prin publicarea unui mesaj (payload) pe un anumit canal unic (topic);
• primește un mesaj – își actualizează starea, funcție de payload-ul primit pe topicul lui.

Avantajele acestui protocol sunt (nu te speria dacă nu-ți sunt clare):

• consumul redus de lățime de bandă pentru a trimite informații;
• oferă o comunicare bidirecțională între dispozitive;
• suportă milioane de dispozitive conectate simultan;
• siguranța trimiterii mesajele dpdv erori apărute în acest proces, pe 3 nivele diferite, în funcție de necesități (QoS);
• conexiuni persistente
• securitate – mesajele se pot trimite criptat TLS sau folosind metode de autentificare gen Oauth.

Structura client/broker, ai nevoie de:

• un client care să se conecteze la broker și să trimită informații pe anumite topicuri sau să asculte pe anumite topicuri. Exemplu de clienți Home Assistant prin integrarea MQTT, addon-ul Zigbee2mqtt, Z-Wave JS to MQTT etc.;
• un server care să gestioneze mesajele primite de la client, funcție de topicuri. Se poate folosi un server public MQTT sau cu ajutorul addon-ului open source Mosquitto Broker din HomeAssistant.

Exemplu

Să presupunem că avem un Broker MQTT la care se conectează 3 clienți MQTT (Zigbee2MQTT, Z-Wave JS to MQTT și Home Assistant) și device-urile fizice pe care vrem să le controlăm din HomeAssistant.

Să discutăm pe imaginea de mai sus și să vedem fiecare lucru ce rol are:

• la mijloc avem MQTT Broker care primește, stochează și transmite mesaje. Broker-ul se poate instala ca addon din HAHome Assistant;
• în stânga Zigbee2Mqtt care permite comunicarea dintre device-urile zigbee (în cazul nostru un termometru și un bec) și Broker. Are rol de client MQTT și se poate instala ca addon din HA. Pentru a face comunicarea cu device-urile zigbee pe frecvența de ~2,4 GHz este nevoie și de partea hardware, un stick USB gen Conbee II, Sonoff Dongle Plus 3.0, CC2531 etc.;
• sus Z-WaveJsToMQTT care permite comunicarea dintre device-urile z-wave (în cazul nostru un senzor de mișcare și o priză) și Broker. Are rol de client MQTT și se poate instala ca addon din HA. Pentru a face comunicarea cu device-urile z-wave pe frecvența de ~868 MHz este nevoie și de partea hardware, un stick USB gen Aeotec Gen5+ etc.;
• și în final, în dreapta avem Home Assistant pe care-l facem client de MQTT prin integrarea MQTT care este built-in.

Cum comunica toate acestea între ele folosind MQTT, să discutăm despre priza z-wave:

• addon-ul Z-Wave JS to MQTT comunică cu priza prin stick-ul USB și îi permite să se înregistreze. În timpul înregistrării priza comunică addon-ului toate feature-urile pe care le suportă (on/off, consum etc.);
• addon-ul Z-Wave JS to MQTT compune un mesaj prin care trimite la Broker, pe un topic nou (ex: zwave/priza), toate datele primite de la priză și încă un mesaj de tip MQTT Discovery pe un al doilea topic;
• HA ascultă mesajele de la Broker (prin integrarea MQTT) și primește acel mesaj MQTT Discovery, care instruiește HA să creeze entități noi cu proprietățile prizei și care este topicul la care să facă subscribe HA pentru a afla sau publica schimbările de stare pentru priză;
• mergem în HA la entitatea de priză prin care controlăm on/off și ii ziceam să fie ON;
• HA va publica mesajul în topicul la care a fost instruit mai sus sa publice schimbările de stare pentru priză;
• addon-ul Z-Wave JS to MQTT ascultă pe topicul de stare pentru priză, va primi comanda de ON și o va trimite mai departe la priza prin stick.

Cam așa se plimbă datele, prezentate într-un format minimalist. Ce m-a ajuta pe mine să urmaresc ușor ce se întâmplă în Broker-ul de MQTT este aplicația MQTT Explorer, care este de fapt un client MQTT care prezintă vizual topic-urile existente.

Faptul că addon-ul Z-Wave JS to MQTT poate funcționa și fără MQTT, că există și alte addon-uri pe care le puteți folosi în Home Assistant etc. nu fac subiectul acestui articol.