智能家居设备解析
依次排列的智能家居设备包括:门磁传感器,度传感器,无线开关,感应器,小爱迷你助手,空气净化器,网关以及吸顶灯。
在智能家居领域,常见的无线连接方式有WIFI、蓝牙、ZigBee以及射频315/433。
射频315/433虽然曾是早期智能家居的常用方案,但由于其无法实现双向实时反馈通信的致命弱点,正逐渐被淘汰。
WiFi技术广泛应用于设备多、范围广、速度快的场景,但它的耗电量较大,不太适合低功耗的传感器。而蓝牙技术则以其低功耗、稳定性好及开放协议的特点著称,但多组网的复杂性限制了其应用场景。
ZigBee技术以其近距离、低复杂度、低功耗、低速率及低成本的特点脱颖而出。ZigBee的双向无线通信功能使其可以在2.4GH全球范围内工作,传输速率灵活可调,且安全性得到了广泛认可。其自网和自愈能力强的特点,使得ZigBee成为了智能家居领域最有前景的无线方案。
米家产品中的ZigBee技术应用
以绿米单火线智能开关为例,其组网结构为:通过终端app(连接WiFi)与网关(支持WiFi/ZigBee)进行通信,最终控制ZigBee连接的开关设备。
关于该产品的包装、主体及配件均有详细说明。
该产品采用双层板设计,其中顶层PCB为主控板,负责主要控制功能;而底层PCB则为电源及开关板。
关于单火线取电技术,产品通过开关电路获取3-5v的直流电压,为主控模块及继电器供电。这一过程分为开路状态及导通状态两种情况。
主控PCB所使用的芯片型号为JN5169,并且多数米家zigbee主控均采用此型号。板子的烧录接口顺序为TXD、RXD、ISP、VCC、RESET及GND。
恩智浦NXP芯片的细节展示了其高品质与可靠性。
除了上述设备外,其他如无线开关、度传感器、门磁传感器、传感器、无线网关等米家产品均采用了JN5169芯片。
关于WiFi模块的空气净化器Pro及其他使用WiFi或蓝牙技术的吸顶灯等产品也有所介绍。
对于吸顶灯的报废无线模块,即使只接供电模块也可被识别。通过连续开关5次可进行重置操作。该模块的三路输出均为pwm信号,其中两路的默认占空比分别为0及50%,而app可对其进行调节。
米家Zigbee及WiFi模块研究总结
1. 利用特定工具如ubiqua可以成功对模块进行抓包操作,并实现机控制。
2. 部分模块基于zigbee pro 2.x开发,可抓取数据包并加入第三方模块创建的网络。若要进行更高级的3.0协议栈开发,可能需要重新获取密钥并进行二次开发。
3. 所有模块均支持通过下载器连接到电脑进行二次开发。恩智浦提供了相应的工具和实例代码包。
4. 目前市场上存在多种5169/2530模块,但直接接入米家网关仍存在困难。复制模块的代码包也尚无法实现。
5. 对于希望体验智能家居且追求高性价比的用户,市面上已有多种可接入米家的第三方WiFi模块可供选择。