Cześć!
Dzisiaj przedstawię Ci kroki do stworzenia inteligentnego oświetlenia lustra, wykorzystując płytkę ESP8266 NodeMCU z zainstalowanym ESPHome za pośrednictwem Home Assistanta. To nie tylko poprawi wygodę korzystania ze światła w łazience, ale także otworzy drzwi do zastosowania tego rozwiązania w różnych miejscach domu. Aby móc łatwo zapalać i gasić światło będąc przy lustrze, skorzystamy z zamontowanego Shelly i3 w formie przycisku dzwonkowego, z pełną funkcjonalnością sterowania światłem zarówno lokalnie, jak i zdalnie.
Czym jest ESP8266 NodeMCU?
ESP8266 NodeMCU to popularna płytka rozwojowa z mikro-kontrolerem ESP8266, idealna do projektów IoT. Wyposażona w moduł Wi-Fi, ułatwia łatwe połączenie z siecią. Zawiera USB-to-Serial Converter, ułatwiający programowanie i komunikację z portem USB. Obsługuje Arduino IDE, co ułatwia programowanie. Z dużą ilością GPIO umożliwia podłączanie różnych urządzeń. Cieszy się popularnością dzięki prostocie i wsparciu społeczności, co sprawia, że jest doskonałym wyborem dla projektów DIY IoT.
Czym jest ESPHome?
ESPHome to otwarte oprogramowanie, które umożliwia programowanie i konfigurowanie urządzeń opartych na mikro-kontrolerach ESP8266 oraz ESP32, aby zintegrować je z platformą Home Assistant. Jest to narzędzie stworzone w celu ułatwienia tworzenia inteligentnych urządzeń IoT, które mogą być łatwo kontrolowane i monitorowane za pośrednictwem Home Assistant.
Główne cechy ESPHome obejmują: konfigurację za pomocą YAML, integrację z Home Assistant, wsparcie dla różnych modułów, a także automatyzację i inteligentne funkcje.
Przygotowanie
Zanim zanurzymy się w tworzeniu inteligentnego oświetlenia lustra przy użyciu ESP8266 i ESPHome, warto odpowiednio się przygotować. Poniżej znajdziesz kluczowe kroki, aby rozpocząć projekt:
Wymagane urządzenia i komponenty
Upewnij się, że masz wszystkie niezbędne materiały:
- Płytka ESP8266 NodeMCU (lub ESP32, jeśli zdecydujesz się na nowszy model),
- Moduł przekaźnika 1 kanał – styki 10A/250VAC – cewka 5V
- Shelly i4 / i3 lub inny moduł przyciskowy,
- Źródło zasilania dla płytki ESP8266 (5V DC) oraz do oprawy świetlnej (230V AC),
- Kostki elektryczne,
- Oprawa świetlna w której zainstalujemy płytkę,
- Przewody połączeniowe do wszystkich elementów.
Instalacja ESPHome w Home Assistant
- Zainstaluj ESPHome w swoim środowisku Home Assistant, aby móc łatwo konfigurować i zarządzać urządzeniem ESP8266. Skorzystaj z dokumentacji ESPHome i postępuj zgodnie z instrukcjami.
Przygotowanie przestrzeni pracy
- Zorganizuj miejsce pracy, gdzie będziesz montować układ. Upewnij się, że masz dostęp do narzędzi i jesteś w stanie swobodnie pracować nad projektem.
BHP pracy przy napięciu elektrycznym
Bezpieczeństwo elektryczne jest kluczowe podczas pracy z prądem. Oto kilka istotnych zaleceń:
- Wyłączanie Zasilania: Przed każdą pracą na obwodzie wyłącz zasilanie w celu uniknięcia porażenia prądem.
- Odpowiednie Narzędzia: Używaj narzędzi izolowanych i przeznaczonych do prac elektrycznych – powinny spełniać odpowiednie normy bezpieczeństwa.
- Doświadczenie: Prace przy instalacjach elektrycznych wymagają doświadczenia. Jeśli nie masz pewności co do swoich umiejętności, warto skorzystać z pomocy osoby doświadczonej.
- Ochrona Oczu i Rąk: Noszenie ochrony oczu i rąk jest zalecane, szczególnie podczas lutowania i manipulacji przyłączami.
- Sprawdź Zasilanie: Przed podjęciem jakichkolwiek działań upewnij się, że wiesz, gdzie jest główne źródło zasilania, a także, czy jest ono wyłączone.
- Znajomość Układu Elektrycznego: Zawsze sprawdzaj, czy wiesz, jak działa dany układ elektryczny. Nie podejmuj działań na ślepo.
Krok 1 – VLAN IoT
Jako praktykę bezpieczeństwa zalecam utworzenie osobnej sieci dla urządzeń IoT, odseparowanej od głównej sieci domowej. W tym celu warto skorzystać z funkcji VLAN (Virtual Local Area Network), która pozwala na fizyczną separację urządzeń, takich jak te oparte na ESPHome, od innych urządzeń w domowej infrastrukturze.
Korzyści
Tworzenie dedykowanej sieci dla urządzeń IoT oferuje kilka korzyści:
- Bezpieczeństwo: Odseparowanie urządzeń IoT od głównej sieci pomaga zminimalizować potencjalne ryzyko ataków. W przypadku ewentualnej kompromitacji urządzenia IoT, dostęp do głównej sieci domowej jest utrudniony.
- Kontrola Komunikacji: Utworzenie osobnej sieci pozwala na bardziej precyzyjną kontrolę, kto i jak komunikuje się z urządzeniami IoT. Można zdefiniować reguły komunikacyjne, które pozwalają jedynie konkretnym urządzeniom (na przykład serwer czy wirtualna maszyna z Home Assistant) na interakcję z urządzeniami IoT.
- Optymalizacja Ruchu Sieciowego: Oddzielenie ruchu urządzeń IoT od ruchu głównej sieci może przyczynić się do optymalizacji wydajności sieci.
Wdrożenie
W celu implementacji takiej separacji, warto skonsultować się z dokumentacją i ustawieniami routera. W przypadku Home Assistant, korzystając z odpowiednich reguł firewalla na routerze, można dostosować dostęp do urządzeń IoT. To podejście wprowadza warstwę dodatkowego bezpieczeństwa do naszej infrastruktury smart home.
Krok 2 – Instalacja i konfiguracja firmware do pracy z Home Assistantem
Kiedy już uruchomiony zostanie dodatek ESPHome na serwerze Home Assistant, czas przejść do dodania pierwszego urządzenia opartego na ESPHome.
Podłączenie do komputera
- Podłącz płytkę przy użyciu przewodu USB do swojego komputera. Ważne jest, aby korzystać z przewodu USB z transmisją danych, ponieważ wiele tanich przewodów dostarcza jedynie zasilanie.
- Dla pewności co do poprawnego działania, zalecam używanie przeglądarki Chrome lub Edge (następuje przekazywanie transmisji danych za pośrednictwem portu COM do przeglądarki przy użyciu WebSerial).
Home Assistant
- Po zakończeniu tych kroków, zaloguj się do Home Assistant,
- Z panelu bocznego przechodzimy do zakładki ESPHome,
- Następnie klikamy New Device,
Po wybraniu opcji dodania nowego urządzenia, możemy napotkać komunikat o niekompatybilności przeglądarki, szczególnie w przypadku przeglądarek, które nie obsługują WebSerial. Alternatywnie, możemy również natrafić na komunikat informujący o braku bezpiecznego połączenia (HTTPS) do dashboardu. W takiej sytuacji możemy kliknąć Continue, aby kontynuować proces dodawania urządzenia.
- W kolejnym oknie wprowadzamy nazwę dla naszego urządzenia (może to być utworzona przez nas nazwa lub alias) oraz dane naszej sieci Wi-Fi.
- Wprowadzanie danych do sieci Wi-Fi jest konieczne jedynie przy pierwszym dodawaniu urządzenia. Kolejne dodawane urządzenia oparte o ESPHome nie będą wymagały tego kroku.
- Następnie, aby ESPHome zainstalował firmware na płytce ESP8266 kliknij przycisk Connect.
- Po chwili w przeglądarce pojawi się okno wyboru urządzenia do komunikacji po porcie szeregowym. Znajdź swoje urządzenie, którego nazwa powinna zawierać CP210x UART, i kliknij Connect.
- Następnie zaczekaj, aż firmware zostanie zainstalowany na płytce.
Zakończenie procesu
Po pomyślnej instalacji powinieneś otrzymać komunikat potwierdzający zakończenie procesu. Na dashboardzie pojawi się także Twoje urządzenie z opisem ONLINE. To oznacza, że płyta została poprawnie skonfigurowana i jest gotowa do dalszych działań.
Krok 3 – Wgraj kod do sterowania światłem w ESPHome
# bath-mirror v 1.0 #
esphome:
name: esp01-bath-mirror
friendly_name: esp01-bath-mirror
esp8266:
board: esp01_1m
# Enable logging
logger:
# Enable Home Assistant API
api:
encryption:
key: "TUTAJ BĘDZIE WYGENEROWANY KOD PRZEZ ESPHOME"
web_server:
port: 80
ota:
password: "TUTAJ POJAWI SIĘ WYGENEROWANE HASŁO PRZEZ ESPHOME"
wifi:
ssid: !secret wifi_ssid
password: !secret wifi_password
captive_portal:
# OD TEGO MIEJSCA MOŻESZ SKOPIOWAĆ ZAWARTOŚĆ #
# Cały kod załączyłem poglądowo jak powinien wyglądać #
output:
- platform: gpio
pin:
number: GPIO14
mode:
output: "True"
open_drain: "True"
id: relay_1
inverted: true
light:
- platform: binary
name: "Oświetlenie lustra"
output: relay_1
restore_mode: ALWAYS_OFF
id: light_1 - Czekamy, aż oprogramowanie zostanie skompilowane i wgrane na płytkę. Jeśli proces instalacji przebiegnie pomyślnie, zobaczysz podobne informacje dotyczące swojego urządzenia, jak na załączonym zrzucie ekranu.
Krok 4 – Podłącz wszystkie elementy do płytki i zainstaluj kod na płytce
Pamiętaj, aby wykonywać te czynności z zachowaniem najwyższych standardów bezpieczeństwa elektrycznego. Upewnij się, że wszystkie połączenia są odpowiednio zabezpieczone i zgodne z lokalnymi przepisami dotyczącymi instalacji elektrycznych.
- Podłącz szybko-złączki elektryczne:
- Podłącz przewód fazowy i neutralny do szybko-złączek elektrycznych. Te złączki posłużą jako punkt dystrybucji zasilania. Uwaga: Nie podłączaj jeszcze złączek do napięcia.
- Podłącz zasilanie przetwornicy:
- Z szybko-złączek elektrycznych poprowadź zasilanie do przetwornicy, która zamienia napięcie z 230V AC na 5V DC. Ten krok jest niezbędny, ponieważ zapewnia odpowiednie zasilanie dla płytki ESP8266.
- Zasilanie płytki ESP8266:
- Z płytki ESP8266 poprowadź przewody zasilające 5V DC z przetwornicy. Zasilanie płytki możesz podłączyć do złącza microUSB.
- Poprowadź również przewód komunikacyjny z ESP8266 do przekaźnika, który posłuży do sterowania oświetleniem.
- Podłączenie oprawy świetlnej:
- Od oprawy świetlnej poprowadź przewód neutralny do szybko-złączki
- Podłączanie przekaźnika:
- Poprowadź przewód fazowy od szybko-złączki do przekaźnika,
- Podłącz przewód fazowy do złącza COM przekaźnika,
- Od przekaźnika, ze złącza NO, poprowadź przewód do oprawy świetlnej.
- Upewnij się, że wszystkie połączenia są odpowiednio zabezpieczone:
- Sprawdź, czy styki płytek nie dotykają metalowych (ewentualnych) części oprawy oświetleniowej.
- Podłącz instalację do zasilania:
- Poczekaj, aż płytka ESP8266 podłączy się do Twojej sieci Wi-Fi.
Teraz przystąpimy do dodania nowego urządzenia do sekcji integracji w Home Assistant.
Krok 5 – Reverse proxy na Synology przy pomocy Nginx Proxy Manager
Czy korzystasz z Synology i chcesz usprawnić dostęp do swojego serwera Home Assistant? Oto szybki przewodnik krok po kroku, jak skonfigurować logowanie przy użyciu nazwy domeny i subdomeny, na przykład ha.xyz.com, zamiast wprowadzania adresu IP. Wszystko to możesz osiągnąć za pomocą Docker Compose w Portainerze.
👉 Sprawdź krok 1 teraz i przygotuj swoje środowisko do kolejnych usprawnień!
Dzięki temu, korzystając z nazwy domeny, zamiast adresu IP, upraszczasz proces logowania do swojego serwera Home Assistant na Synology.
Krok 6 – Dodawanie urządzenia do Home Assistant
- W sekcji powiadomień Home Assistant powinna pojawić się informacja, że nasz serwer automatyki domowej wykrył nowe urządzenie,
- Przejdź do Ustawień, a następnie do Integracji i urządzeń.
- Nowe urządzenie będzie opatrzone błękitną ramką. Zatwierdzamy nowe urządzenie do integracji.
- Ustaw obszar, gdzie będzie znajdować się dane urządzenie. W naszym przypadku będzie to Łazienka.
- Gratulacje! Osiągnąłeś ten etap, co oznacza, że sukcesywnie przeszedłeś przez proces konfiguracji. Aby sprawdzić działanie nowego urządzenia, możesz bezpośrednio przejść do niego i z poziomu Home Assistant kontrolować światło.🚀
Krok 7 – Uruchamianie światła przy lustrze przy pomocy Shelly i3 / i4
Historia remontu: Lekcja o oświetleniu w łazience
Często podczas remontu pierwszego mieszkania pomijamy pewne aspekty, które mogą być istotne w przyszłości. W moim przypadku było to oświetlenie łazienki, gdzie miałem tylko dwa przewody doprowadzone jako dwie sekcje oświetlenia. Sterowanie oświetleniem w łazience odbywało się przy użyciu przycisku umieszczonego przy drzwiach, co stworzyło pewne ograniczenia.
Plan zakładał oświetlenie sufitowe, oświetlenie pod wanną i oświetlenie przy lustrze. Problem pojawił się, gdy oświetlenie pod wanną i lustra było podłączone do jednej sekcji, uniemożliwiając jednoczesne włączenie światła nad wanną i sufitowego. Było to spowodowane dodatkowym wymogiem załączania światła nad lustrem. Turbo głupie, brawo ja! 😅
Rozwiązanie znalazło się przy lustrze, gdzie istniały dwa niezależne przewody elektryczne z dwiema puszkami. To one stały się kluczowym elementem dla konfiguracji uruchamiania światła przy lustrze, opisanej poniżej.
Obsługa oświetlenia przy lustrze z Shelly i3
W tym etapie postanowiłem uprościć sobie życie, konfigurując uruchamianie światła przy lustrze za pomocą przycisku Shelly i3. Dzięki temu uniknąłem żonglowania aplikacją na telefonie i zamiast tego zacząłem korzystać z wygodnego przycisku umieszczonego tuż przy lustrze.
Instalacja Shelly i3
- Zainstaluj aktywator scen Shelly i3 w puszce w oparciu o schemat dołączony do instrukcji urządzenia,
- Ustaw hasło, skonfiguruj opisy w urządzeniu, a następnie podłącz urządzenie do Home Assistant.
Ustawienie automatyzacji
- Przejdź do Ustawień, a następnie Automatyzacje oraz sceny,
- W prawym dolnym rogu kliknij Utwórz automatyzację, a następnie Utwórz nową automatyzacje (Zacznij od początku z pustą automatyzacją),
- Schemat powinien wyglądać następujaco:
- Kiedy:
- Urządzenie: Przycisk w łazience (lub inaczej jak go nazwiemy – nasza płytka od Shelly)
- Wyzwalacz: pierwszy przycisk zostanie pojedynczo naciśnięty.
- Wykonaj:
- Urządzenie: Oświetlenie lustra (lub inaczej jak go nazwiemy – nasza płytka ESP)
- Wyzwalacz: Toggle Oświetlenie lustra
- Kiedy:
- Zapisz automatyzację, nazwij ją np: Łazienka, przycisk 1.
- Gotowe! 🚀
Przeczytaj także
- Czy używasz już Authentik i Portainer? Dowiedz się, jak skonfigurować jednokrotne logowanie, aby łatwo i bezpiecznie zalogować się do Portainera. Przeczytaj prosty poradnik tutaj, aby zwiększyć wygodę korzystania z tych aplikacji.
- Odkryj, jak łatwo zainstalować odbiornik ADS-B na Raspberry Pi i rozpocznij śledzenie lotów w czasie rzeczywistym. Zapoznaj się tutaj z prostym poradnikiem, który otworzy przed Tobą fascynujący świat obserwacji nieba!
- Zanurz się w świecie monitorowania pojazdów dzięki Traccar na swoim Synology! Przewodnik krok po kroku wraz z użyciem Docker’a umożliwi Ci szybką i efektywną instalację. Śledź swoje pojazdy, analizuj dane i kontroluj trasę.
Dodatkowe materiały i informacje
W celu dalszego zgłębienia tematu i uzyskania szczegółowych informacji, polecam sprawdzenie poniższych linków. Są one wartościowymi źródłami, które zostały wykorzystane podczas opracowywania tego poradnika.
- Getting Started with ESPHome and Home Assistant: https://esphome.io/guides/getting_started_hassio#installing-esphome-dashboard
Może w takim razie Shelly lub Sonoff?
Warto wspomnieć o gotowych rozwiązaniach dostępnych na rynku, takich jak Shelly czy Sonoff. Produkty te oferują prostą integrację, co sprawia, że są idealne dla osób poszukujących szybkiego i łatwego rozwiązania do inteligentnego oświetlenia. Urządzenia od nich są dostępne w różnych wariantach, pozwalając na wybór najlepiej dopasowanego do konkretnych potrzeb.
Mimo, że moje podejście opiera się na DIY z użyciem ESP8266, warto rozważyć gotowe produkty, zwłaszcza jeśli zależy nam na szybkiej implementacji. Ostateczny wybór zależy od preferencji użytkownika, złożoności projektu oraz stopnia kontroli, jakiego oczekuje się nad funkcjonalnością oświetlenia. Wielu entuzjastów domowej automatyzacji znajdzie korzyści zarówno w gotowych produktach, jak i w projektach opartych na mikro-kontrolerach, dostosowanych do własnych potrzeb i kreatywności.
Dlaczego ESP8266, a nie ESP32?
W wyborze płytki ESP8266 nie zawsze decydują jedynie techniczne parametry. W moim przypadku, ESP8266 był pod ręką, co znacznie przyspieszyło rozpoczęcie projektu. Jednak ważne jest zauważenie, że nic nie stoi na przeszkodzie wykorzystania nowszej płytki, takiej jak ESP32, jeśli masz ją pod ręką. ESP32 oferuje większą moc obliczeniową, większą ilość pinów I/O, oraz dodatkowe funkcje, co może być korzystne w bardziej zaawansowanych projektach. Warto dostosować wybór płytki do specyfiki projektu oraz dostępności dostępnych zasobów. Wybór pomiędzy ESP8266 a nowszymi modelami zależy więc od indywidualnych potrzeb, dostępności sprzętu oraz zakresu funkcji, które chcemy osiągnąć w naszym projekcie.
Chociaż prawda, że do oświetlenia lustra nie potrzebujemy zbyt dużej mocy obliczeniowej, warto zauważyć, że ESP32 oferuje więcej zasobów, które mogą być przydatne w bardziej złożonych projektach. Jednak dla prostych zastosowań, takich jak nasze oświetlenie lustra, ESP8266 jest idealnym wyborem – jest kompaktowy, ekonomiczny i spełnia nasze konkretne wymagania.
Dodaj komentarz