मैंने Xiaomi के BLE थर्मामीटर से डेटा कैसे लिया

पृष्ठभूमि: मेरे एक शौक के रूप में, मेरे पास एक "स्मार्ट होम" था। मुझे सुंदर उपकरण चाहिए, लेकिन मैं स्वतंत्रता और गोपनीयता भी चाहता हूं। इसलिए, मैं हेजहोग होम असिस्टेंट के साथ जियाओमी çik को पार करने में लगा हूं।

आरामदायक वातावरण बनाए रखने के लिए, हमें यह जानना होगा कि घर में क्या चल रहा है। संक्षेप में, सेंसर की जरूरत है। Xiaomi के पास कई अलग-अलग हैं, लेकिन सबसे ज्यादा मुझे इलेक्ट्रॉनिक स्याही पर वर्ग थर्मामीटर पसंद आया। लेकिन वह इस अर्थ में बिल्कुल भी स्मार्ट नहीं है कि वह ग्राफिकल को छोड़कर कोई भी इंटरफेस प्रदान नहीं करता है - न तो वाईफाई, न ही बीएलई, न ही ज़िगबी। लेकिन CR2032 बैटरी कई सालों तक चलती है। ब्लूटूथ के साथ एक संस्करण भी है, लेकिन यह थोड़ा कम सुरुचिपूर्ण है - एक प्रकार का मोटा पैनकेक।

और वसंत की शुरुआत में, एक नई तापमान / आर्द्रता सेंसर की घोषणा इलेक्ट्रॉनिक स्याही पर, बीएलई के साथ, और यहां तक ​​कि एक घड़ी के साथ भी की गई थी। मुझे वास्तव में एक घड़ी की आवश्यकता नहीं है, लेकिन बाकी सभी चीजों ने तुरंत सभी तर्कसंगत तर्कों को दबा दिया और थर्मामीटर को लोकप्रिय ऑनलाइन स्टोरों में से एक, प्री-ऑर्डर पर ऑर्डर किया गया। यह सवार हुआ, यह सवार हुआ, और आखिरकार आ गया।



सेंसर को समस्याओं के बिना MiHome एप्लिकेशन में जोड़ा गया था (मेरे पास हर जगह एक अंग्रेजी इंटरफ़ेस है, MiHome के रूसी संस्करण के साथ, वे कहते हैं, अनुवाद की कठिनाइयां थीं)। रीडिंग में वर्तमान मूल्यों और परिवर्तनों के इतिहास को दर्शाता है।

लेकिन गृह सहायक में एकीकरण के साथ कठिनाइयाँ हुई हैं। तापमान संवेदक के लिए मौजूदा घटक किसी भी तरह से डिवाइस से डेटा नहीं लेना चाहता था और उसने गलत डेटा प्रारूप के बारे में शिकायत की थी। खैर, कुछ नहीं करना है, हम एक फावड़ा निकालते हैं और खुदाई शुरू करते हैं।

पहला विचार बीएलई प्रोटोकॉल के उपकरण से परिचित होना था, लेकिन प्रलेखन के आकार का मूल्यांकन करने के बाद, लोकप्रिय प्रहार विधि पर स्विच करने का निर्णय लिया गया।

शेल के लिए पहला दृष्टिकोण

शुरू करने के लिए, ubuntu पर टर्मिनल खोलें और ब्लूटूथब्लॉक चलाएं। हम निम्नलिखित देखते हैं:

[NEW] Controller 00:1A:7D:DA:71:13 fett [default] [NEW] Device 3F:59:C8:80:70:BE LYWSD02 [NEW] Device 4C:65:A8:DC:0D:AF MJ_HT_V1 

MJ_HT_V1 एक पुराना तापमान संवेदक है, LYWSD02 एक नया है। मॉडल नामकरण प्रारूप में अंतर कुछ चिंताजनक है।

फिर आपको किसी तरह पढ़ने की जरूरत है, और सामान्य रूप से किस तरह का डेटा हमें प्राप्त हो सकता है। उन्होंने मिट्पी लाइब्रेरी का स्रोत खोला, जिसका उपयोग होम असिस्टेंट में पुराने सेंसर से डेटा प्राप्त करने के लिए किया जाता है। वहाँ मैंने पाया कि ब्लूप लाइब्रेरी का उपयोग किया जाता है, जो बदले में, बीएलई के साथ काम करने के लिए दो पायथन लाइब्रेरी पर एक आवरण है। मुझे कई परतों की आवश्यकता नहीं है, हम ब्लूपी का उपयोग करेंगे । प्रलेखन है, यह बहुत नहीं है और थोड़ा नहीं है, हम एक स्क्रिप्ट पढ़ते हैं और लिखते हैं जो डिवाइस पर मौजूद सभी डेटा फ़ील्ड से गुजरता है।

 from bluepy import btle mac = '3F:59:C8:80:70:BE' p = btle.Peripheral(mac) for s in p.getServices(): print('Service:', s.uuid) for c in s.getCharacteristics(): print('\tCharacteristic:', c.uuid) print('\t\t', c.propertiesToString()) if c.supportsRead(): print('\t\t', c.read()) 

सामान्य तौर पर, सब कुछ सरल है - एक बीएलई उपकरण सेवाओं का एक सेट प्रदान करता है, जिनमें से प्रत्येक में विशेषताओं का एक सेट होता है। प्रत्येक विशेषता 8 प्रकारों में से एक हो सकती है, एक विशेषता के लिए आप एक ही समय में कई प्रकार निर्दिष्ट कर सकते हैं। सेवाओं और सुविधाओं को दो तरीकों से पहचाना जाता है - एक पता हेक्स मान और एक यूयूआईडी के रूप में। मैं UUID के साथ काम करने से अधिक परिचित हूं

इसलिए, मैंने दोनों सेंसर के लिए सभी विशिष्टताओं पर विचार किया, उन्हें देखा और महसूस किया कि फिर से पूरी तरह से अलग-अलग निर्माताओं के उपकरण Xiaomi ब्रांड के तहत बेचे जाते हैं। पुराने सेंसर के मूल्यों के बीच, "क्लियरग्रास इंक" पाया गया था, और नए में, "miaomiaoce.com"। इन दो सेंसर की सेवाओं और विशेषताओं की संरचना भी पूरी तरह से अलग है, और नए सेंसर की विशेषताओं की सूची दो बार लंबी है। फिर यह स्पष्ट हो गया कि आपको सेंसर के साथ एकीकरण के लिए अपनी खुद की लाइब्रेरी लिखने की आवश्यकता है (नहीं, निश्चित रूप से मैं पहली बार में googled था, शायद अनुरोध LYWSD02 पर कुछ उपयोगी है, लेकिन मैंने कुछ भी समझदार Google नहीं दिया है)।

तो आपको डेटा कैसे मिलेगा?

उपलब्ध प्रकारों में, READ के अलावा, WRITE और NOTIFY भी हैं। राइट - डेटा प्राप्त करने के लिए डिवाइस को डेटा भेजने के लिए, और नोटिफाई करने के लिए। एक ही समय में WRITE NOTIFY भी है - WRITE कमांड के साथ वांछित बाइट भेजकर सदस्यता लेने के बाद डिवाइस केवल डेटा भेजेगा।

मेरे हाथों से कुछ करने की कोशिशों का कोई नतीजा नहीं निकला, निराशा की पहली रेखा तक पहुँच गया था, लेकिन उस समय मैंने नॉर्डिक सेमीकंडक्टर्स के चिप्स पर आधारित शिल्प के बारे में लेख पढ़े और अपने स्मार्टफोन पर nRF कनेक्ट प्रोग्राम रखा। इसकी मदद से, मैं उन सभी सेवाओं की सदस्यता लेने में सक्षम था जो उपकरण प्रदान करता था, उत्तर लॉग को सहेजता था और समझने की कोशिश करने लगा कि उनमें क्या निहित है।



ये ट्रिपल तीर सदस्यता को सक्रिय करते हैं।

पुराने सेंसर की ख़ासियत यह थी कि तापमान और आर्द्रता पर डेटा एक UTF स्ट्रिंग के रूप में आया, जबकि नए ने बाइनरी रूप में सब कुछ वापस कर दिया।

सूचनाओं के लिए सदस्यता लें

सेंसर से डेटा प्राप्त करने के लिए, आपको एक सदस्यता अनुरोध भेजने की आवश्यकता है। माइटेमप लाइब्रेरी में, विशेषता के लिए दो बाइट्स इसके लिए भेजे गए थे, लेकिन यह स्पष्ट नहीं है कि इसे कहां प्राप्त किया जाए। यहां मैंने nRF कनेक्ट में पुराने सेंसर के लिए डेटा संरचना को देखा और मैंने देखा कि वांछित विवरण को डेटा के लिए निर्दिष्ट किया गया है, जैसे एक डिस्क्रिप्टर। फिर मैंने फिर से ब्लूपी के लिए प्रलेखन पढ़ना शुरू किया और महसूस किया कि विवरणकर्ता का पता आसानी से विशेषताओं ऑब्जेक्ट से प्राप्त किया जा सकता है। यह केवल कॉलबैक पद्धति के साथ एक वर्ग लिखने के लिए बना हुआ है, जो अधिसूचना से डेटा प्राप्त करेगा।

 class MyDelegate(btle.DefaultDelegate): def handleNotification(self, cHandle, data): print(data) mac_addr = '3F:59:C8:80:70:BE' p = btle.Peripheral(mac_addr) p.setDelegate(MyDelegate()) uuid = 'EBE0CCC1-7A0A-4B0C-8A1A-6FF2997DA3A6' #    ,        ch = p.getCharacteristics(uuid=uuid)[0] #     desc = ch.getDescriptors(forUUID=0x2902)[0] #  ,         desc.write(0x01.to_bytes(2, byteorder="little"), withResponse=True) while True: p.waitForNotifications(5.0) 

हम अनाज को चफ से अलग करते हैं

सौभाग्य से, केवल तीन विशेषताओं को WRITE NOTIFY के रूप में चिह्नित किया गया था, जबकि डेटा विभिन्न आवृत्तियों और, उम ..., दृश्य सुविधाओं के साथ आया था।

पहला अनुरोध तुरंत डेटा का एक बड़ा फुटक्लॉथ भेजा, और फिर अटक गया। इस मामले में, पहली बाइट एक नीरस रूप से बढ़ती हुई संख्या थी। ऐसा लगता है कि यह औसत इतिहास है।

दूसरे और तीसरे को समय-समय पर भेजा गया था, लेकिन करीब से देखने पर, मैंने देखा कि उनमें से एक नहीं बदलता है, और दूसरे के डेटा में केवल एक बाइट को बदला जाता है। ठीक है, तो यह वर्तमान समय है (मैं आपको याद दिलाता हूं कि इस थर्मामीटर में एक घड़ी है। स्मार्ट घर के लिए किसी भी स्वाभिमानी डिवाइस में एक घड़ी होनी चाहिए)।

मान लीजिए तीसरी विशेषता तापमान और आर्द्रता पर उपयोगी डेटा है। परिकल्पना की पुष्टि करने के लिए, एक भौतिक प्रयोग किया गया था - वह सेंसर के पास गया और लगभग उस पर सांस ली। प्रदर्शन पर डेटा मूल्यों में तेजी से वृद्धि हुई, और टर्मिनल में बाइट्स बदल गए। हुर्रे, डेटा कहीं आसपास है।

डेटा पार्स करना

मैं आम तौर पर टेक्स्ट डेटा के साथ काम करता हूं (HTTP डेटा को JSON / xml के रूप में प्राप्त करता हूं, इसे एक फ़ाइल या डेटाबेस में डाल देता हूं), इसलिए मुझे वास्तव में समझ नहीं आया कि कार्य को कैसे किया जाए। इसलिए, मैंने डेटा को अलग-अलग तरीकों से बदलने की कोशिश करना शुरू कर दिया जो कि अजगर से बनाया जा सकता है। मैंने यहां इस तरह के रूपांतरण समारोह को लिखा और यह देखना शुरू किया कि यह सेंसर स्क्रीन पर डेटा के साथ कैसे संबंधित है।

 def parse(v): print([x for x in v]) print('{0:#x}'.format(int.from_bytes(data, byteorder='big'))) print('{0:#x}'.format(int.from_bytes(data, byteorder='little'))) 

अस्पष्टता की अलग-अलग डिग्री की पंक्तियों को कंसोल में डाला गया, लेकिन तीसरी बाइट हमेशा एक संख्या थी, और यह संख्या नमी के मूल्य के साथ मेल खाती थी। निष्ठा की खातिर, मैंने एक बार फिर सेंसर पर सांस ली - और स्क्रीन पर नमी के मूल्यों और तीसरे बाइट में वही बदल गया!

तब मैंने सुझाव दिया कि तापमान पहले दो बाइट्स में संग्रहित है। डेटा को बदलने के लिए, मैंने सेंसर को बाथरूम में एक गर्म तौलिया रेल में स्थानांतरित कर दिया। लेकिन कोई फर्क नहीं पड़ता कि मैंने परिणामों को बदलने की कोशिश की, आवश्यक संख्याओं ने काम नहीं किया।

सफलता की राह पर

उस समय, मैंने सेंसर के विवरण को फिर से देखा और देखा कि अंदर स्विस सेंसर से सेंसर था। संभवतः इसके साथ शुरू करने लायक है, लेकिन यह हमारी विधि नहीं है। स्विस सेंसिरियन वेबसाइट, और उनके लिए डेटाशीट पर सेंसर का एक गुच्छा पाया गया। डेटाशीट में, अन्य बातों के अलावा, I2C बस पर संचरित बाइट्स को एक संख्या में बदलने के लिए एक सूत्र पाया गया था।

$$

$$T [° C] = -45 + 175 \ cdot \ frac {S_T} {2 ^ 16-1}$$

लेकिन ... यह बहुत अजीब मूल्यों निकला। कुछ -34.66 की तरह, लेकिन मैं स्पष्ट रूप से गर्म था। उदासी और उदासी से, मैंने सेंसर भी खोल दिया और जाँच की कि क्या स्विस सेंसर से सेंसर वहाँ सही था। यह पता चला कि यह सच था, लेकिन SHTC3 सूचकांक के साथ, और इसे इसके लिए थोड़ा अलग सूत्र की आवश्यकता थी।

$$

$$T [° C] = -45 + 175 \ cdot \ frac {S_T} {2 ^ 16}$$

हालाँकि, सभी समान, रूपांतरण के बाद का डेटा वास्तविक के करीब भी नहीं दिखता था। यहाँ मैं और भी दुखी था, Adfruit के SHTC3 के लिए पुस्तकालय का स्रोत कोड खोला और C ++ से अजगर तक परिवर्तन कोड को अनुकूलित करने का प्रयास करने लगा। मैं टैबलेट के लिए सब कुछ लाया - कच्चा डेटा, परिवर्तित संरचना और परिणाम।

 def handleNotification(self, cHandle, data): temp = data[:2] humid = data[2] unpacked = struct.unpack('H', temp)[0] print(data, unpacked, -45 + 175 * unpacked / 2 ** 19, sep='\t') 

कुछ इस तरह मिला:

 b',\n2' 2604 -44.130821228027344 b'-\n2' 2605 -44.1304874420166 b'+\n2' 2603 -44.131155014038086 b',\n2' 2604 -44.130821228027344 

हाँ ... यह ठंड की तरह है ... लेकिन, रुको, रुको, 2604 क्या है? यह यह है, स्क्रीन पर 26.0 डिग्री! परिकल्पना की पुष्टि करने के लिए, वह फिर से संवेदक को बैटरी में ले गया, जाँच की कि मूल्य मेल खाते हैं।

परिणामस्वरूप, हमें निम्न डेटा रूपांतरण कोड प्राप्त होता है:

 def handleNotification(self, cHandle, data): humid_bytes = data[2] temp_bytes = data[:2] humidity = humid_bytes temperature = struct.unpack('H', temp_bytes)[0] / 100 print(temperature, humidity) 

उपसंहार

सेंसर से जुड़ने और सही परिवर्तन एल्गोरिथ्म की खोज के लिए किए गए ऑपरेशन में एक-दो शाम हुई। कई बार मैं सब कुछ छोड़ना चाहता था, लेकिन उसी समय नए विचार आए और मैंने कोशिश करना जारी रखा।

अब डेटा को होम असिस्टेंट को ट्रांसफर कर दिया जाता है, फिर आपको इंटीग्रेशन कोड खत्म करने की जरूरत होती है और संभवतया, इसे ब्लूपी से ब्लेक में फिर से लिखना होता है, क्योंकि ब्लेक एसिंक्स / वेट का उपयोग करता है और एआईओएचटीटीपी द्वारा लिखे गए होम असिस्टेंट के लिए बेहतर अनुकूल है।

संदर्भ:

• Mi.com पर सेंसर पेज
• ब्लूपी दस्तावेज़
• SHTC3 सेंसर
• सेवाएँ और सुविधाएँ MJ_HT_V1
• सेवाएँ और सुविधाएँ LYWSD02
• मसौदा होम सहायक एकीकरण के साथ