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sabato 22 luglio 2017

Home Automation System - La scoperta dei Sonoff




L'attesa di questi mesi di assenza non è stata vana in quanto, grazie alla "soffiata" del sempre presente Piero, ho scoperto l'esistenza di questi piccoli dispositivi: i SONOFF, prodotti dalla iTead https://www.itead.cc/smart-home.html

In parole molto semplici sono dei relays pilotabili in wifi che permettono di automatizzare l'impianto elettrico senza effettuare "lavori invasivi" e soprattutto a basso costo...infatti uno switch semplice lo porti a casa con meno di 5 euro!

I prodotti per me più interessanti per iniziare a "fare delle pensate" sono questi:

Sonoff Basic: uno switch standard per pilotare un carico - https://www.itead.cc/smart-home/sonoff-wifi-wireless-switch.html



Sonoff Pow: uno switch standard per pilotare un carico, con misuratore di potenza integrato - https://www.itead.cc/smart-home/sonoff-pow.html


Li ho acquistato su eBay per fare le prime prove.

Di default questi dispositivi sono facilmente configurabili e praticamente pronti all'uso, non appena collegati all'impianto. Il firmware che hanno a bordo consente il controllo tramite un applicativo per smartphone e tablet (sia iOS che Android) chiamato EWeLink. Alla prima accensione vi è una procedura guidata che permette di agganciare il dispositivo alla rete Wifi di casa (chiaramente necessaria...), previa registrazione di un account. Non appena il dispositivo riesce a connettersi ad internet, l'app EWeLink lo rileva e lo controlla. il dispositivo risulterà controllabile anche da fuori casa, attraverso internet, in quanto tutta la comunicazione avviene con un server remoto, appoggiato su Amazon AWS server.

Qui una semplice guida https://www.itead.cc/wiki/EWeLink_Introduction

Per un primo utilizzo questa modalità è molto semplice e rapida, e non c'è bisogno di avere competenze tecniche; c'è però da dire che in caso manchi il collegamento internet a casa, il tutto smette di funzionare, perchè sia il dispositivo che l'app comunicano tramite un server esterno e quindi necessitano entrambi di internet.

Inoltre in caso si vogliano sfruttare meglio tutte le potenzialità di questo dispositivo, il firmware standard è troppo limitante perchè è un sistema chiuso. Ad esempio, non è possibile l'integrazione con gli Home Automation System (ad esempio OpenHAB o Domoticz), i software che permettono di crearsi un vero e proprio sistema di automazione per il controllo di tutti i dispositivi SMART (televisori, climatizzatori, luci, antifurti, etc etc).

La prima cosa che ho fatto quindi è stata cercare su internet se e come era possibile interagire con questo dispositivo senza la necessità di essere vincolati all'accesso ad internet e all'utilizzo dell'app EWeLink. E' bastato cercare su Google le parole "Sonoff firmware" e si è aperto un mondo...

Per farla breve, essendo il Sonoff un dispositivo basato sul famoso chip ESP 8266, risulta facilmente riprogrammabile (come una scheda Arduino) e sono reperibili gratuitamente numerosi firmware custom: si sceglie in base alle proprie esigenze.

Tra le varie scelte, ho optato per questo:

Sonoff-Tasmota firmware: https://github.com/arendst/Sonoff-Tasmota

Mi è sembrato il più completo, almeno per quanto riguarda i miei obiettivi...permette il controllo del dispositivo tramite MQTT, Web e Comunicazione seriale.

Vi rimando al wiki ufficiale per verificare direttamente tutte le possibilità di controllo, implementative e di integrazione con altri sistemi

https://github.com/arendst/Sonoff-Tasmota/wiki

Per info riguardo MQTT, vi invito ad andare a vedere il sito ufficiale: http://mqtt.org. Per chi non lo conoscesse ed è interessato all'IoT, ne consiglio la conoscenza e il suo eventuale utilizzo.


In due parole, MQTT è un protocollo molto leggero basato su scambio di messaggi inerenti l'Internet of Thing (IoT). Lo scambio di messaggi si basa sui concetti di pubblicazione e sottoscrizione. Esiste un server centrale, chiamato broker, che riceve i messaggi pubblicati (publishing) e li smista alle entità interessate (subscription). Ogni messaggio viene inviato in relazione ad un "topic"; solo le entità che hanno sottoscritto (quindi sono interessati...) un particolare topic ne riceveranno i messaggi.

Questo complica leggermente l'architettura del sistema perchè è necessario configurare e gestire un altro servizio, il broker MQTT. Niente paura, è tutto molto semplice e il nostro Raspberry PI è in grado di "sopportare" anche questo servizio (il più famoso è Mosquitto https://mosquitto.org) ... altrimenti ci si può appoggiare (solo per TEST, non consigliato per applicazioni di Home Automation) a broker pubblici esterni (basta cercare su internet...)

Scelto il firmware tra quelli disponibili e compatibili con il nostro dispositivo, non rimane altro che caricarlo sul chip.

ATTENZIONE, non sarà più possibile tornare al firmware originale di iTead, quindi si perde definitivamente l'utilizzo dell'app EWeLink

Il caricamento del firmware sul dispositivo avviene utilizzando la porta seriale del Sonoff. Sarà necessario trovarla sulla scheda del dispositivo (di solito nella documentazione del firmware scelto c'è la guida dettagliata...), saldare dei contatti e utilizzare un convertitore USB - Seriale che lavora con 3.3V (attenzione che ce ne sono da 5V e non funzionano per il nostro scopo). Io ne ho comprato uno della FTDI per poco più di due euro su banggood. La procedura di caricamento del firmware avviene tramite l'IDE di Arduino, opportunamente configurata oppure tramite PlatformIO, basta seguire la guida che di solito accompagna il firmware selezionato

Prima abbiamo parlato di Home Automation System. Vi indico i tre che ho provato, prima di effettuare la scelta definitiva:









Home Assistant - https://home-assistant.io



Ne esistono sicuramente tanti altri...a voi la scelta.

Sono tutti sistemi gratuiti e possono girare anche su mini computer, come ad esempio il famoso Raspberry PI (v.2 o 3). Su internet ci sono tantissime guide per l'installazione e la configurazione su tutti i sistemi operativi...

Sono tutti e tre molto validi, completi e, chi più, chi meno, facilmente configurabili (sono però necessarie delle competenze tecniche per sfruttarli al meglio).

Alla fine la mia scelta è ricaduta su OpenHAB versione 2, che ad un primo approccio, mi è sembrato il più versatile; potrei anche sbagliarmi, perchè non ho approfondito bene tutte le caratteristiche e le possibilità di tutti e tre...lavoro "impossibile" da fare in poco tempo; mi fido del mio intuito!!!

A breve i risultati delle prime prove effettuate con i SONOFF



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