В одной из прошлых своих статей, пару лет назад, я уже реализовывал дешевый самодельный датчик контроля дверного замка, на базе zigbee датчика открытия/закрытия двери. Но прошло время, датчик уже снят с продаж, а его аналоги, по габаритам не очень-то и подходят. Сейчас возникла потребность замены. Новая реализация снова выполнена, на базе стандартного недорогого Zigbee датчика вибрации с определением положения, с небольшой доработкой, но уже без некоторых недостатков первого варианта. 

Публикацию можно разделить на две части: 

Первая часть практическая, за короткое время можно сделать контроль замка на базе датчика вибрации Aqara,  модель   DJT11LM и интегрировать в систему домашней автоматизации (в моем случае MajorDoMo).

Вторая более теоретическая, в ней несколько более подробнее пройдёмся по настройкам датчика, а также небольшое сравнение с аналогичным датчиком вибрации экосистемы Tuya TS0601 модель ZG-103Z.

Что в итоге получилось, читайте далее.

Вступление 

Коротко немного про первое решение вначале ссылка на публикацию Просто о сложном. MajorDoMo и контроль входного замка. Начало

Реализация была построена на базе датчика открытия/закрытия двери Xiaomi MiJia Door and Window Sensor. Принцип прост: в металлической дверной коробке установлен подвижный датчик и неподвижный магнит. При закрытии двери засов перемещается к магниту на 1–2 см, что и фиксируется датчиком.  

На протяжении трёх лет (всего срока службы решения) не было проблем с качеством сигнала Zigbee, несмотря на установку в металлической коробке (возможно, из-за близости реле роутера —около 1 метра). Батарейки хватило на два года. За это время проблем с качеством сигнала Zigbee, несмотря на установку устройства в металлической дверной коробке – не наблюдалось (возможно из-за размещения на расстоянии около 1 метра реле координатора). 

Два основных недостатка этого решения: 

1 Необходимость сверления дверной коробки для установки датчика.

2 Требуется точное позиционирование магнита в ограниченном пространстве, при первой установке у меня всё получилось удачно и решение проработало до окончания срока службы батареи, Однако после ее замены пришлось долговато провозиться с установкой и позиционированием магнита. Проработав ещё менее года – лопнула стеклянная колба геркона. 

Недавно пришла идея как сделать более удобное и простое решение, что и сделал, заодно и постараюсь описать в этой публикации.

Первая часть: практическая

В качестве основного элемента применил датчик вибрации Aqara Модель   DJT11LM  Aqara. Помимо основного действия – определения вибрации, датчик фиксирует изменение своего пространственного положения. Страница датчика на сайте zigbee2mqtt

Корпус довольно миниатюрный, размеры 36х36х9 мм, без проблем помещается в замочную скважину (Размеры прямоугольного выреза в торце коробки 13×40 мм). используются элементы питания CR2032 . Для своих целей совсем немного модернизировал датчик: сделал два небольших отверстия, продел тонкую веревку, которую зафиксировал в неодимовый магнит (диаметр 10мм, с отверстием в центре). Магнит крепится на внутренней стороне дверной коробки, чуть выше от отверстия для засова замка. При открытом состоянии замка датчик свободно висит, при закрытии, под воздействием засова смещается на 1 см на один оборот и на 2 см – на 2 оборота.

Сопряжение в zigbee2mqtt – стандартное: перевод координатора в режим сопряжения и зажатие кнопки датчика на 5 секунд. 

Окно свойств датчика:

Наибольший изменяемый угол у меня – по оси Х, его и буду использовать для определения состояния. 

После установки начальное положение датчика 3 (замок открыт), при одном обороте 7, при двух 13-14. Показания могут немного отличаться ± 1-2 единицы.

Магнит крепится, затем — в дверной проём помещается сам датчик. Неодимовый магнит надёжно держится на металлической коробке.

Интеграция датчика в системе автоматизации MajorDoMo 

В первой статье уже была описана установка и начальная настройка системы автоматизации MajorDoMo. 

Для связи системы MajorDoMo и сервиса zigbee2mqtt есть два дополнения (модуля): zigbeedev и HA_Discovery. В прошлый раз я использовал zigbeedev, сейчас — HA_Discovery. 

В Панели управления – Устройства системы автоматизации MajorDoMo создаём новое Простое Устройство (далее по тексту ПУ), выбираем тип Открываемое (ворота/двери/шторы и т.п.).

У таких устройств есть свойство – level (уровень открытия), которое и будем использовать в автоматизации.

Переходим на вкладку методы и выбираем метод Logic Action, этот метод срабатывает при изменении статуса и основных свойств (в нашем случае – уровня открытия).

Вставляем следующий код PHP: 

$angleX = getGlobal("Openable02.level");
if ($angleX >= 6 && $angleX <= 20) {
    sg("Openable02.status", 1); // Закрыто
    say("$angleX Closed");
} else {
    sg("Openable02.status", 0); // Открыто
    say("$angleX Open");
}

В коде прописано: при значении угла положения датчика от 6 до 20 ° значение статуса устройства становится 1 (закрыто), при других значениях – 0 (открыто). Для теста, добавлена функция say, отправляющая сообщение в веб-интерфейс. Вместо неё можно использовать любые действия: уведомления  (Telegram, Яндекс, VK), звонки, проверки состояния и другие автоматизации.  

Устройство создано, но пока – виртуальное, ещё не привязанное к физическому датчику. 

Переходим к модулю HA_Discovery. При правильной настройке устройства zigbee из координатора автоматически появляются в модуле.

Выбираем нужный датчик, и переходим на вкладку Данные строка angle_x (sensor) . В поле «Связанный объект» указываем ранее созданное виртуальное устройство Openable02, выбираем свойство Level (Current level) — это и будет уровень положения по оси X.  

Для простых автоматизаций этих действий и достаточно. Теперь в свойствах появляются актуальные данные о положении по оси Х, статус и методы устройства. В зависимости от угла наклона определяется состояние замка.

Процесс настройки довольно быстрый и простой. Но,  как всегда есть нюансы. Переходим ко второй части, где рассмотрим их поподробнее.

Вторая часть: теоретическая

В этой части немного глубже рассмотрим настройки. Основное уже сделано, но здесь могут быть полезные детали. 

Сейчас у меня в наличии 2 датчика вибрации с определением положения и ещё один просто датчик вибрации, который совершенно не подходит для моих целей, поэтому его даже в статья рассматривать не буду (на фото прямоугольный). 

Первый датчик - Aqara,   модель   DJT11LM (рассмотрен в первой части). 

Второй - датчик из экосистемы Tuya, производитель Kojima, модель, указанная на упаковке - Kojima-VS-ZGB-Lite, один из немногих производителей устройств в этой системе УД, который себя указывает, хотя бы на коробке. В веб интерфейсе zigbee2mqtt прошивке, нет никакого упоминания о производителе. По ряду критериев мне он совершенно не подошёл.  

Хотя стоимость датчика Tuya почти в 3 раза дешевле Aqara.

Итак небольшое сравнение этих двух датчиков:

Габариты/ элемент питания:        Aqara 36 × 36 × 9    CR 2320

                                               Tuya   40х13             CR 2450

По габаритам Aqara немного компактнее чем TUYA, но вот это немного сыграло первый фактор, туйа без доработки корпуса никак не походит к моей задачи. Решил попробовать доработку корпуса, но остановился на полпути. В процессе тестирования выявился второй фактор, который отправил туйу в … ящик с другими не подошедшими для меня устройствами.

Попытка модернизации датчика Kojima

По элементу питания, несмотря на значительно большую ёмкость элемента питания у Tuya CR2450 (раза в 3, по средним справочным характеристикам, соответственно и несколько большую стоимость элемента), по автономности работы туйа очень сильно проигрывает. За месяц тестирования батарейка села в ноль, заменил, вторая тоже недолго продержалась. У Aqara за это время (судя по данным веб интерфейса)  заряд снизился до 97%). И дело совсем не в элементах питания. Чуть ниже, в описаниях настроек заострю внимание на причине прожорливости. Под спойлером попытка «модернизации» датчика Kojima.

Модернизация датчика Aqara – была уже в первой части публикации.

Вынес батарейный отсек, под ним приклеил 2 небольших магнита для крепления к металлической коробке. На этом и остановился, до корпуса дело не дошло.

Перейдём к вебинтерфейсу zigbee2mqtt:

Главное окно устройств в сервисе zigbee2mqtt:

Скрин свойств датчика Aqara. Кроме стандартных свойств для zigbee устройств присутствуют тонкая настройка чувствительности от 1 до 21,  значения углов angle_x_y_z, сырые значения ускорений по осям, измеряемые встроенным акселерометром, которые используются для вычисления углов наклона (angle_x_y_z).   Также, имеется параметры Power outage count Number of power outages (количество отключений питаний датчика, возможно имеет смысл в использовании для диагностики датчика и стабильности его работы). Action Triggered action (e.g. a button click) – параметр триггера (события вызванное сработку, вибрация/изменение угла наклона/падение.

Свойств у датчика Kojima гораздо меньше, чувствительность имеет только 3 степени, показания углов x,y,z ну и стандартные для zigbee устройств параметры LQ, battery и др.

Вкладка специфичных настроек датчика Aqara и дополнительные возможности.

Калибровка датчика по разным параметрам. 

Обращаю внимание на параметр Vibration timeout Time in seconds after which vibration is cleared after detecting it (default 90 seconds). В моем случае довольно важный. После сработки датчика – датчик передает один раз свои свойства координатору, дальше в течении 90 секунд (по умолчанию) засыпает, не смотря ни на что, ни на вибрацию, ни на изменения углов. Следующий отчёт через 90 секунд. Параметр можно менять и его нужно учитывать при автоматизациях. 

У Tuya нет этого параметра, и он при постоянном изменении состояния (углов) может передавать свои параметры несколько раз в секунду (у меня до 2-3х раз), что конечно же влияет на потребление энергии. Вот и причина, при большей батарейке – высаживается она гораздо быстрее. Недостаток довольно критичный для батарейных устройств. 

Вкладка у Tuya устройства - как видно пустая.

Другие вкладки:

Вкладка состояние у Tuya.

Вкладки кластер и консоль разработчика у датчика Aqara:

В качестве заключения

На этом реализация готова, из штатного устройства сделано относительно новое по применению, в открытой продаже подобного устройства я не увидел, надеюсь кому-нибудь решение пригодится.

Возможно, устройство, можно было бы доработать, но это как-нибудь потом.

Отдельно хочу добавить несколько ссылок:

Сайт проекта zigbee2mqtt, особенно отмечу раздел Supported Devices – список интегрированных в сервис устройств.

Сейчас, в основном общение и обсуждение, ответы на вопросы, помощь и поддержка перешли в чаты и каналы. Хотелось бы отдельно упомянуть два сообщества:

Группа обсуждения домашней автоматизации на базе MajorDoMo.

Группа по zigbee Обсуждение устройств, прошивок и прочего софта, работающего с Zigbee.