Cách phát hiện sự hiện diện trong phòng và tự động hóa thiết bị nhà thông minh với ESP32

Tính năng phát hiện sự hiện diện là một tính năng cực hay mà bạn có thể thiết lập tại nhà của mình để kích hoạt hoặc tự động hóa các thiết bị thông minh. Hệ thống phát hiện sự hiện diện hoặc cảm biến phát hiện nếu bạn đang ở gần và thực hiện các hành động dựa trên các thông số bạn chọn.

Ví dụ, khi bạn bước vào phòng của mình, đèn sẽ bật và sáng cho đến khi bạn rời khỏi phòng. Tương tự, bạn có thể đặt cảnh báo thông báo để biết vợ, chồng, con trai hoặc con gái của bạn có về nhà hay không. Bạn cũng có thể theo dõi việc sử dụng phòng hoặc tìm xem ai đang ở đâu trong nhà của bạn hoặc phòng nào.

Trong hướng dẫn Tự làm này, bạn sẽ học cách xây dựng cảm biến phát hiện sự hiện diện bằng bộ vi điều khiển ESP32 và nâng tự động hóa lên cấp độ tiếp theo bằng cách tích hợp nó với Home Assistant.

Phát hiện hiện diện hoạt động như thế nào?

Có nhiều cách khác nhau để phát hiện sự hiện diện trong Home Assistant và kích hoạt tự động hóa. Một trong những cách phổ biến nhất là thông qua kết nối mạng Wi-Fi. Tuy nhiên, nó yêu cầu bộ định tuyến Wi-Fi hoặc các thiết bị mạng được hỗ trợ.

Bạn cũng có thể sử dụng một ứng dụng trên điện thoại thông minh của mình để gửi dữ liệu vị trí địa lý của bạn đến Home Assistant để kích hoạt tự động hóa. Tuy nhiên, các thiết bị này không thể được sử dụng để phát hiện sự hiện diện cục bộ vì GPS không hoạt động tốt trong nhà. Đó là nơi công nghệ Bluetooth xuất hiện.

Bạn có thể sử dụng MCU ESP32 (Bluetooth + Wi-Fi) giá rẻ để phát hiện các thiết bị Bluetooth Low Energy hoặc hỗ trợ BLE, chẳng hạn như điện thoại thông minh, đồng hồ thông minh hoặc các ô và thẻ Bluetooth, chính xác hơn và với độ chính xác cao.

Những thứ bạn cần

Để xây dựng các thiết bị phát hiện hiện diện dựa trên ESP32, bạn cần những điều sau:

• Một hoặc nhiều mô-đun ESP32 (dựa trên số lượng nút bạn muốn thiết lập trong nhà của mình).
• Nguồn điện 5v Micro USB (mọi bộ sạc điện thoại thông minh cũ có micro USB đều hoạt động).
• Máy tính xách tay hoặc PC chạy Windows, Mac hoặc Linux có kết nối internet.
• Thiết lập Trợ lý tại nhà với nhà môi giới MQTT.

Các bước để xây dựng một cảm biến phát hiện sự hiện diện cho tự động hóa gia đình

Làm theo các bước bên dưới để xây dựng một cảm biến phát hiện hiện diện được bản địa hóa tự làm bằng cách sử dụng MCU ESP32 và chương trình cơ sở ESPresense.

Bước 1: Kết nối ESP32

Tải xuống trình điều khiển chip nối tiếp USB cho ESP32 MCU và cài đặt chúng trên máy tính Windows hoặc Mac của bạn.

Sau khi trình điều khiển được cài đặt, hãy khởi động lại hệ thống.

Sau đó, kết nối bo mạch ESP32 với PC hoặc máy tính MAC của bạn bằng cáp micro USB.

Bước 2: Tải xuống và cài đặt chương trình cơ sở chương trình ESPresense

Nếu bạn muốn cài đặt chương trình cơ sở ESPresense trên bảng ESP32 thông qua giao diện web, hãy truy cập Espresense.com/firmware trang. Sau đó, chọn ESP32 từ menu thả xuống và nhấp vào Kết nối.

Chọn cổng nối tiếp nơi ESP32 được kết nối. Nó thường hiển thị tên chip (CP2102 hoặc CH340) hoặc Người phục vụ! (COMxx).

Sau khi kết nối, hãy nhấp vào CÀI ĐẶT ESPRESENSE. Sau đó, nhấp vào Xóa thiết bị hộp kiểm và chọn Tiếp theo.

Sau khi thực hiện các bước trên, hãy chọn Cài đặt và đợi quá trình cài đặt kết thúc.

Sau khi chương trình cơ sở được flash, hãy nhấp vào Tiếp theo và sau đó nhấp vào LOGS & CONSOLE. Điều này mở ra Nhật ký cửa sổ, nơi bạn có thể xem trạng thái của mô-đun.

Bước 3: Sử dụng Công cụ ESPFlasher

Tải xuống chương trình cơ sở ESPresense mới nhất và công cụ ESPHome-Flasher. Khởi chạy ESPHome-Flasher công cụ, chọn COM cổng, chọn esp32.bin tập tin và nhấp vào Flash ESP.

Sau khi phần mềm được cài đặt sẵn, công cụ ESPHome-Flasher sẽ bắt đầu hiển thị nhật ký.

Bước 4: Kết nối ESP32 với Mạng Wi-Fi của bạn

Trên điện thoại thông minh của bạn, hãy truy cập Cài đặt Wi-Fi và kết nối với espresensce-xxxxxx mạng. Mở trình duyệt web trên điện thoại của bạn và truy cập địa chỉ IP 192.168.4.1, trước khi thực hiện các bước sau.

1. Nhập tên mạng Wi-Fi (SSID) và mật khẩu Wi-Fi của bạn.
2. Lựa chọn Ngôn ngữ.
3. đi vào Phòng Tên.
4. Cung cấp Nhà môi giới MQTT chi tiết.
5. Lựa chọn Truy vấn thiết bị để biết các đặc điểm.
6. Thể loại 4 Dưới Sự định cỡ để theo dõi các thiết bị dưới bốn mét.

Để phần còn lại của cài đặt làm mặc định. Nhấp chuột Tiết kiệm và kết nối lại cáp USB của thiết bị để khởi động lại ESP32.

ESP32 sẽ kết nối với mạng Wi-Fi và bắt đầu quét các thiết bị Bluetooth gần đó. Thông tin được hiển thị trong Nhật ký.

Bước 5: Thêm cảm biến ESPresence vào Home Assistant

Để thêm cảm biến ESPresense trong Home Assistant, hãy làm theo các bước sau, mở Home Assistant và đi tới Thiết bị và Dịch vụ cấu hình. Sau đó, nhấp vào Thiết bị xx Dưới Nhà môi giới Mosquitto.

Nếu bạn thấy ESPResence được kết nối, bây giờ bạn có thể thêm các thiết bị BLE riêng lẻ để theo dõi và phát hiện sự hiện diện. Để thêm các thiết bị riêng lẻ từ phát hiện sự hiện diện, bạn cần biết ID báo hiệu BLE của thiết bị, được hiển thị trong Nhật ký.

Để xác minh thiết bị, bạn có thể cài đặt Trình kết nối nRF cho điện thoại di động ứng dụng. Ứng dụng hiển thị địa chỉ Mac của các thiết bị Bluetooth gần đó. Khớp địa chỉ mac trong ứng dụng với địa chỉ được hiển thị trong Nhật ký.

Để thêm thiết bị, bạn cần sao chép và thêm ID thiết bị trong cấu hình.yaml. Bạn sẽ cần một tiện ích bổ sung Trình chỉnh sửa tệp để chỉnh sửa cấu hình.yaml tập tin.

.

Mở Trình chỉnh sửa tệp và bấm vào cấu hình.yaml, trước khi nhập phần sau. Đảm bảo thay thế ID và tên thiết bị để khớp với tên cụ thể của bạn.

sensor:
# One entry for each beacon you want to track
- platform: mqtt_room
device_id: "xxxxxx"
name: 'Samsung Smartphone'
state_topic: 'espresense/rooms'
timeout: 60
away_timeout: 120 # number of seconds after which the enitity will get status not_home

Sau đó, nhấp vào Tiết kiệm biểu tượng.

Đi đến Cấu hình> Cài đặt và bấm vào Kiểm tra cấu hình. Nếu Cấu hình là hợp lệ, bấm vào Khởi động lại.

Sau khi khởi động lại, hãy truy cập Công cụ dành cho nhà phát triển và nhập tên của thiết bị. Nó sẽ hiển thị khoảng cách.

Bạn cũng có thể thực thể thiết bị trên trang tổng quan của mình.

Bước 4: Thêm tự động hóa vào thiết bị thông minh kích hoạt

Để thêm các thiết bị tự động hóa và kích hoạt dựa trên vị trí thiết bị BLE đã thêm trong nhà của bạn, hãy truy cập Cấu hình> Tự động hóa và Cảnh — và nhấp vào + Tạo tự động hóa. Sau đó, chọn Bắt đầu với tự động hóa trống.

Đặt tên cho tự động hóa và dưới Gây nên lựa chọn Trạng thái số.Chọn Khoảng cách trong Thuộc tínhvà trong Dưới hoặc trên nhập khoảng cách mà tự động hóa sẽ được kích hoạt.

Ở trong Hoạt độngchọn thiết bị hoặc các thiết bị bạn muốn bật hoặc tắt.

Sử dụng tính năng phát hiện hiện diện cục bộ để tiết kiệm năng lượng

Tính năng phát hiện hiện diện cục bộ có thể giúp bạn tiết kiệm năng lượng đáng kể bằng cách tự động bật và tắt thiết bị, dựa trên sự hiện diện của bạn trong phòng hoặc nhà. Hơn nữa, bạn có thể sử dụng tính năng phát hiện hiện diện BLE để ngăn chặn kích hoạt sai bằng cảm biến chuyển động và các cảm biến khác mà bạn có thể đã lắp đặt trong phòng của mình.

Đọc tiếp

Thông tin về các Tác giả