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22 dic 19 Instalación manual del firmware Tasmota en dispositivos Sonoff Mini

Gran parte de la domótica que tengo instalada en casa está basada en dispositivos Sonoff. Empezando por el Sonoff Basic, y siguiendo con interruptores de pared y sistemas duales, estos aparatos me han proporcionado una gran versatilidad para controlar de manera remota diversos elementos que tengo por casa. Al principio realizaba estos despliegues con montajes basados en NodeMCU y relés convencionales, pero la falta de un buen empaquetamiento de estas soluciones ad-hoc generaba algunos problemas de seguridad en casa. Así que cuando tuve conocimiento de los Sonoff, y vi que desde el punto de vista económico no había mucha diferencia con lo que gastaba en mis sistemas hechos a medida, decidí pasar a emplearlos en mis nuevos montajes.

El principal problema con los Sonoff, sin embargo, es que no me hace mucha gracia utilizar una plataforma de terceros sobre la que no tengo el control. Por otro lado, con el firmware de casa enfocado al uso de esta plataforma propietaria, no tenía capacidad para integrarlos de manera adecuada en mi propia plataforma. Para solucionar este problema tuve la enorme suerte de conocer el firmware libre Tasmota, que permite independizarse de manera completa de la plataforma propietaria del fabricante, e integrar el sistema con soluciones abiertas (como por ejemplo basadas en protocolo MQTT, que es la base de mi sistema domótico).

Hasta ahora había estado enormemente contento con esta solución, pero desde el principio esta solución tenía un lunar: si bien los dispositivos Sonoff funcionaban excepcionalmente bien por sí solos, o controlados mediante el sistema de domótica, no había una solución adecuada para integrarlos con interruptores de pared convencionales: dado que los Sonoff sólo disponen de entrada y salida de fase (y si acaso de neutro), no presentan la tercera conexión que permite integrarlos en un sistema de llaves conmutadas. Y si bien es cierto que existe la serie TX de interruptores de pared, éstos tampoco pueden usarse de manera conmutada, lo cual es un fastidio bastante importante para usarlos en habitaciones grandes, o en dormitorios.

Esquema de montaje de luces conmutadas

Esquema de montaje de luces conmutadas

Pues bien, la nueva serie Sonoff Mini ha venido a solucionar este gran inconveniente. Este dispositivo dispone de dos entradas de control, de tal manera que se puede colocar cualquier interruptor convencional para interactuar con el dispositivo, incluyendo interruptores conmutados. Lo único que hay que tener en cuenta (y desde mi punto de vista es una ventaja) es que estos interruptores pasan a formar un circuito separado, por los que no pasan ni fase ni neutro, y que lo único que hacen es cerrar el circuito de control en el Sonoff. Mejor desde el punto de vista de la seguridad.

Esquema de montaje de un Sonoff Mini con interruptores conmutados

Esquema de montaje de un Sonoff Mini con interruptores conmutados

La segunda característica interesante es que los Sonoff Mini tienen un tamaño bastante reducido, que en teoría permitiría colocarlos dentro del mismo hueco donde tengamos nuestro interruptor. Y digo en teoría porque, si bien es cierto que por ancho y alto entrarían perfectamente (miden 42.6×46.6mm), el problema viene por la profundidad de 20mm, que me temo que en la mayoría de los casos basta para imposibilitar colocarlos detrás del enchufe. En cualquier caso, no es un gran problema: siempre se pueden colocar dentro de la caja de registro de la habitación, y a correr.

Dicho todo esto, no podía menos que hacerme con algunos de ellos para probarlos. Y en efecto, son una pequeña maravilla. El problema, en mi caso, vino a la hora de cambiarles el firmware de fábrica por el Tasmota. Por lo general con los Sonoff no es demasiado complicado: soldar los pines para conectar un conversor serie-TTL en los conectores que los dispositivos traen de fábrica, y cargar el firmware desde el IDE Arduino. La dificultad con el Mini es que todo es mucho más reducido, por lo que la ubicación de estos conectores en muy poco conveniente, encima el fabricante ha dejado soldados estos conectores, lo que fastidia bastante a la hora de querer usarlos (y encima luego tienes que desoldar lo que sea que conectes, porque si no, la caja del dispositivo no cierra):

Conectores 3.3V, GND, RX y TX en el Sonoff Mini

Conectores 3.3V, GND, RX y TX en el Sonoff Mini

En teoría, esto no tendría que ser necesario, ya que el fabricante proporciona unas instrucciones y una aplicación específica para cargar firmware personalizado mediante una actualización OTA (y que el mismo fabricante publicita, indicando que estos dispositivos son DIY): supuestamente es cuestión de descargar dicho software, conectar un jumper (que viene con el mismo Sonoff) para entrar en modo DIY, levantar la WiFi de programación que el dispositivo espera encontrar, y cargar el firmware que queramos. Pero en la práctica no he parado de encontrarme inconvenientes: el software del fabricante sólo funciona en Windows (que, para colmo, lo marca como posible software malicioso), la mitad de las veces el software es incapaz de detectar de manera correcta el Sonoff Mini, y para colmo, a la hora de realizar el cambio de firmware, el software trata de hacer una conexión a un servidor del fabricante para notificar que estás cambiando el firmware, y paraliza la actualización si no es capaz de conectar con dicho servidor (ver punto 17 del este enlace).

Así que tras una mañana enormemente improductiva tratando de reemplazar el firmware, volví al buen y viejo sistema manual, si bien aún On The Air. Este modo manual es el que desde Tasmota se recomienda para dispositivos Mac, pero he podido comprobar que funciona perfectamente para sistemas Linux. El recetario es el siguiente:

  • Preparar un pequeño servidor web donde alojar el binario a cargar: Para esto vale cualquier dispositivo que tengas por casa, y que luego puedas conectar a la WiFi de programación OTA que el Sonoff espera encontrar. Una Raspberry Pi es ideal, y un Apache2 es perfecto. Aquí es conveniente no pasarse de listo y querer montar un servidor web mínimo con NCAT, ya que a la hora de descargar el firmware el Sonoff Mini compone una URL con parámetros, y NCAT no es capaz de procesarlo adecuadamente. Lo dicho, mejor con Apache. El firmware a descargar habrá de ser inferior a 500Kb, y el precompilado tasmota-wifiman.bin es perfecto para ello. Por último, habrá que obtener la SHAsum del fichero (en adelante, <SHAsum>):
    $ shasum -a 256 tasmota-wifiman.bin
  • Levantar una red WiFi con los siguientes parámetros: SSID: sonoffDiy; Password: 20170618sn . Una vez levantada, se ha de conectar el servidor web anterior a dicha red WiFi. Anotar su IP como <werserver>
  • Poner el Sonoff Mini en modo OTA: Hay que abrir el Sonoff y conectar el jumper para pasarlo al modo OTA. Cerrar y conectar fase y neutro (¡ojo con no invertirlos!)

    Colocación del jumper para modo OTA

    Colocación del jumper para modo OTA

  • Obtener la IP del dispositivo (en adelante <deviceIP>): Bien mediante un escaneo de IPs, mirando en el dispositivo que levante la red, etc…
  • Obtener el identificador del dispositivo (en adelante <deviceID>): Con linux puede realizarse con el comando avahi-browse. Esto puede ejecutarse desde el mismo dispositivo donde se haya levantado el servidor web, o bien desde un tercer dispositivo.

    En este ejemplo, el <deviceID> es 1000988699

    $ avahi-browse -t _ewelink._tcp --resolve

    + wlp3s0 IPv4 eWeLink_1000988699 _ewelink._tcp local
    = wlp3s0 IPv4 eWeLink_1000988699 _ewelink._tcp local hostname = [eWeLink_1000988699.local] address = [192.168.1.109] port = [8081] txt = ["data1={"switch":"off","startup":"off","pulse":"off","pulseWidth":500,"rssi":-47}" "seq=1" "apivers=1" "type=diy_plug" "id=1000988699" "txtvers=1"]

  • Verificar la conectividad con el Sonoff: Lanzar un POST a /zeroconf/info

    $ curl http://<deviceIP>:8081/zeroconf/info -XPOST --data '{"deviceid":"<deviceID>","data":{} }'

    {"seq":2,"error":0,"data":"{"switch":"off","startup":"off","pulse":"off","pulseWidth":500,"ssid":"sonoffDiy","otaUnlock":false}"}

  • Desbloquear las actualizaciones OTA en caso de que estén bloqueadas en el paso anterior):
    $ curl http://<deviceIP>:8081/zeroconf/ota_unlock -XPOST --data '{"deviceid":"<deviceID>","data":{} }'

    {"seq":2,"error":0}

  • Cargar el firmware tasmota desde el servidor web creado anteriormente:

    $ curl http://<deviceIP>:8081/zeroconf/ota_flash -XPOST --data '{"deviceid":"<deviceID>","data":{"downloadUrl": "http://<webServer>/tasmota-wifiman.bin", "sha256sum": "<SHAsum>"} }'

    {"seq":2,"error":0}

  • Verificar en los logs del servidor web que el Sonoff está descargando adecuadamente el fichero: Debería aparecer algo como lo siguiente repetido múltiples veces:
    192.168.4x.xx - - [21/Dec/2019:12:52:33 +0100] "GET /tasmota-wifiman.bin?deviceid=xxxxxxxxxxx&ts=1481765933&sign=95300ceae2fb9cd19f09283e54169cfa7f998d38bf33463ad613e24e76098b20 HTTP/1.1" 206 4394 "-" "itead-device"
    192.168.4x.xx - - [21/Dec/2019:12:52:33 +0100] "GET /tasmota-wifiman.bin?deviceid=xxxxxxxxxxx&ts=1085377743&sign=c96e52cf3e9b7680003df7f3d17a5d266de35d486bf25a62b03d6737a1cc6083 HTTP/1.1" 206 4397 "-" "itead-device"
  • Esperar unos 30 segundos. El Sonoff debería desconectarse de la red WiFi, y levantar una red con SSID tasmota-xxxx. Conectar a dicha red y configurar el dispositivo para conectar a tu red WiFi normal.
  • Configurar el firmware con los siguientes parámetros:
    GPIO Tasmota Component Device Function
    0 Button1 (17) Button
    4 Switch1 (9) S1/S2
    12 Relay1 (21) L Out
    13 LED1 (56) Link/Power Indicator

¡Y listos! Con esto el Sonoff Mini pasa a estar configurado como un nuevo dispositivo con firmware Tasmota. A continuación he dejado un vídeo en el que se ve cómo se puede interactuar con el Sonoff Mini, una vez ya configurado con el software Tasmota, y un interruptor físico:

Editado:

Estas Navidades he estado haciendo algunas pruebas de campo con Sonoff Mini, ya con el firmware Tasmota, y han sido sumamente interesantes. El principal aspecto que he notado es que con el firmware tasmota-wifiman, en el caso de realizar múltiples encendidos y apagados consecutivos pueden perderse algunos de los encendidos y apagados. Para evitar este inconveniente, es recomendable hacer una actualización del firmware a una versión convencional. Para ello, se habrán de realizar los siguientes pasos:

  • Realizar un “Reset 5″ en la ventana de comandos del portal web que levanta el firmware Tasmota ANTES de intentar realizar cualquier actualización OTA del dispositivo. La función de este comando es eliminar cualquier remantente del flasheo realizado para instalar el firmware Tasmota.
  • Actualizar vía OTA el firmware tasmota-wifiman a una versión específica para la variante Sonoff Mini. Esta actualización deberá realizarse utilizando la opción “local File upload OTA”. Está desaconsejado realizar la actualización mediante web OTA, dado el grave riesgo de dejar la unidad inoperativa. El otro requisito es que la versión del firmware ha de tener menos de 500 kB, por lo que se recomienda el uso de la variante tasmota-lite del repositorio de firmare de Tasmota. El binario escogido se descargará al PC local, y desde ahí se subirá al Sonoff Mini vía OTA.
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01 feb 14 Transmisión de imágenes desde Raspberry a través de WhatsApp

Otro de los avances de este fin de semana ha sido que finalmente he conseguido enviar imágenes desde la Raspberry mediante comandos de WhatsApp. Esta ha sido la primera imagen enviada:

Captura de webcam a través de WhatsApp

Captura de webcam a través de WhatsApp

La imagen es bastante mala, lo sé, pero mi webcam ha pasado por tiempos mejores. :mrgreen:

El método fue el siguiente: conecté una antigua webcam USB a la Raspberry. Instalé la aplicación “fswebcam”, que permite tomar capturas de pantalla de un dispositivo de vídeo (en este caso, la webcam, /dev/video0), y almacenarlas como imágenes. Tras comprobar que esto funcionaba, conseguí por fin modificar el código de Yowsup para que procesara adecuadamente el envío de imágenes, gracias a un código compartido en la web de proyecto, que no me costó demasiado adaptar para que se ejecutara al recibir comandos desde WhatsApp, de una manera similar a como activo y desactivo los relés y el sensor de movimiento.

Las posibilidades de esto son enormes: la idea que tengo ahora es modificar el código de aviso del sensor de movimiento PIR para que, además de avisar de cuándo se ha detectado movimiento, realice una captura automática con la webcam, y la envíe al teléfono. Es decir, tener la posibilidad de tomar capturas bajo demanda, o bien de manera automatizada ante eventos externos.

¿Mejoras? Unas cuantas: la primera es que el código compartido no es capaz de hacer el envío de la miniatura asociada a la imagen, lo que produce en algunas ocasiones que WhatsApp dé un error en Android al intentar mostrar la miniatura (aunque luego la imagen se ve bien). La segunda es conseguir una webcam mejor. :D En cuanto a la tercera, sigue habiendo un problema: la webcam tiene que estar conectada a la raspberry, lo que no resulta demasiado práctico si el sensor de movimiento está, por ejemplo, en la entrada (y conectado con la raspberry por RF). Sería interesante poder hacer uso de una webcam IP, o algún sistema de captura de imágenes para Arduino.

Por cierto, aunque la imagen que encabeza el artículo es la primera que transmití de manera controlada por WhatsApp, no es en realidad la primera imagen enviada. Hubo otras dos antes:

Templo romano de la c/ Claudio Marcelo, Córdoba

Templo romano de la c/ Claudio Marcelo, Córdoba

Esta es la primera imagen que envié al móvil desde la Raspberry, antes de realizar la integración con la webcam. La envié con un comando desde la raspberry, para probar la efectividad de la librería de envío de mensajes.

Captura de webcam

Captura de webcam

En cuanto a esta otra, en la primera imagen que envié tras integrar la captura de la webcam en el sistema de envío de mensajes de WhatsApp. Pero, de nuevo, fue enviada desde la raspberry hacia el teléfono, antes de implementar la lógica que permite capturar la imagen desde el teléfono.

Por cierto, lo que se ve en ambas capturas es una estantería de mi estudio llena de libros, y el reloj de riego automatizado. :D

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23 ene 14 Control de relé por RF con Raspberry Pi y Arduino Nano

Hoy hemos tenido algunos avances interesantes. He sido capaz de controlar desde la Raspberry Pi un relé conectado al Arduino Nano:

Para ello, he hecho uso unos módulos RF que trabajan a 433 MHz, controlados mediante la librería RCswitch, además de hacer uso de algunas instrucciones obtenidas de NinjaBlocks: Adding 433 to your Raspberry Pi

Siguientes pasos: integrar el uso de la librería en el sistema de control de la Raspberry con WhatsApp, y transferir la operativa desde el Arduino Nano a un chip Attiny85.

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20 oct 13 (Ahora sí) Control de Raspberry a través de WhatsApp

Ahora sí que sí. Escribía hace unos días que había implementado un sistema de control de relés a través de la Raspberry, utilizando como sistema de mensajería WhatsApp. Pero que ese sistema, que combinaba el uso de una librería en python para procesar el paso de mensajes con un script programado en bash, no era del todo funcional. Pues bien, después de un tiempo de trasteo, he conseguido que todo el sistema funcione:

Captura de pantalla de control de electroválvula

Captura de pantalla de control de electroválvula

Finalmente he optado por prescindir del script en bash, y programar la lógica necesaria dentro de la librería python. Para ello, he extendido la funcionalidad de la misma: existía una funcionalidad que permitía el intercambio interactivo de mensajes entre línea de comandos y el contacto remoto. He copiado este sistema de mensajería en una nueva funcionalidad, que en vez de mostrar los mensajes por pantalla, los parsea y ejecuta.

Para ello, he importado el sistema de control de los GPIO que proporciona WebIOPi dentro de yowsup, y a partir de ahí, tan sólo se ha tratado de adaptar la lógica del script bash a la función que procesa los mensajes parseados que se reciben por parte del contacto móvil.

Si alguien está interesado, puedo pasar el fichero py, pero que no espere mucha belleza en el código, ya que es mi primer programa python. :mrgreen:

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17 sep 13 Control de relés con una Raspberry Pi

Hace algún tiempo compré junto con mis compañeros de curro una Raspberry Pi. Para quien no sepa qué es este invento, en líneas generales se trata de un microordenador equipado con un procesador ARM (arquitectura que se usa habitualmente en teléfonos móviles), 512 MB de RAM, y una impresionante GPU que permite reproducir vídeos a 1080p Full HD. Y todo por el ridículo precio de 30 euros, aproximadamente. Y con la ventaja de que es un “ordenador de aprendizaje”, que permite hacer mil diabluras y pequeños proyectos, que asombrarían al más pintado.

Solar Powered Raspberry Pi

Solar Powered Raspberry Pi

Desde que la compramos cada uno hemos empezado a hacer pruebas, con la idea de ver hasta dónde podíamos hacer llegar el invento. Lo más convencional ha sido, obviamente, instalar una Debian preparada para esta peculiar máquina (Raspbian, por lo general), y montar pequeños sistemas. Otra de las labores que hemos realizado ha sido instalar sistemas de visualización de vídeo para convertir televisores en auténticos centros multimedia.

Yo, por mi parte, me he entretenido haciendo cosas más o menos sencillitas, hasta que he recuperado un viejo proyecto que llevaba años queriendo implementar: un sistema de domótica casero, para controlar los sistemas de riego por goteo del jardín. Estos sistemas procuran controlar de manera remota una electroválvula, que es la que permite el paso de agua al sistema de riego. Pero para implementar cualquier sistema de domótica que se precie -y un sistema de riego no es una excepción-, es necesario hacer uso de relés para controlar el paso de corriente a los dispositivos que se trata de controlar. Y es aquí donde la Raspberry se porta de maravilla.

Diagrama de conexión GPIO Rasbperry Pi a relés

Diagrama de conexión GPIO Rasbperry Pi a relés

La Raspberry proporciona un sistema GPIO sumamente configurable, mediante un bus de comunicación, que permite comunicarse con dispositivos externos programando el uso de puertos del sistema. Esto permite controlar de una manera sencilla una placa de relés preparada al efecto, y que gracias a la popularización de otro sistema programable empotrado como es Arduino, se pueden encontrar con suma facilidad en sitios como DealExtreme:

Conjunto de relés

Conjunto de relés

Dicho y hecho. No tardé mucho tiempo en hacerme con la placa anterior, y empezar a hacer pruebas de control con una aplicación web, especialmente bien pensada para controlar los puertos GPIO mediante dispositivos móviles. El resultado es el siguiente:

Esta aplicación permite controlar con una sencilla pulsación el cambio de estado del puerto de comunicación escogida, que activa o desactiva el relé. Una vez que puedes controlar los relés, puedes controlar de una manera sencilla algo como una electroválvula, disponiendo de una fuente de alimentación adecuada, cuyo paso de corriente se controla mediante el relé. La siguiente prueba que tengo que hacer es conectar de manera efectiva la salida del relé a la electroválvula.

La aplicación, por supuesto, es apenas el primer paso, ya que su operación es completamente manual y no permite establecer ninguna programación de la activación del sistema de riego, pero permite verificar de una manera muy sencilla que el sistema funciona. A partir de aquí, mi siguiente paso será implementar una aplicación que permita establecer una programación mediante cron o eventos externos.

Seguiremos informando… :mrgreen:

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