Как управлять Philips Hue Lights от Arduino (и добавить датчик движения)

Рекламное объявление

Ассортимент светильников Philips Hue определенно не дешев (Есть несколько альтернатив Philips Hue альтернативы, которые на самом деле стоитСистема Philips Hue лидирует в интеллектуальном освещении, но есть несколько достойных альтернатив. Мы выбрали три, которые предлагают одинаковый набор основных функций и возможность взлома. Подробнее ), но одна вещь, которую я действительно ценю, это хорошо документированные API Что такое API и как открытые API меняют Интернет?Вы когда-нибудь задумывались, как программы на вашем компьютере и посещаемых вами сайтах «общаются» друг с другом? Подробнее для создания собственных приложений Hue. Сегодня я покажу вам, как управлять подсветкой Hue с Arduino, а затем добавлю простой датчик движения.

Почему мы это делаем? Потому что системы домашней автоматизации могут быть довольно жесткими и дорогими. Узнав, как управлять Hue от Arduino, вы открываете двери для множества индивидуальных проектов домашней автоматизации, которые просто не могут быть побеждены готовыми компонентами. Если совместное хакерство - не ваше дело, попробуйте

8 сказочных приложений Hue 7 лучших приложений Philips Hue для Android и iPhoneИщете лучшие приложения Philips Hue для использования со своими умными лампами? Вот несколько отличных приложений для iPhone и Android. Подробнее вместо.

Система оттенков

Давайте немного разберемся с техникой, чтобы вы знали основные системы, с которыми вы работаете. Огни оттенка создают ячеистая сеть Mesh Networks: будущее общенияСетчатые сети практически неуязвимы. В ячеистой сети нет точек дросселирования, через которые проходит весь трафик. Вместо этого информация передается от одного устройства к другому, пока не достигнет места назначения. Подробнее , используя беспроводной протокол ближнего действия под названием ZigBee - в частности, они ZigBee Light Link сертифицированный, что означает, что другие продукты ZLL также должны работать вместе с Hue (теоретически).

Хотя ZigBee технически работает на небольшом расстоянии, это означает, что каждая новая лампочка расширяет сеть, передавая сообщения другим лампам. Это означает, что если у вас возникли проблемы с управлением источником света на другой стороне дома, попробуйте установить другой источник света между ними.

Zigbee - отличный протокол, но он сильно отличается от Wi-Fi или проводной компьютерной сети, поэтому нам необходим мост Philips Hue Bridge, чтобы объединить их вместе. Мост Hue использует модифицированную прошивку Linux с открытым исходным кодом, которая транслирует базовый веб-сервер.

Именно взаимодействуя с этим локальным веб-сервером, вы можете узнать текущее состояние индикаторов и управлять ими.

Это красивая простая система, созревшая для проектов DIY. Престижность Philips за то, что сделал эту вещь такой взломанной.

Начинающийся

Прежде чем вы сможете получить доступ к документации API, вам необходимо зарегистрироваться в качестве разработчика. Это бесплатно, но вы должны принять условия. Сделай это сейчас.

Любой, кто знаком со стандартными веб-сервисами или Javascript, должен уметь работать с Hue: все данные передаются и принимаются как Пакеты JSON Что такое JSON? Обзор дилетантаПланируете ли вы быть веб-разработчиком или нет, неплохо бы хотя бы знать, что такое JSON, почему он важен и почему он используется во всем Интернете. Подробнее .

Чтобы увидеть это в действии, вам нужно знать IP-адрес вашего моста Хюэ. Есть несколько способов сделать это:

• Посмотрите на таблицу назначения адресов DHCP в интерфейсе администратора вашего роутера
• Запустите программу сетевого сопоставления, как IP Scanner Home
• Попробуйте Инструмент брокера Philips UPnP
• Пинг «philips-hue.home»

Когда вы закончите, введите его в адресную строку браузера с отладки / clip.html добавлен в URL. В моем случае это было:

http://192.168.1.216/debug/clip.html

Это инструмент отладки, который позволяет отправлять и получать пакеты JSON через простой веб-интерфейс. Первым шагом является включение профиля разработчика на самом Hue Bridge, который по умолчанию отключен по соображениям безопасности. Вставьте следующее в поле BODY, оставьте URL как /api/и отправьте запрос POST, нажав кнопка сообщения:

{"devicetype": "тестовый пользователь", "имя пользователя": "newdeveloper"}

В первый раз, когда вы сделаете это, вы увидите где-то в ответе «кнопка ссылки не нажата». Это функция безопасности, которая требует, чтобы каждое новое приложение, которое вы используете, было физически авторизовано. Идите и найдите свой мост, нажмите кнопку и снова отправьте тот же запрос в течение 30 секунд. На этот раз вы получите другой ответ, и пользователь будет авторизован. Если вы хотите использовать другое имя пользователя, прочитайте документацию по API о создание пользователей. Пока этого будет достаточно.

Как только ваш пользователь настроен, базовый URL, с которым вы должны взаимодействовать, становится /api/newdeveloper/. Вы можете отправить запрос GET, чтобы узнать все, что ваш мост знает о подключенных источниках света, сигналах тревоги, сценах и кратком журнале приложений, которые были использованы. Вот образец информации о состоянии, которая содержится в одной лампочке.

"state": {"on": true, "bri": 254, "hue": 14910, "sat": 144, "effect": "none", "xy": [0.4596, 0.4105], "ct": 369, "alert": "none", "colormode": "ct", "достижимый": false}, "type": "Extended color light", "name": "Bedroom 1", "modelid": "LCT001", 

Обратите внимание, что «На»: правда штат на самом деле не показывает, включена ли лампа; только то, что в соответствии с настройками моста, это должен Быть на. «Достижим» ложь может указывать как на лампочку, которая находится слишком далеко, так и просто выключена при выключателе питания.

Последний пример, прежде чем мы интегрируем это в Arduino: убедитесь, что один из ваших источников света виден и включен, и что вы знаете, какой это номер. Изменить URL на /api/newdevelopers/lights/1/state (изменяя номер на свой свет), и отправьте запрос PUT со следующими данными:

{"hue": 50100, "sat": 255, "bri": 255}

Вы должны увидеть, как ваш свет реагирует так:

То, что вы сделали, это выдвинули новое состояние в колбу. Вы также можете добавить «переходное время», которое является примитивным методом анимации, показывающим, сколько секунд вы хотели бы, чтобы изменение состояния заняло.

Цвет может быть установлен в ряд разных способов, но, к сожалению, не существует простого способа отправить значение RGB. В приведенном выше примере мы отправили оттенок, сиделУрация и бриghtness. Попробуйте изменить значение оттенка и снова отправить запрос PUT.

Работа от Arduino

Существует существующая библиотека Hue / Arduino, которая называется ArduinoHue которые Philips сами ссылаются в документации API, но проблема с этой библиотекой заключается в том, что связывается через USB-соединение с вашим ПК, на котором также должно быть запущено приложение Python постоянно. Eugh. Вы можете также позволить своему компьютеру запустить весь процесс в этот момент и полностью отключить Arduino.

Вместо этого я покажу вам, как управлять Hue от Arduino используя щит Ethernet. Arduino не нужно подключать к компьютеру, поэтому он может работать независимо от того, где вы можете подключить кабель Ethernet. На самом деле, он также должен работать со щитом Wi-Fi, но у меня его нет, чтобы играть с ним.

Если вы хотите пропустить, полный пример кода приведен ниже, или доступна здесь. Я адаптировал его из приведенного примера Гилсон Огайме. Если вы никогда ранее не играли со своим щитом Ethernet, возможно, вы захотите быстро пробежаться по учебник по веб-клиенту - Я предполагаю некоторый уровень знакомства с этим и не буду описывать код, используемый для установки сетевого IP-адреса и т. Д. Мы также показали вам как создать мини веб-сервер с экраном Ethernet Дайте вашему проекту Arduino собственный мини-веб-сервер с сетевым экраномНекоторое время назад я показал вам, как настроить систему управления интернетом для вашего Arduino, но для поддержания интернет-соединения он должен был оставаться подключенным к компьютеру через USB ... Подробнее .

Создание изменений состояния

Создание нового состояния для нажатия на лампочки - это простой случай создания нового строка переменная, и экранирование всех двойных кавычек. Я добавил случайным образом () там же, чтобы создать несколько динамичную анимацию. Попробуйте сделать переменную оттенка случайной для разных цветов.

String command = "{\" on ": true, \" hue \ ": 50100, \" sat \ ": 255, \" bri \ ": 255, \" transitiontime \ ":" + String (random (15, 25)) + "}";

Отправка команды

Чтобы фактически отправить команду, у вас есть вспомогательная функция setHue (), которая принимает в качестве аргумента номер света и командную строку, например:

setHue (1, команда);

Все, что он делает, это подключается к мосту, выплевывает команду в виде запроса PUT вместе со всей другой ерундой, связанной с созданием HTTP-запроса.

client.print ("PUT / api /"); client.print (hueUsername); client.print ( "/ огни /"); client.print (lightNum); client.println ("/ state HTTP / 1.1"); client.println ( "Keep-жив"); client.print ("Host:"); client.println (hueHubIP); client.print ("Content-Length:"); client.println (command.length ()); client.println ("Content-Type: text / plain; кодировка = UTF-8" ); client.println (); // пустая строка перед телом. client.println (команда); // Оттенок 

Добавление датчика движения

Наконец, я подключил простую Датчик движения HC-SR501 к цифровому выводу ввода / вывода 2. Когда движение обнаружено, ряд состояний выдвигается к мосту для 2 лампочек, чтобы создать медленную, динамическую анимацию. Когда датчик движения деактивируется, обе команды отправляются по одной. В идеале они должны были бы вернуться в состояние, в котором они находились, до того, как было обнаружено движение, но логика не настолько умна - мы просто собираемся включать и выключать их.

Ограничения

Хотя по общему признанию неоптимизированный код, сетевой интерфейс Arduino тратит почти секунду, чтобы отправить один командный запрос. Я протестировал ту же команду с Mac, используя то же соединение Ethernet, и она была способна в десять-двадцать раз превышать эту скорость (вот AppleScript в случае, если вы хотите проверить). Следовательно, любая быстрая анимация (я пытался создать эффект мерцающей свечи) просто невозможна в Arduino. Это не должно быть проблемой для большинства проектов, только для высокоскоростной анимации света, но хорошо знать об этом ограничении.

Также трудно полностью проанализировать любой ответ JSON, который вы получите с моста; на Arduino недостаточно ОЗУ для хранения всех необработанных данных. По этой причине вы можете ограничиться отправкой.

Взломать оттенок

Теперь, когда вы обладаете знаниями о том, как управлять Hue полностью независимо, это открывает мир взломов домашней автоматизации Hue. Настоящий вопрос: что ты будешь делать?