米家/飞利浦/宜家 Zigbee 智能家居设备接入 ThingsCloud
米家/飞利浦/宜家 Zigbee 智能家居设备接入 ThingsCloud
搭建 Zigbee2MQTT 网关
通过架设自己的 Zigbee 网关，我们可以将米家的 Zigbee 设备轻松接入 ThingsCloud。借助 ThingsCloud 平台的内置应用和开放性，我们可以在很多行业项目和应用场景中灵活自如的发挥 Zigbee 无线设备的优势。例如：楼宇办公、温室大棚、小型仓库、环境监测、工业控制等一些非家居场景。
这里要用到开源项目 Zigbee2MQTT ，它采用 NodeJS 编写，可以运行在 Linux/Windows 下，详细的搭建过程这里略过，官网有详细的介绍。
Zigbee2MQTT 支持的 Zigbee 设备多大2000多种。
通常来说，搭建 Zigbee2MQTT 网关需要以下硬件：
- Linux 小型主机，可通过 WiFi/以太网/4G 连接互联网，支持 USB 接口。我们这里以树莓派为例。
- Zigbee 适配器，支持 USB 或以太网接口。采用 CC25xx 或 CC26xx 的 Zigbee 芯片。CC26xx 具有更远的传输距离和更好的稳定性。
树莓派 4B + USB Zigbee 适配器
树莓派 Zero + USB Zigbee 适配器
版本适配说明
如果使用的 Zigbee2MQTT 是 1.8.0 以上的版本，需要对代码进行一点小小的修改。在本地源代码目录中找到该文件 lib/mqtt.ts，如下图：
将以下代码：
this.subscribe(`${settings.get().mqtt.base_topic}/#`);
修改为：
this.subscribe(`${settings.get().mqtt.base_topic}/+/set`);
修改后保存，由于修改了 lib 下的文件，需要重新编译，方法如下：
npm run build
Zigbee 优势
Zigbee 无线设备的主要优势包括：
- 低功耗：例如小米温湿度传感器使用 3V 纽扣锂电池，可以续航长达一年多时间。
- 低延迟：设备响应速度快，从睡眠状态切换到工作状态通常仅需要 15ms，节点访问网络仅需要 30ms，从而进一步节省了电量。
- 容量大：Zigbee 可以采用星状，片状和网状的网络结构，最多可以形成 65000 个节点的大型网络。
- 低成本：Zigbee 协议免专利费，且市面上支持 Zigbee 标准协议的传感器、灯、开关、电源等产品非常多，价格低廉。仅 Zigbee2MQTT 支持的设备就有超过 2000 多种，包括小米、绿米、宜家、飞利浦等。
Zigbee2MQTT 接入 ThingsCloud
Zigbee2MQTT 网关准备好后，我们来重点介绍 ThingsCloud 平台的接入和应用，对于其它 Zigbee 网关的接入同样具有参考意义。
创建项目
打开 ThingsCloud 控制台，如果还没有创建项目，先创建一个项目。
创建设备类型
为了定义网关设备的功能，我们需要先创建一个设备类型，这里可以直接使用我们已经发布的模板，创建类型时选择产品类型，输入产品 ID：7892219658。如下图：
这样会自动生成一些规则，用来解析网关和子设备的消息，直接使用即可。
同时还有自动生成的自定义数据流，支持 Zigbee2MQTT 的 MQTT 主题。
创建网关设备
接下来创建一个设备，绑定到刚创建的设备类型下。
进入设备>连接，可以看到设备证书和 MQTT 连接地址，稍后会用到。
编辑 Zigbee2MQTT 配置
接下来配置 Zigbee2MQTT，以默认安装路径为例，打开配置文件：
nano /opt/zigbee2mqtt/data/configuration.yaml
需要注意的几点：
base_topic：必须修改为data/zigbee2mqttserver：修改为从网关设备页面复制的 MQTT 接入点完整地址，例如mqtt://xxx.iot-api.com:1883user：修改为从网关设备页面复制的 AccessTokenpassword：修改为从网关设备页面复制的 ProjectKeyhomeassistant：设置为falsepermit_join：当需要添加子设备时，设置为true。
如下图：
保存配置文件，重启 Zigbee2MQTT，网关设备连接成功，会上报网关的基本信息。
添加子设备
创建子设备类型
所有 Zigbee 设备都是网关的子设备，我们以温湿度传感器为例，创建一个子设备类型。
创建子设备
然后在该类型下创建多个温湿度传感器设备。
添加子设备到网关
最后，进入网关设备的子设备管理列表，将创建好的多个子设备添加到网关下，并且设置子设备地址。
子设备地址可以有两种方式找到：
- 在 Zigbee2MQTT 的本地日志中，可以找到类似
data/zigbee2mqtt/0xXXXXXXXXXXXXXXXX的主题，这里的0xXXXXXXXXXXXXXXXX就是子设备地址。 - 或者在 ThingsCloud 网关设备的调试消息历史中，查看自定义上报消息的详情，也可以找到如上设备地址。
配置子设备地址后，就可以立即看到传感器上报的数据被网关设备转发到了子设备，子设备显示在线状态。
查看设备当前状态
进入不同的子设备，可以看到 Zigbee 设备的当前属性数据。
绿米温湿度传感器
绿米门窗状态传感器
小米人体存在传感器
小米智能电源
小米无线开关
查看设备历史数据
进入设备页面，对于数值型属性，直接点击属性面板上的历史数据图标，即可打开历史数据曲线图。
可以选择时间范围、聚合时间段，以及聚合方式。来看看最近三天每小时湿度的中位数，如下图：
实时控制
一些 Zigbee 设备具备控制功能，例如小米智能电源，可以从云平台下发指令控制电源开关，从而控制使用市电的设备，相当于继电器。
在智能电源设备类型中定义开关量属性，并且使用设备云端共享的属性类型，这样该属性既可以由智能电源上报，也可以通过控制台、App 或调用 API 下发给设备。
例如：在控制台操作开关，如下图：
在设备调试消息中，可以看到下发的 JSON 指令，同时设备更新状态后会立即上报一条最新 JSON 属性数据。从消息时间可见，Zigbee 的传输延迟非常低。
可视化看板
当我们希望通过统一的看板来方便的掌握多个设备的数据，并且快速的控制设备，ThingsCloud 可视化看板派上用场。
创建看板
添加看板组件
通过不同的看板组件，可以将不同设备的不同属性，以可视化的形式呈现出来。
看板全屏
可视化看板支持全屏，可以利用这个特性，将看板呈现在大屏幕上。
看板中的设备实时互动
看板中实时更新门窗传感器状态，我们也可以随时打开或关闭电源，请观看以下视频：
设计 App 界面
到目前为止，我们已经通过 ThingsCloud 获取所有 Zigbee 子设备的状态数据，并可以对一些设备下发实时控制指令。
接下来，我们来为生成用户 App 做一些准备，对于不同的设备类型，我们编辑相应的 App 设备面板。
小米智能电源
添加基本的属性定义，如下图：
进入 App 界面编辑，如下：
小米智能开关
小米智能开关支持上报多种开关动作，对应的属性标识符是 click，它的取值包括：
- 点击
- 双击
- 三击
- 四击
- 多击（超过四击）
- 长按
- 长按释放
添加基本的属性定义，如下图：
这里，我们希望根据单击来生成开关状态 status，例如用来控制灯的开关。为此，我们编写了一个简单的属性上报预处理规则，如下：
进入 App 界面编辑，如下：
门窗传感器
进入 App 界面编辑，如下：
温湿度传感器
添加基本的属性定义，如下图：
进入 App 界面编辑，如下：
创建用户 App
对设备类型完成 App 界面设计后，我们来创建用户应用，即可获得支持多个移动平台的用户 App，如下图：
接下来创建用户账号，用来登录用户 App。然后为用户关联多个设备。当用户登录后，便可以查看或控制这些设备。
告警通知
利用 ThingsCloud 的内置告警规则和通知组，可以轻松实现强大的告警通知，通知方式支持丰富的选择，包括邮件、短信、钉钉群通知、企业微信通知、飞书群通知等。
告警通知的详细介绍，请参考 告警规则
应用端设备 API
除了内置的可视化看板及通用应用。我们还可以利用 API，将设备的数据和控制集成到任何第三方应用系统中。
以小米智能电源为例，我们通过 HTTP 客户端工具来实现数据读取和控制。
读取智能电源的当前所有属性值，如下图：
读取指定的属性值，如下图：
立即闭合电源，如下图：
立即断开电源：如下图：
详细介绍，请参考 应用端设备访问 API
设备联动
通过在 ThingsCloud 云平台的消息规则，可以跨越网关，实现项目内任何设备之间的智能联动。
这里不详细介绍，请参考 消息规则
项目 API
通过项目 API 的使用，您可以完全按照自己的需求，实现设备的展现和控制。
项目 API 基于标准的 HTTP 协议和 MQTT 协议，对于不支持 MQTT 的浏览器应用，我们提供了 MQTT@Websocket。这使得项目 API 兼容几乎所有应用程序运行平台，因此，基于项目 API 可以开发的应用软件，包括但不限于以下：
- 基于 Web 浏览器的 SaaS 软件
- 运行在桌面的客户端软件
- 运行在手机端的 App
- 运行在工业平板上的可视化应用
- 运行在电视屏上的大屏应用
详细介绍，请参考 项目 API