언제나 제자리걸음..

zigbee2mqtt 설치

(이전 글에 합쳐져있던 내용을 새 글로 분리)

zigbee2mqtt (이하 z2m) 은 mqtt 란 프로토콜을 기반으로 작동하는건데,
z2m은 mqtt 클라이언트로서 연결할 mqtt broker (서버라고 생각하면 됨)가 필요하다.

docker 로 mqtt broker 인 eclipse-mosquitto 와 z2m 둘 다 설치할거임.

# eclipse-mosquitto 이미지 다운 및 실행
docker pull eclipse-mosquitto
sudo docker run -d \
    --name=mosquitto \
    -p 1883:1883 \
    -p 9001:9001 \
    --restart=always \
    -v /home/pi/ha/mosquitto/data:/mosquitto/data \
    -v /home/pi/ha/mosquitto/log:/mosquitto/log \
    eclipse-mosquitto

# z2m 이미지 다운 및 실행
docker pull koenkk/zigbee2mqtt
docker run -d \
    --name="z2m" \
    --net=host \
    --restart=always \
    -v /home/pi/ha/z2m:/app/data \
    --device=/dev/ttyACM0 \
    -v /run/udev:/run/udev:ro \
    -e TZ=Asia/Seoul \
    --privileged=true \
    koenkk/zigbee2mqtt

설정 파일 경로는 이전글에 이어서 /home/pi/ha/ 폴더 안에 각 폴더를 만들고 지정해주었다.

z2m 실행시 필요한 --device 이름 역시 필요하다면 알아서 바꿔주자.

z2m 의 설정을 조금 변경해준다.

기본값으로 꺼져있는 homeassistant 를 켜주고, devices, group 을 관리하기 편하게 별도 파일로 만든다

cd ~/ha/z2m
sudo touch devices.yaml groups.yaml
sudo vi /home/pi/ha/z2m/configuration.yaml

homeassistant: true
permit_join: true
mqtt:
  base_topic: zigbee2mqtt
  server: 'mqtt://localhost'
serial:
  port: /dev/ttyACM0
devices: devices.yaml
groups: groups.yaml

zigbee 장비가 다 추가되고 나면 permit_join: false 로 바꿔주면 됨.

그 다음 HA의 설정도 변경, mqtt 항목을 추가해준다.

mqtt broker 를 추가하는거기 때문에 혹시나 eclipse-mosquitto 를 다른 장비나 다른 포트에서 작동시킬 경우 적당히 수정해주자.

sudo vi ~/ha/config/configuration.yaml

mqtt:
  broker: 127.0.0.1
  discovery: true

둘 다 재시작

docker restart z2m home-assistant

이제 HA의 통합 구성요소에 MQTT 가 나타나고 기기와 구성요소에도 z2m을 통해 연결된 장비가 나타단다.

deCONZ 로는 안 보였던 다원 스마트 플러그의 전력량도 잘 보이고, 다원 전등 스위치도 연결이 잘 됨.

실시간으로 올라오는 z2m의 로그를 보려면

tail -f $(ls -td ~/ha/z2m/log/*/ | head -1)log.txt

이렇게 하면 됨. z2m을 재시작할 때마다 실행 시간으로 디렉토리가 생긴다.

tail 명령어로 열었는데, 지난 로그를 보고 싶으면 vim이나 nano 등으로 직접 열어봐도 됨.

zigbee IoT 장치들(End Device)를 사용하기 위해선 장치들이 연결되기 위한 Coordinator가 필요하다.

코디네이터를 중심으로 end device 들이 연결되는데, 중간에 네트워크 확장을 위해서 라우터를 추가하기도 함.

코디네이터 혹은 라우터로 사용할 수 있는 CC2531 을 구매 후 펌웨어 변경 작업을 정리해 보았음.

CC2531 펌웨어 플래싱 with RPi

* 참고: 
    * What do I need? | zigbee2mqtt.io - https://www.zigbee2mqtt.io/getting_started/what_do_i_need.html
    * Flashing the firmware on the CC2531 USB stick | zigbee2mqtt.io - https://www.zigbee2mqtt.io/getting_started/flashing_the_cc2531.html
    * Alternative flashing methods | zigbee2mqtt.io - https://www.zigbee2mqtt.io/information/alternative_flashing_methods.html
    * ConBee implementation #72 - https://github.com/jmichault/flash_cc2531/issues/9

우선 CC2531(약 $5) 이랑 다운로더 케이블(약 $2)를 준비한다. 난 AliExpress 에서 주문하였음.

칩안테나(회로에 안테나가 그려져 있는) 버전이 있고 안테나 단자가 달려 있고 안테나를 같이 파는 버전도 있다.

CC2531 을 그냥 쓸 경우 신호가 약하다는 글을 많이 봐서 난 안테나 버전으로 구매하였음.

펌웨어 작업이 이미 되어 있는 CC2531을 팔기도 한다던데 그걸 살 경우 다운로더 케이블과 이 작업이 필요없다.

위에 참고로 건 글 중 Flashing the firmware on the CC2531 USB stick 글을 보면 Windows, Mac, Linux 에서 플래싱을 할 수 있지만, 왠지 pi에서 하는게 더 편할 것 같았다.

pi나 아두이노로 진행하는 방법은 Alternative flashing methods 글을 참고하면 됨.

1. 파이에 WiringPI 설치

sudo apt install wiringpi

2. 파이에서 툴 다운로드

git clone https://github.com/jmichault/flash_cc2531.git

3. 파이와 다운로더 모듈 간에 GPIO핀 연결

연결을 위해선 암-암 점퍼 케이블 4개가 필요함.

다운로더 모듈의 핀보드는 모듈에 적혀있으니 그걸 보면 되고, 파이의 핀 위치는 https://pinout.xyz/ 사이트 참고.

4개 핀도 연결하고 전원 공급을 위해 CC2531 을 파이의 USB단자에도 연결해준다.

4. 플래싱

1) 먼저 잘 연결이 되었는지 확인해본다.

cd flash_cc2531
./cc_chipid -m 90
  ID = b524.

ID가 0000, ffff 등이 나온다면 뭔가 오류가 있음.

원래 -m 90 을 붙여주지 않아도 되는데, 나의 경우 계속 붙여줘야 정상적으로 진행이 가능했다.

2) 펌웨어 파일 다운로드

코디네이터 버전 - https://github.com/Koenkk/Z-Stack-firmware/tree/master/coordinator/Z-Stack_Home_1.2/bin/default

라우터 버전 - https://github.com/Koenkk/Z-Stack-firmware/tree/master/router/CC2531/bin

# 코디네이터
wget https://github.com/Koenkk/Z-Stack-firmware/raw/master/coordinator/Z-Stack_Home_1.2/bin/default/CC2531_DEFAULT_20190608.zip
unzip CC2531_DEFAULT_20190608.zip

# 라우터
wget https://github.com/Koenkk/Z-Stack-firmware/raw/master/router/CC2531/bin/CC2531_router_2020_09_29.zip
unzip CC2531_router_2020_09_29.zip

라우터 버전은 펌웨어가 3개가 나온다.

- router-cc2531-std.hex: 라우터 기능만 작동
- router-cc2531-diag.hex: 라우터 + 진단 정보
- router-cc2531-diag-usb.hex: 라우터 + 진당전보 + USB 시리얼포트로 인식 (진단정보를 USB로 읽기 가능)

진단정보가 뭘 말하는건지 모르겠어서 난 그냥 -std 버전을 사용하였음.

3) 펌웨어 플래싱

./cc_erase -m 90
./cc_write -m 90 CC2531ZNP-Prod.hex (혹은 해당하는 펌웨어명)

보통 HA에서 Zigbee 를 사용하기 위해 CC2531 칩 + zigbee2mqtt 를 많이 사용하지만,
ConBee II 라는 애가 "Very powerful"⁽¹⁾ 라고 소개되어 있어서가 있어서 구매해보았다.

아마존에서 $47에 구매, 57,304원이 빠져나갔다. CC2531 한개가 약 $5 인걸 고려하면 무시무시한 금액...ㅠㅠ

zigbee2mqtt 와 아직 호환이 완벽하지 않다고 적혀있어서⁽²⁾ deCONZ 란걸 사용해보았음

(1) Supported adapters | zigbee2mqtt.io - https://www.zigbee2mqtt.io/information/supported_adapters.html
(2) ConBee implementation - #72 https://github.com/Koenkk/zigbee-herdsman/issues/72

deCONZ 설정

# USB 제어를 하기 위해 현재 사용자를 dialout 그룹에 추가
# RPi 에서 pi 계정의 경우 이미 추가가 되어 있음.
sudo usermod -a -G dialout $USER

# 이미지 받아오기
docker pull marthoc/deconz

docker run -d \
    --name=deconz \
    --net=host \
    --restart=always \
    -v /home/pi/ha/deconz:/root/.local/share/dresden-elektronik/deCONZ \
    --device=/dev/ttyACM0 \
    -v /etc/localtime:/etc/localtime:ro \
    -e DECONZ_WEB_PORT=2000 \
    -e DECONZ_WS_PORT=2001 \
    marthoc/deconz

설정 파일 위치는 지정하기 나름. 이전 글에 이어서 /home/pi/ha/deconz으로 지정하였음.

--device=/dev/ttyACM0 부분은,, zigbee 모듈을 연결하고 해당 USB 항목을 넘겨주는건데 알아서 하자.

포트는 기본이 80, 443 인데 마음에 안들어서 각 2000, 2001 로 바꾸었다.

이제 http://RPi주소:2000로 접속 가능.

HA 웹페이지 통합 구성요소로 가면 deCONZ가 나타나고 클릭해서 연결하면 된다.

deCONZ 웹에서도 그룹을 만들거나, 제어를 하는게 가능하지만 어차피 HA로 제어를 할테니 zigbee 장비 연결만하고 돌아오면 됨.

그룹을 만들 경우 HA에도 나타나서 거슬린다.

문제점

 localhost 주소가 아닌 경우 pi의 IP가 바뀌면 HA와 deCONZ가 서로 통신을 못하는 어처구니 없는 일이 발생한다.

로컬주소로 바꿔봤는데도 이상함.. 그냥 deCONZ 자체가 IP가 바뀌면 이상하게 작동을 한다..ㅡㅡ

그리고 다원 DNS의 Zigbee Smart plug 는 연결은 되지만 제어만 되고 전력 소모량 등의 값은 올라오지 않는다.

Zigbee 전등 스위치는 아예 연결도 안됨...

결국 deCONZ 대신 zigbee2mqtt 를 다시 깔았다.. 이건 따로 글을 쓸 예정.

deCONZ 를 안쓸 경우 만들었던 docker 이미지를 꺼주거나, 지워주자.

# 인스턴스 정지
docker stop deconz

# 컨테이너 삭제
docker rm deconz

# 이미지 삭제
docker rmi marthoc/deconz