使用腾讯楼宇套件 LoRa 门磁传感器和Yeelight JS

我家里的小米智能电器有米家、yeelight、aqara等品牌，米家有小米电视、米家空调等，yeelight有各个房间的吸顶灯，aqara有智能开关。由于米家开发者文档显示目前当前仅面向企业开放，暂未面向个人开发者开放。而aqara智能开关可玩性一般（文档可访问这里），而yeelight智能灯可以调节灯光开关、光暗、与传感器联动，可玩性更高，于是我就把魔爪伸向了yeelight智能灯了。

我想做的效果是门开灯亮，门关灯灭。先来看一下效果：视频地址。

要完成这个效果，我们需要完成两大工作：接入门磁传感器及编码联动。接下来逐一细讲。

接入门磁传感器

这部分包含控制台操作 LoRa 门磁传感器，控制台操作 LoRa 网关、网关实物操作、门磁传感器实物操作等步骤。具体操作步骤如下：

1. 控制台操作 LoRa 门磁传感器

1.1. 创建项目和产品

1. 登录 物联网开发平台控制台，选择【新建项目】。
2. 在新建项目页面，填写项目基本信息。
   • 项目名称：输入“LoRa楼宇传感器演示”或其他名称。
   • 项目描述：按照实际需求填写项目描述。
3. 项目新建成功后，即可新建产品。

1.2. 新建产品

1. 进入该项目的产品列表页面，单击【新建产品】。
2. 在新建产品页面，填写产品基本信息。
   • 产品名称输入“LoRa门磁传感器”或其他产品名称。
   • 产品类型选择“门磁传感器”。
   • 认证方式选择“密钥认证”。
   • 通信方式选择“LoRaWAN”。

新建产品

产品新建成功后，您可在产品列表页查看到“LoRa门磁传感器”。

1.3. 创建数据模板

选择“门磁传感器”类型后，自定义产品功能。

示例中，我们仅使用最简单的默认工作模式。

• 绑定 bound
• 上报周期 period
• 门窗打开状态 isOpen

创建数据模板

1.4. 设备数据解析

在设备开发页面中，按需调整 设备数据解析。由于 LoRa 类资源有限设备不适合直接传输 JSON 格式数据，使用“设备数据解析”可以将设备原始数据转化为产品JSON数据。

在上行数据解析部分，javascript示例代码如下：

function RawToProtocol(fPort, bytes) {
    const COMMAND_A1_UNBOUND = 0x02;
    const COMMAND_A1_BOUND = 0x03;
    const COMMAND_07_FLAG_MODE = 0x05;
    const COMMAND_07_LEN_MODE = 1;
    const COMMAND_07_FLAG_VER = 0x90;
    const COMMAND_07_LEN_VER = 3;
    const COMMAND_07_FLAG_DELAY = 0x9c;
    const COMMAND_07_LEN_DELAY = 2;
    const COMMAND_07_FLAG_ULPRD = 0x9d;
    const COMMAND_0f_ALERT_KIND = 0x20;
    const COMMAND_0f_ALERT_OPEN = 2;
    const COMMAND_0f_ALERT_CLOSE = 4;
    
    var data = {
        "method": "report",
        "clientToken" : new Date(),
        "params" : {}
    };
    switch (bytes[0]) {
        case 0xA1:
        if (bytes[1] == COMMAND_A1_UNBOUND) {
            data.params.bound = 0;
        } else if (bytes[1] == COMMAND_A1_BOUND) {
            data.params.bound = 1;
        }
        break;
        case 0x07:
        for (let i = 1; i < bytes.length; i++) {
            if (bytes[i] == COMMAND_07_FLAG_MODE) {
                i += COMMAND_07_LEN_MODE;
            } else if (bytes[i] == COMMAND_07_FLAG_VER) {
                i += COMMAND_07_LEN_VER;
            } else if (bytes[i] == COMMAND_07_FLAG_DELAY) {
                i += COMMAND_07_LEN_DELAY;
            } else if (bytes[i] == COMMAND_07_FLAG_ULPRD) {
                data.params.period = bytes[i+1] | (bytes[i+2] << 8);
            }
        }
        break;
        case 0x00:
        if (bytes[5] & 0x80) {
            data.params.isOpen = 0;
        } else {
            data.params.isOpen = 1;
        }
        break;
        case 0x0f:
        if (bytes[1] == COMMAND_0f_ALERT_KIND) {
            if (bytes[2] == COMMAND_0f_ALERT_OPEN) {
                data.params.isOpen = 1;
            } else if (bytes[2] == COMMAND_0f_ALERT_CLOSE) {
                data.params.isOpen = 0;
            }
        }
        break;
    }
    return data;
}

在下行数据解析部分，javascript示例代码如下：

function ProtocolToRaw(obj) {
    var data = new Array();
    var i = 0;

    data[i++] = 8;// fport=8
    data[i++] = 1;// confirmed mode
    for (var property in obj.params) {
        if ((property == "bound") && (obj.params[property] == 1)) {
            data[i++] = 0xA1;
            data[i++] = 0x03;
        }
        if (property == "period") {
            data[i++] = 0x9D;
            data[i++] = obj.params[property] & 0x00FF;
            data[i++] = (obj.params[property] >> 8) & 0x00FF;
        }
    }
    return data;
}

数据解析脚本

1.5 脚本模拟测试

这里也可以使用数据解析页面下方的模拟调试工具，如果开发更多的功能，这个模拟脚本将会提供很大帮助。

1. 上行消息 - 归属状态 0xA1

设备原始数据为 0xA1,0x02，我们将其转化为数组，即上行模拟数据为：[161,2]，填入设备上行数据的编辑框中。
点击运行，即可在模拟调试界面右侧看到结果。

脚本模拟测试

2. 上行消息 - 设备基础参数 0x07
   设备原始数据：07 05 06 90 00 08 04 9c 00 00 9d 80 70 9f 13 13 31 53 30 32 30 1f 02 05 20 95
   模拟测试数据：[7,5,6,144,0,8,4,156,0,0,157,128,112,159,19,19,49,83,48,50,48,31,2,5,32,149]

3. 上行消息 - 周期上报数据帧 0x00
   设备原始数据：00 06 00 00 00 10 d5
   模拟测试数据：[0,6,0,0,0,16,213]

4. 上行消息 - 报警 0x0F
   设备原始数据：0f 20 02 20 02 00 00 10
   模拟测试数据：[15,32,2,32,2,0,0,16]
   这条消息为开门报警消息。

5. 设备原始数据：0f 20 04 20 05 00 00 90
   模拟测试数据：[15,32,4,32,5,0,0,144]
   这条消息为关门报警消息。

6. 下行消息 - 设置上报周期（心跳周期） 0x9D
   模拟测试数据如下，将其填入设备下行数据的编辑框中：

{
  "params": {
    "period": 300
  }
}

设置上报周期

1.6 创建测试设备

在设备调试页面中，单击【新建设备】，设备名为 dws001。

• DevEUI，每一个设备有一个唯一的身份识别地址 DEVEUI， 设备据此进行 LoRaWAN 网络入网并身份识别。 信息以二维码的形式体现在产品外壳。
  本示例中为： 8cf957e0000001e7

DevEUI

• AppKey，设备的密钥。
  这可查找传感器厂家相关资料获取。

设备密钥

2. 控制台操作 LoRa 网关

1. 登录 物联网开发平台控制台，选择上面章节 “控制台操作 LoRa 节点” 中对应的项目。

2. 在左侧工具列表中选择“服务中心”中的“LoRa网关管理”，并在“LoRa网关管理”页面中选择“新建网关”。

   
   新建网关

在新建网关页面，填写网关基本信息。
网关名称，本示例中填写 GW2。
GwEUI，为网关唯一ID。本例中根据 RAK 网关产品背部的 MAC 地址，将6字节mac地址的中间补足0xfffe。
是否公开。选择“是”，表示社区开发者可在社区网络中看到该网关，并可通过这个网关进行LoRa节点接入。我们鼓励开发者们公开自己的网关，尽可能帮助到其他开发者。选择“否”，则只有用户自己才能看到该网关。

网关基本信息

3 LoRa网关实物操作

3.1. 连接配置

网关默认开启Wi-Fi AP 模式，可以直接通过web配置LoRa网关，缺省IP：192.168.230.1，SSID：RAK72xx_xxxx（网关MAC地址尾号，见网关背后）

添加网关上行服务器的接口地址：loragw.things.qcloud.com，端口:1700

添加网关上行服务器信息

网关的上行频段默认设置使用8087信道编号， 频点486.3487.7Mhz共8个频点，LoRaWAN定义的终端频点使用一共有96个信道，部分终端入网时需要搜索频段，由于频段范围比较广，会存在入网时间长的问题，需要耐心等待。

3.2 网关上线确认

网关配置后之后重启，过半分钟左右会成功接入到物联网开发平台，我们可以在控制台的用户网关页面中看到网关的在线情况。

网关上线确认

4 LoRa 门磁传感器实物操作

4.1 传感器复位

根据 《门磁传感器RHF1S020DWS规格书》中的操作说明，按照章节 3.8 进入无线固件升级, 将磁铁贴近门磁传感器(CE标志面的对面)，红色LED从慢闪逐渐常亮后挪开磁铁， 即可让设备会自动重置复位。

传感器复位

4.2 下发门磁归属

门磁传感器在刚复位上电的一两分钟会上报3条归属状态的消息，我们必须在这点时间内尽快下发归属命令。

下发门磁归属

由于门磁传感器是 LoRaWAN Class A 类设备，这类设备不会立即下发数据，需要在有数据上行后，服务器才会向该设备下行数据。

因此我们下发了归属命令，当传感器上报归属状态消息后，即可收到我们下发的归属命令。这样门磁传感器之后才可正常使用。

注意：设备一旦归属之后，会再上报周期参数上来。如果看到平台的设备属性中没有更新“上报周期”，那说明传感器还未归属成功。此时需要重新下发归属命令，然后再复位传感器。

4.3 开关门操作

根据 《门磁传感器RHF1S020DWS规格书》 中的章节 2.10 操作说明，

磁铁部分外壳底部有一个开槽标识, 安装时请务必保证开槽的一边朝向正对传感器一边。 主体传感部分和用磁铁部分相对方位如下图, 分别安装在门(或窗)固定边和活动边，距离小于 20mm（不需紧贴） , 主体传感器部分和磁铁部分安装的表面高度基本在一个平面上。

开关门操作

如图所示，磁铁开槽方向贴近传感器位置，即触发了一次关门。将磁铁挪开 35 mm 以上，即可触发开门上报。

在控制台的设备调试页面下方则可以看到相应的属性做了更新。

属性更新

至此，门磁传感器的接入便完成了。

编码联动

编码联动分两个步骤，分别是用JS控制智能灯，以及将其放到门磁传感器的状态变化事件中。

JS控制智能灯

这儿先脱离门磁传感器，用JS实现两个灯轮流变光变暗的效果：视频地址。
​由于百度谷歌都没有JS实现相关的教程，于是我只能从头开始摸索了。yeelight的开发文档比较简陋，而且是全英文的，社区更是提问题的多，解答问题的少，真是不太友好。

晦涩难懂的开发文档

对可行性存在怀疑的我决定先​尝试运行一下网站提供的mac版demo代码，看看是不是能跑通的。为此我还安装了xcode。结果直接运行会报如下错误：
error: No account for team "S4JD8QVPVY". Add a new account in the Accounts ...
解决办法是，这儿需要换上自己的开发者账号所在的team。

换上自己的开发者账号所在的team
运行成功后发现找不到灯设备，fine，那我暂时也没办法了。

本着快速实现的想法，我逆转了一下思路，到github上看看有没有相关的轮子。筛选一下语言、高赞、文档详细的项目后，最后选择了几个项目尝试跑一下，但都没有找到灯设备。百思不得其解地吃了一个下午茶，以及抢了一轮小米有品的口罩结果被耍猴之后，不得不感叹整个下午都被小米耍了。

此刻作为一个逆转裁判粉丝，我也逆转一下思路，既然这么多demo都找不到设备，但他们既然存在，存在就是合理，那是不是其实demo是能跑通的，只是我缺了哪些步骤呢？把yeelight的论坛以及官网翻了个片后，我注意到官网的“局域网控制”入口，那是否我要给这些灯打开局域网控制才能够被发现呢？于是我被逼按照提示下载了他们的app来打开控制。再运行一遍mac版的demo，果然找到灯泡设备了！github上的项目也能顺利运行了。

允许局域网控制灯 找到设备了

没想到要运行成功一个demo，还需要经历探索、推理、逆转思路的过程，yeelight灯的开发入门真是趣味满满！建议官方出一个文档，让人按着步骤去做吧。这方面aqara的文档就做得好多了。

对比试用几个github库后，我最终选择了jamesblanksby的库来开发，虽然现在已经不再维护了。

实现如下：

先安装库：
npm i --save node-yeelight

再编写代码：

var Yeelight = require('node-yeelight');
var y = new Yeelight;

y.on('ready', function() {
    console.log('ready');
    y.discover();
});

y.on('deviceadded', function(device) {
    console.log('device added');
    y.connect(device);
});

var deviceList = [];
y.on('deviceconnected', function(device) {
    console.log('device connected');
    deviceList.push(device);
    var state = true;
    setTimeout(function(){
        setInterval(function() {

            // 设置灯泡开关及过度时间
            // y.setPower(device, state, 2500);
    
            state = state ? false : true;
            
            // 设置灯泡亮度
            y.setBrightness(
                device, // device object
                state?100:1, // brightness percentage (1-100)
                800 // transition speed in ms
            );
        }, 1000);
    },(deviceList.length-1)*1000);
    
});

y.listen();

以上代码实现的是两个灯轮流变光变暗，即开始的视频效果。

将控制代码放到门磁传感器的状态变化事件中

参考腾讯云api调试工具实现代码如下：

//腾讯云传感器初始化
const tencentcloud = require("tencentcloud-sdk-nodejs");

const IotexplorerClient = tencentcloud.iotexplorer.XXXX.Client;
const models = tencentcloud.iotexplorer.XXXX.Models;

const Credential = tencentcloud.common.Credential;
const ClientProfile = tencentcloud.common.ClientProfile;
const HttpProfile = tencentcloud.common.HttpProfile;

let cred = new Credential("XXXXX", "XXXXXX");
let httpProfile = new HttpProfile();
httpProfile.endpoint = "iotexplorer.tencentcloudapi.com";
let clientProfile = new ClientProfile();
clientProfile.httpProfile = httpProfile;
let client = new IotexplorerClient(cred, "ap-guangzhou", clientProfile);

let req = new models.DescribeDeviceDataRequest();

let params = '{"ProductId":"XXXX","DeviceName":"dev001"}'
req.from_json_string(params);

//yeelight 初始化

var Yeelight = require('node-yeelight');
var y = new Yeelight;

y.on('ready', function() {
    console.log('ready');
    y.discover();
});

y.on('deviceadded', function(device) {
    console.log('device added');

    y.connect(device);
});

var deviceList = [];
y.on('deviceconnected', function(device) {
    console.log('device connected');
    deviceList.push(device);
});

y.listen();

// 监听门窗传感器
var isOpen;
var interval = setInterval(function(){
    client.DescribeDeviceData(req, function(errMsg, response) {

        if (errMsg) {
            console.log(errMsg);
            clearInterval(interval);
            return;
        }

        // console.log(response.to_json_string());
        var data = JSON.parse(response.Data);
        if(data.isOpen.Value != isOpen){
            isOpen = data.isOpen.Value;
            let isOpenStr = isOpen == 1 ? "open":"close";
            console.log(`the door is ${isOpenStr}`)
            deviceList.forEach((device)=>{
                y.setPower(device, isOpen == 1, 100);
            });
        }
    });
},500);

至此总算实现了门开灯开，门关灯关的效果了。可惜的是这个智能灯得是局域网控制，就是要时刻开着本地服务器来控制，有点不太方便了，如果能提供云控制的办法就好了。

在遇到新的技术难题时，我们要尝试从多个角度去分析应对，一条路走不通就换个思路走，在解决的过程中逐渐理解问题所在。另外还要懂得用轮子，弯路会少走很多，效率也会提高很多。