Definire una rete Z-Wave con Aeotec Z-Stick (o similari) e Home Assistant

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SCOPI DELLA GUIDA
  • Creare una rete Z-Wave domestica per integrare accessori basati su questo standard a Home Assistant
  • Livello di difficoltàbasso
CONCETTI AFFRONTATI:
  • Utilizzo e configurazione software
COMPONENTI SOFTWARE UTILIZZATE:
PREREQUISITI
DISPOSITIVI FISICI UTILIZZATI:
GUIDA maggiormente indicatA per:

Tutti gli ambienti

Note e disclaimer
  • qualsiasi modifica all'impianto elettrico dev'essere effettuata da personale qualificato;
  • qualsiasi modifica attuata in proprio è a propria responsabilità personale nonché a proprio rischio e pericolo (la presente guida ha puro scopo didattico);
  • qualsiasi modifica attuata in proprio a un dispositivo ne fa decadere la garanzia.
Revisione guida: 1.1

Abstract

Le reti Z-Wave sono particolarmente apprezzate per due fattori principali: possibilità di coprire un’ampia superficie (grazie all’adozione di una topologia di rete di tipo mesh) e semplicità d’uso delle centinaia di dispositivi compatibili con questo standard.

Z-Wave Plus

Il concetto di “rete mesh” viene applicato sfruttando la capacità dei componenti Z-Wave (solo quelli alimentati a rete, non quelli a batteria) di fungere non solo da accessori domotici, ma anche da “ripetitori” di segnale, creando quindi un “ombrello” di segnale tanto ampio quanti sono, appunto, tali ripetitori e in base ovviamente a quelle che sono le caratteristiche costruttive dell’ambiente (travi, solai, muri, impiantistiche eccetera).

Per controllare tramite Home Assistant dei componenti Z-Wave è necessario che il computer sul quale è in esecuzione l’HUB abbia accesso, in qualche modo, alla rete Z-Wave sulla quale gli accessori sono connessi. Per far sì che questo accada, è sufficiente collegare al computer un elemento che consenta di affacciarsi a tale rete, dando quindi all’HUB la possibilità di contattare gli accessori.

Se il computer è dotato di suo di un controller Z-Wave, tanto meglio. Nel caso del computer più usato per implementare Home Assistant – Raspberry Pi – tale elemento non è disponibile ed è quindi necessario aggiungerne uno. Home Assistant può controllare un gran numero di diversi controller esterni; in questa guida vedremo nello specifico come implementare l’Aeotec Z-Stick, per quanto la tecnica descritta sia sostanzialmente la stessa per tutti gli altri modelli compatibili.

Connessione controller

Applicare il controller Z-Wave al computer è semplice: basta collegarlo ad una delle porte USB, una qualunque.

Prima di farlo, però, è conveniente resettare la chiavetta, al fine di esser certi di dare vita a una nuova rete Z-Wave ex-novo. Per far ciò è sufficiente tenere premuto il piccolo pulsante posto sul retro della chiavetta (nascosto in un piccolo foro): il LED posto sul dorso comincerà a lampeggiare di luce rossa con un ritmo crescente, finché infine si illuminerà di blu e poi si spegnerà. A quel punto Aeotec Z-Stick sarà stato resettato e sarà possibile collegarlo al computer. Una volta fatto, riavviare quest’ultimo.

Porta

Una volta collegato il controller Z-Wave e riavviato il computer è necessario capire a quale porta logico sia stato associato.

Utenti RASPBIAN
sudo nano aeotec.sh

e copiare all’interno dell’editor che si aprirà il seguente codice:

#!/bin/bash

for sysdevpath in $(find /sys/bus/usb/devices/usb*/ -name dev); do
    (
        syspath="${sysdevpath%/dev}"
        devname="$(udevadm info -q name -p $syspath)"
        [[ "$devname" == "bus/"* ]]
        eval "$(udevadm info -q property --export -p $syspath)"
        [[ -z "$ID_SERIAL" ]]
        echo "/dev/$devname - $ID_SERIAL"
    )
done

Poi uscire e salvare (CTRL-X, Y, invio).
Eseguire poi i seguenti comandi:

sudo chmod 777 aeotec.sh 
./aeotec.sh

Il secondo comando eseguirà lo script, il quale riporterà un output similare al seguente:

/dev/bus/usb/001/001 - Linux_4.19.81-v7+_dwc_otg_hcd_DWC_OTG_Controller_3f980000.usb
/dev/bus/usb/001/007 - dresden_elektronik_ingenieurtechnik_GmbH_ConBee_II_DE2119893
/dev/ttyACM1 - dresden_elektronik_ingenieurtechnik_GmbH_ConBee_II_DE2119893
/dev/bus/usb/001/003 - 0424_2514
/dev/bus/usb/001/006 - 0424_7800
/dev/bus/usb/001/002 - 0424_2514
/dev/ttyACM0 - 0658_0200
/dev/bus/usb/001/004 - 0658_0200

La riga contenente l’id “0658_0200” (l’id identificativo della Aeotec Z-Stick Gen5) è quella che identifica la porta (in questo caso la /dev/ttyACM0).

Utenti HASSIO

Gli utenti HASSIO possono più facilmente identificare la porta recandosi alla voce di menu  “HASS.io” > “SYSTEM” >”HARDWARE” e esaminare l’elenco delle porte assegnate, identificando così con facilità la Aeotec Z-Stick.

Configurazione

A questo punto siamo pronti a configurare Home Assistant. Attivare il componente “Z-Wave” (che per l’appunto attiva le funzionalità delll’HUB per questo protocollo) è piuttosto semplice: è infatti sufficiente aggiungere alla configurazione il seguente codice:

zwave:
  usb_path: /dev/ttyACM0

dove ovviamente “usb_path” è una chiave che indica al componente con quale porta USB comunicare con il controller Z-Wave, in questo caso “/dev/ttyACMx“.

Riavviare Home Assistant.
Attenzione: il riavvio potrebbe impiegare molto tempo (variabile in base alle prestazione del computer sul quale è in esecuzione Home Assistant) a causa della prima installazione delle componenti Z-Wave.


N.b. UTENTI HASSIO@Docker – Per garantire a HASSIO l’accesso alla chiavetta, provvedere ad aggiungere “–device=/dev/ttyACM0” (o quale sia la porta) al comando di lancio, esempio:

docker run -d --name="home-assistant" -v /home/pi/homeassistant:/config -v /etc/localtime:/etc/localtime:ro --net=host --device=/dev/ttyACM0 homeassistant/raspberrypi3-homeassistant

Gestione

Una volta attivato il supporto al protocollo Z-Wave, Home Assistant presenterà una nuova voce presso il menu “Impostazioni” chiamata, facile da intuire, “Z-Wave“.

Entrando ci si troverà sul pannello di gestione delle funzionalità di Z-Wave. Cliccando sul menu a tendina presso “Z-Wave Node Management” – se fatto tutto correttamente – dovrà apparire la voce relativa al primo nodo della rete Z-Wave così definita, ovvero quello rappresentato dall’Aeotec Z-Stick:

Home Assistant - Z-Wave - Aeotec Z-Stick Node

Uso

A questo punto la rete Z-Wave domestica è pronta: per aggiungere nuovi nodi (quindi nuovi accessori) sarà sufficiente cliccare – sempre sul pannello Z-Wave di Home Assistant – su “Add Node” o “Add Node Secure” e provvedere quindi all’associazione dell’accessorio in questione il quale, successivamente, viene indicato nella lista dei nodi operativi sulla rete Z-Wave gestita da Home Assistant.

Una volta aggiunto un nuovo nodo (accessorio) alla rete Z-Wave, Home Assistant si comporta di conseguenza in base alle caratteristiche stesse del componente: se si tratta, diciamo, di un attuatore di tipo interruttore (switch), è intuitivo immaginare che l’integrazione generi un’entità presso Home Assistant di quel tipo; analogamente altri tipi di elementi genereranno di conseguenza corrispondenti entità coerenti con la propria natura.


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