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小米智能家居的智能硬件和Zigbee和WiFi模块拆解详细分析

Wildesbeast 来源:今日头条 作者:数智网 2019-12-07 10:50 次阅读

拆解开始

左到右依次是:门磁传感器,温湿度传感器,无线开关,人体感应,小爱迷你,空气净化器,网关,吸顶灯

智能家居常见的几种无线连接方式,WIFI,蓝牙zigbee射频315/433。

1:射频315/433在智能家居领域用的最早最普遍的一种方案,设计简单成本低,但是致命弱点是不能双向实时反馈通信,也就是说控制信号发出后不能实时反应被控制设备的状态,注定是要被淘汰的。

2:WiFi的特点就是设备多、范围广、速度快,但耗电量大不适合做低功耗传感器。蓝牙的特点是功耗低,稳定性好,开放协议,但是多组网麻烦,通常都是一对一。

3:ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术,ZigBee可以工作在2.4GH(全球),最高250Kbit/s,最低20Kbit/s,传输距离在10-75M之间,ZigBee的安全性是公认的比较好的,采用AES-128加密方式,另外,ZigBee网络的自组织网和自愈能力强。应该是最有前景的智能家居无线方案。

米家智能产品中的ZigBee硬件方案

先以绿米单火线智能开关为例讲解,此产品的组网是:终端app(wifi)——网关(wifi/zigbee)——开关(zigbee)

包装

主体,说明书

取下面板

取下固定盖板

双层板设计,顶层PCB为主控板,底层PCB为电源及开关板

全家福

底层PCB继电器及单火线取电电路

拆卸地板元件,分析电路原理

单火线取电,也就是要从开关电路得到3-5v的直流电压给主控模块和继电器供电。分两种状态,第一种开路状态,此状态下与开关进出接线端并联的高阻抗电路会形成电压,通过开关变压器转为5v直流供给主控模块。第二种导通状态,因为是用可控硅导通的,导通后可控硅两端会有稳定的0.7v电压,并联至稳压模块输出3v左右的电压供给主控。

主控PCB,目前拆过的米家zigbee主控型号都为JN5169,板子的烧录接口都为6线,顺序为:TXD,RXD,ISP,VCC,RESET,GND

恩智浦 NXP 芯片细节

其他硬件主板,芯片均为JN5169

无线开关

温湿度传感器

门磁传感器

人体传感器正

人体传感器反

无线网关

空气净化器pro(WiFi)

WiFi模块主控芯片

吸顶灯(WiFi,蓝牙),模块已阵亡。

上半部分为开关电源,下半部分为wifi模块及pwm控制电路

报废掉的吸顶灯无线模块,只接供电模块可被识别,连续开关5次重置,三路输出,均为pwm信号,两路默认占空比为0,1路默认占空比为50%,app可调。

米家Zigbee及WiFi模块研究所得

1.模块均可以利用zigbee抓包工具成功抓包,(ubiqua),用上位机控制。

2.部分模块是基于zigbee pro 2.x开发的,可以抓取数据包,加入第三方模块创建的网络,但无keyexchange动作,可重新二次基于3.0协议栈开发。

3.所有模块均可用下载器连至电脑进行二次开发,nxp官网有相应工具和实例代码包。

4.目前市面上有很多5169/2530的模块,但是都法直接接入米家网关,目前也无法烤出米家各硬件代码包来复制模块。

5.能接入米家的第三方WiFi模块已经有很多,种类也很多。若想高性价比体验智能家居可选。

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