HomeServerのinstall

GitHubにRaspberryPi 2 Model Bを使ったSiri対応の学習リモコンのコードを公開しました。
RaspberryPi Model A+/B+でも動くと思います。RaspberryPi 3に関しては確認できたら報告します。

■このソフトで現時点で出来ること
 ・赤外線リモコン、HA端子(JEM-A端子)、弱電スイッチなどの制御
 ・赤外線リモコン信号、HA端子、弱電スイッチ、各種センサーなどのステータス情報取得

 - telnet(socket)経由での上記制御と情報取得(human-readble IF, JSON IF)
 - HomeKit対応アプリからの上記制御と情報取得（HAP-nodeJS経由)
   AppleTV(3rd generation以降)を経由して外出先からの上記制御と情報取得
   iPhoneのsiriによる上記制御と情報取得
   ※ ただしAppleがHomeKitの認証を強化すると動かなくなる可能性あり
 - javascript(node.js)での制御
   センサー等の変化や30sec intervalのイベントでjavascriptの関数が呼び出されるので条件を設定して制御することが可能
     日没にあわせてシャッターを閉める、あかりをつける
     玄関のロックが5分間開いていたらメールする
     雨が降ってきたら窓を閉める
     室温に応じて起床前にエアコンをつける
     窓を開けたらエアコン停止
     etc

■今後追加していきたい機能(余裕があれば)
 - リモコンの学習、各種設定のWebUI化
 - javascriptでの制御部分のVisualPrograming化

■下のブレッドボード用回路の機能
 - 赤外線リモコン送信・受信

■RP-5基板の機能
 - 赤外線リモコン送信・受信
 - ZigBee(XBee)経由でのリモート子機(HA-5)制御
 - HA-5子機の故障診断とファームウェアアップデート、ペアリング

■HA-5基板の機能
 - 赤外線リモコン送信・受信
 - HA端子(JEM-A端子)での家電制御、ステータス確認
 - 弱電（24V以下）のスイッチ制御・ステータス確認（電動シャッターなどのスイッチ）
 - 各種センサー情報の取得（温度、湿度、雨、人感、etc）


ブレッドボード用回路は以下のとおりです。

リモコン学習時のブザー音とリモコン発光時の発光音が不要なら真ん中のブザー音出力ブロックは不要です。

LED101/102はリモコン用の940nmあたりの波長の赤外線LEDなら大体動くと思います。
ちゃんと赤外線LEDが発光しているかどうかはデジカメ等で見ながら発光させると確認できます。
ただし、iPhoneはカメラに赤外線フィルターが入っているようで見えませんでした。

赤外線受光モジュールは電源が逆になっているデバイスもあるので他のものを使う場合は気をつけて下さい。

FETもNchで耐圧がOKなら動くかと思います。こちらもピン配置を確認して使って下さい。

installの大まかな手順を書いておきます。
詳細手順はこちらのREADME.mdを御覧ください。(下の方です)
※scriptからダウンロードするので、gitをcloneする必要はありません。

1.最新版のRASPBIAN JESSIE LITEをダウンロードしてSDカードに書き込みます。
2.SDカードをRaspberryPiにセットしてNetworkを接続し起動後loginします。
3.setup scriptを実行する
 > curl -O https://raw.githubusercontent.com/mnakada/ha1control/master/setup.sh
 > sudo bash setup.sh
4.piのアカウントpasswordを変更する
5.reboot
6.HomeKit対応アプリをiPhoneにinstall
7.対応アプリでHA1HomeServerを登録

国内のエアコン等も大抵のものは動くかと思います。
Daikin/Panasonic/三菱重工は確認しました。

AppleTVの第３世代以降があってiCloudの設定をしてあれば外出先からもアクセス出来ます。
ただし、AppleTVの自動updateをonにしているとupdate後自動起動してくれるのですが、iCloudのloginを一度解除してからもう一度loginし直さないとアクセスできなくなってしまいます。

RP-5基板

最近XBeeの新型のS2Cが出たり、ATmega328も昨年からATmega328pbが出ていてRaspberryPi3も出るし、Kicadも最新版をbuildしたので、回路を見なおして基板を起こし直すことにしました。
これまで親機の方はアクリル板をレーザーカッターで切り抜いてケースを作っていましたが、曲げ加工とか手間がかかるのでTAKACHIのPF-15-3-10Wを使ってみることにしました。
赤外線を通す必要があるので、このケースの前後のパネル部分の代わりに乳白色の半透明アクリル板をレーザーカッターで加工して使ってみます。
赤外線LEDや受光部、RaspberryPiの各種コネクタの位置をパネルの範囲に入るように配置しながら高さ方向の適当な位置を考えていきます。
下の図の赤い線で書かれているのがRP-5基板とRaspberryPiの位置になります。

最初は基板固定用のM2.3用ボスで基板を固定することを考えたのですが、この高さで固定するとRaspberryPiのコネクタがパネルの高さ内に収まらないため3mm程度スペーサーで嵩上げする必要があります。
そこで、ケースの固定用の支柱部分に基板をいれて上側に適当なクッションを入れることでちょうどいい高さに収まらないかと考えています。

基板の回路はこれまでとほとんど変わってませんが、RaspberryPiと接続してIRリモコンの学習用の受光部と発光部、子機との通信用のXBeeと将来置き換えていけるようにESP8266用の回路を入れています。

RaspberryPiと接続して使う場合は下の回路だけ部品をのせることで親機としての機能になります。

Bee経由で子機として使う場合はATmega328pbでリモコン機能を中継する形になります。

回路はシンプルで電源とマイコン、XBee、赤外線受発光部だけになります。

この回路を丁度ケースに入るような形で設計したのが下の基板です。

それほど面積は要らないのですが、ケースに固定する部分の関係で10x15cmに入る位の大きさになってしまいました。
もう1つのFriskサイズの子機基板と一緒にElecrowに発注しました。
今月末くらいに届く予定です。

もう1枚の基板については次回書きます。

HomeBridge改めHAP-nodeJSと接続してsiriで家をコントロール その4

Siriとの会話に疲れてきたので、現状のコードを整理してGitHubに上げました。
とりあえずdemoModeに設定してあるので単独で動いて同じネットワーク上のiPhoneから繋がります。
demoModeではコントロールサーバーにコマンドを投げる所をconsole.logの出力だけ、statusなどを受ける所をダミーデータに置き換えています。

https://github.com/mnakada/HA1HomeBridge.git

動作確認済み環境
　MacBookPro OS-X El Capitan 10.11.3
　RaspberryPi2 RASPBIAN JESSIE LITE kernel 4.1.17
　node.js v4.3.1はnodejs.orgからinstall
　多分v5系でも動くと思います(未確認)。

iPhone側の環境は
　iPhone6S iOS9.3beta4
   (beta3以前の場合、package.sonファイルのhap-nodejsのversion指定を0.2.4にすると動くかもしれません)
　HomeKitアプリはElgato Eve (App Storeでhomekitで検索すると出てきます)

> git clone https://github.com/mnakada/HA1HomeBridge.git

で取得後、

> cd HA1HomeBridge

> nam install

> node .

でHomeKitのBridgeとして起動し、PINを表示します。

あとでこのPINの画面を取り込むのでそのままにしておきます。

iPhoneをWiFi接続にしてElgato Eveを起動

-> アクセサリを追加

-> 自動でホームの名前が入るので適当に修正して右上の次へ

-> アクセサリを選択でHA1HomeBridgeを選択

-> 真ん中のXXX-XX-XXXが囲われているところを選択

-> HomeKitアクセサリを追加のDialogでこのまま追加を選択

-> iPhoneのカメラで先ほどのPINの画面をキャプチャすると自動で接続してくれます。

(もしPINが読み込めないようでしたら、下の方にある手動で登録から登録します)

-> 部屋を選択は後で設定できるので取り敢えず次へ

-> 追加済みのアクセサリで完了

-> ホーム(デフォルトの部屋)を選択するとコントロール画面にたどり着きます。

この状態でアプリからスイッチなどをいじってnode.js側にそれらしいコマンドの表示が出ていれば正常につながっています。

siriで使えるコマンドはclient.uiファイル内でsiriNameのarrayで記述されているものになります。
ここのsiriNameで記述されているものがEveのコントロール画面の項目名として見えていて、siriへの指示はこの項目名に対して指示を出します。
例えば
「玄関の鍵を開けて・閉めて」「風呂のお湯を入れて・止めて」「南側のエアコンを一八度に設定して」「ダウンライトを点けて・消して」「リビングの湿度は？」「寝室の温度は？」
などが動いています。
現状、わかっている問題点は
1．「南側の窓を開けて」は「100%に設定しました」と答えて動くけど「南側の窓を閉めて」も「100%に設定しました」といわれて窓が開いてしまう
シャッター、ブラインドも同様
2.エアコンの温度は設定できるけど、暖房、冷房のモード切替が出来ない、エアコンをoff出来ない
3.「NHKをつけて」はWebの’NHKをつけて’を検索に行ってしまう
と言った感じです。

HomeBridge改めHAP-nodeJSと接続してsiriで家をコントロール その3

コントロールサーバーの動いているRaspberryPi2の上にhomebridgeを動かして、pluginとしてコントロールサーバーと接続しようとしていたのですが、いろいろ実装していく内にhomebridgeの下のレイヤーであるHAP-nodeJSと直接繋ぎこんだ方が良さそうなことがわかってきて繋ぎ方を改めました。
ところが、実装を切り替えて試してみてもEveで初期設定まではうまくいくのですが、接続されたホームの中にAccessoryが何もない状態になってしまいます。
そんなこんなをしている内にHomeBridgeとの接続も同じ状態になってしまい訳がわからなくなってしまいました。
2日ほどわからない状態だったのですが、色々と試している内に最初に試していたdirectoryのイメージを起動するとちゃんと繋がることに気が付きました。
差分を切り分けるために実験していくとHAP-nodeJSのVersionが0.2.4以前ならちゃんと繋がることが分かりました。
どうも0.2.5でHomeKitの最新のプロトコルにupdateされていたようで、自分のiPhoneがiOS9.3beta3だったため繋がらなかったようです。
iOS9.3beta4にupdateして、HAP-nodeJSも0.2.5にしたら無事に繋がるようになりました。
このdebugの過程でdebug情報を色々出していたのですが、何故かAppleTVとの通信をしているlogが残っていました。
AppleのHomeKitのページをよく読むと、うちにある第3世代のAppleTVだとHomeKitの外からのアクセスを中継してくれるようです。
AppleTVのiCloudの設定を再度し直して、LTE回線からiPhoneでEveを起動してみるとちゃんと繋がり、コントロールもできています。
LTE回線経由でもsiriでのコントロールもちゃんとできました。
なかなかいい感じです。

siriとの会話の方は相変わらず実験中で、まだエアコンとシャッター、電動窓、TVはNHKがうまくコントロールできていません。
エアコンは温度設定はできるのですが、暖房、冷房を指定することが出来ません。
エアコンを切ることも出来ていません。
シャッター、電動窓は開くことは出来ても閉じることが出来ません。
「シャッターを開けて」で「100％に設定しました」と言われてシャッターが開きますが、「シャッターを閉めて」でも「100％に設定しました』と言われてしまいます。これはsiriのbugのような気がします。
「NHKをつけて」はNHKをつけてをwebで検索されてしまいます。
もう少し会話の練習が続きそうです。

homebridgeと接続してsiriで家をコントロール その2

homebridgeを使って自宅システムをsiriでコントロール出来るようにするために色々と試しています。
とりあえずざっくりとしたつなぎ込みは出来て、eveというhomekit対応のアプリで接続できるようになりました。

ステータスを取得する方は結構つながってきました。

「リビングの湿度は？」『34%に設定されています』ちょっと日本語が変ですが値は返ってきます。
「寝室の湿度は？」『56％にせっていされています』こちらも日本語がおかしいですが値は返ってきます。
「2階の温度は？」『4.7度から17．6度です』これは全ての温度デバイスの値を読み込んで範囲を回答してます。
「1階の温度は？」->「外の温度は」(文字が勝手に外に置き換わる) -> 自宅周辺の天気予報から温度を答えてくる
「外の気温は？」　-> 同じく自宅周辺の天気予報から回答

制御の方もなんとなく動いてきてます。
「リビングの床暖房をつけて」『デバイスからの応答がありません』eveからは制御できています。
「ダイニングの床暖房をつけて」『デバイスからの応答がありません』こちらもeveからは制御できています。
「風呂のお湯を入れて」-> OK
「冷暖房の自動運転を入れて」-> OK
「テレビを消して」『私には無理です』
「テレビをオフして」->OK
「NHKをつけて」->WebからNHKをつけてに関する情報を表示
「日本テレビをつけて」『よくわかりません』
「Eテレをつけて」->OK
「日テレをつけて」->OK
「TBSをつけて」->OK
「テレビ東京をつけて」->OK
「テレビ朝日をつけて」->OK
「テレ朝をつけて」->OK
「フジテレビをつけて」->OK
「テーブル照明をつけて・消して」->OK
「スポット照明をつけて・消して」->OK
「間接照明をつけて・消して」->OK
「ダウンライトをつけて・消して」->OK
「カウンター照明をつけて・消して」->OK
「南側のエアコンを18度にして」->OK
「南側のエアコンを消して」『デバイスからの応答が有りませんでした』
「西側のエアコンを20度にして」「西川のエアコンを20度にして」(勝手に変換される)『私には出来ません』
「西川のエアコン」も登録するとOK

なかなか難しいです。
『デバイスからの応答が有りません』系は何かプログラムに問題がある気がするのでもう少し検討ですね。
他の勝手に違う単語に置き換えられる系はその単語も登録してしまう作戦で行くことにします。
もう少しSiriとの会話？戦い？は続きそうです。

homebridgeと接続してsiriで家をコントロール

最近homebridgeというopen sourceのHomeKitのブリッジソフトが流行っているようなので、自宅のシステムと仮接続してみました。
とりあえず、まだTVのon/offだけですが動作させることが出来ました。
ただ、siriがどんなコマンドを受け付けてくれてサービスをどう登録するのかがよく判りません。
「テレビをonして」「テレビをoffして」は動きますが「テレビをつけて」はダメでした。
放送局とかを指定したりボリュームをコントロールするには何と言えばいいんですかね？

とりあえず、呼び出される関数の中でhomebridge.hap.Serviceをdumpすることで

     AccessoryInformation: { [Function] super_: [Circular] },

     AirQualitySensor: { [Function] super_: [Circular] },

     BatteryService: { [Function] super_: [Circular] },

     BridgingState: { [Function] super_: [Circular] },

     CarbonDioxideSensor: { [Function] super_: [Circular] },

     CarbonMonoxideSensor: { [Function] super_: [Circular] },

     ContactSensor: { [Function] super_: [Circular] },

     Door: { [Function] super_: [Circular] },

     Fan: { [Function] super_: [Circular] },

     GarageDoorOpener: { [Function] super_: [Circular] },

     HumiditySensor: { [Function] super_: [Circular] },

     LeakSensor: { [Function] super_: [Circular] },

     LightSensor: { [Function] super_: [Circular] },

     Lightbulb: { [Function] super_: [Circular] },

     LockManagement: { [Function] super_: [Circular] },

     LockMechanism: { [Function] super_: [Circular] },

     MotionSensor: { [Function] super_: [Circular] },

     OccupancySensor: { [Function] super_: [Circular] },

     Outlet: { [Function] super_: [Circular] },

     SecuritySystem: { [Function] super_: [Circular] },

     SmokeSensor: { [Function] super_: [Circular] },

     StatefulProgrammableSwitch: { [Function] super_: [Circular] },

     StatelessProgrammableSwitch: { [Function] super_: [Circular] },

     Switch: { [Function] super_: [Circular] },

     TemperatureSensor: [Circular],

     Thermostat: { [Function] super_: [Circular] },

     Window: { [Function] super_: [Circular] },

     WindowCovering: { [Function] super_: [Circular] } } }

といったサービスの種類があることは分かりました。

現状はSwitchにTVのon/offを接続しているだけなのですが、少しずつ他のWindowとかDoorやLightあたりを掘っていってみようかと考えています。