Xiaomi MIJIA Air Detector – монитор качества воздуха

Изучение трафика

Первым делом нужно было посмотреть, как ClearGrass передает данные в приложение

qingping

. ClearGrass подключается к интернет по Wi-Fi. Чтобы слушать трафик я поднял на Raspberry Pi Wi-Fi точку доступа и запустил tcpdump собирать информацию:

sudo tcpdump -i wlan0 -vv -s0 -X -n port 1883 -s 65535 -w cleargrass.pcap

Анализ трафика показал, что ClearGrass обращается примерно к 5 разным IP адресам, а на 154.8.191.174 передает в незашифрованном виде по протоколу

MQTT

данные о качестве воздуха.

Заворачиваем трафик с ClearGrass на Raspberry Pi

Немного поэкспериментировав с

iptables

я пришел к такому правилу:

sudo iptables -i wlan0 -t nat -A PREROUTING -s 192.168.115.19 -j REDIRECT

Читается оно так: «Весь новый трафик на интерфейсе wlan0 от 192.168.115.19 (IP ClearGrass) перенаправлять локально». Я не большой знаток iptables, поэтому буду рад предложениям и улучшениям. В этом правиле есть минус, если анализатор уже подключен к Raspberry Pi, то трафик не будет перенаправляться. Сначала нужно запустить правило и только затем подключить ClearGrass к Raspberry Pi по Wi-Fi.

В итоге, подняв MQTT брокер mosquitto на Raspberry Pi я увидел, что анализатор передает данные о качестве воздуха раз в минуты.

MQTT нано-брокер на JS для домашней автоматизации Z-Way

В качестве сервера домашней автоматизации я использую Z-Way, который поддерживает множество Z-Wave устройств и возможность писать скрипты на JS.

К сожалению для Z-Way нет MQTT брокера на JS (в отличие от систем на базе node.js), поэтому я решил написать минимальные брокер, который только принимает данные от этого анализатора и ничего больше не умеет. Не читая особо документацию я посмотрел на общение между анализатором и mosquitto и составил следующую последовательность:

MQTT PROTOCOL

Connect Command (sensor -> broker)
	0x10 - Connect Command

Connect Ack (broker -> sensor)
	0x20 - Connect Ack
	0x02 - Len 2
	0x00
	0x00 - Connection Accepted

Subscribe Request (sensor -> broker)
	0x82 - 0b1000 0010; 0b1000 - Subscribe Request

Subscribe Ack (broker -> sensor)
	0x90 - 0b1001 0000; 0b1001 - Subscribe Ack
	0x03 - Len 3
	0x00
	0x08 - Message identifier 8
	0x00 - Fire and Forget

Ping Request (sensor -> broker)
	0xC0 - Ping Request
	0x00 - Len 0

Ping Response (broker -> sensor)
	0xD0 - Ping Response
	0x00 - Len 0

Publish Message (sensor -> broker)
	0x30 - Publish Message
	0x96
	0x04 - Len 534

В итоге родился простой JS скрипт:

mqttSocket.reusable();
mqttSocket.bind(1883);
mqttSocket.onrecv = function(data, host, port) {
	var arr = new Uint8Array(data);

	switch(arr[0]) {
		// PING
		case 0xC0:
			console.log("---------- MQTT PING RESPONSE");
			this.send([0xD0, 0x00]);
			break;
		// CONNECT
		case 0x10:
			console.log("---------- MQTT CONNECT ACK");
			this.send([0x20, 0x02, 0x00, 0x00]);
			break;
		// SUBSCRIBE
		case 0x82:
			console.log("---------- MQTT SUBSCRIBE ACK");
			this.send([0x90, 0x03, arr[2], arr[3], 0x00]);
			break;
		// PUBLISH
		case 0x30:
			var sensorPayload = self.getPayload(arr);
			var sensorMessage = sensorPayload.substr(sensorPayload.indexOf('{'), sensorPayload.lastIndexOf('}'));
			var sensorObj = JSON.parse(sensorMessage);
			console.logJS("---------- MQTT MESSAGE:", sensorObj);
			console.logJS("---------- CO2: ", sensorObj.data.co2);
			self.vDevCO2.set("metrics:level", sensorObj.data.co2);
			break;
	}
};
mqttSocket.listen();

Конечно пока многое не учитывается, например в одной посылке, может прийти и PING, и MESSAGE, а я что-то из этого пропущу. Возможно в будущем я использую кодовую базу

для создания MQTT брокера для Z-Way. А на данный момент целью была принципиальная возможность получить локально данные о качестве воздуха с анализатора Xiaomi ClearGrass Air Detector и эта цель достигнута.

В перспективе хочу установить Z-Wave версию бризера TION S3 и управлять им основываясь на данных от ClearGrass.

Xiaomi cleargrass air detector

Аккумулятор и время работы

Устройство оборудовано аккумулятором, по заявлениям производителя его емкость составляет 2000 мА/ч. Я проверил эту информацию, но эти цифры ни о чем не говорят, если мы не знаем токи потребления самого устройства. Сначала АКБ был полностью разряжен. Но видимо не до отсечки, т.к. хватало еще энергии, чтобы показать на дисплее иконку пустой батареи, но само усртойство при этом уже не включалось.

Далее в выключенном состоянии было подключено к зарядке. USB тестер показал, что заряд АКБ в выключенном состоянии при выключенном дисплее проходит током 0,84 А. При этом заряд считается завершенным при токе 0,18 А. Далее такой ток сохранятся может сколько угодно долго, но не падает до 0.

Первый раз я так и пропустил момент окончания. Повторный тест показал 1900 мА/ч. Полный заряд при таком режиме длится около 2,5-3 часов. Да, я знаю, что это не самый точный метод. Но во-первых для теста на разряд надо разобрать устройство, что проблематично ввиду конструкции, во-вторых не так и важны точные цифры емкости, важно сколько он работает от полной зарядки.

Далее еще измерил потребление питания при полной зарядке АКБ: с включенным дисплеем цифры прыгают в пределах 0,45-0,65 А, с выключенным дисплеем — 0,35-0,55 А. А потребление при зарядке с включенным дисплеем видимо ограничивается контроллером, чтобы укладывалось в заявленное потребление 1А и составляет точно 1А. Т.е.

Время работы от полностью заряженного АКБ составило:

— с включенным дисплеем на средней яркости — 3 часа

— с выключенным дисплеем — 4,5 часа

И 3,5 часа составило время работы во время экспериментов, когда примерно половину времени дисплей был включен и работал режиме автоматической регулировки яркости.

Таким образом работать будет девайс в среднем от 3 до 4,5 часов в зависимости от условий.

Измеряемые параметры и тесты

Заявлено измерение 5 параметров, по которым можно оценить качество воздуха с помощью данного девайса.

Это РМ2.5 (микрочастицы), TVOC (летучие органические в-ва), СО2 (углекислый газ), температура, влажность.

Физических датчиков здесь всего 3:

— Лазерный датчик PM 2.5 — измеряет концентрацию микрочастиц (дым, мелкодисперсная пыль, смог и так далее) с размерами от 0.5 до 10 мкм, диапазон измерений от 0 до 999 мкг/м3 (микрограмм на кубический метр). Предположительно производства Hanwang, внешне такой же, как и в еще одной модели анализатора воздуха от Xiaomi.

— Датчик температуры и влажности Sensirion (Швейцария), судя по внешнему виду это

. Скорее даже 31 или 35 серия, т.к. 30 не совсем подходит по диапазону судя по информации производителя.

Диапазон измерений от 0 до 50 градусов по Цельсию для температуры и от 0 до 100% для относительной влажности.

— Датчик TVOC и СО2, также производства Sensirion, предположительно

Диапазон измерений от 0,005 до 9.999 мг/м3 для TVOC и от 400 до 9999 ppm для СО2 (для прибора, сам датчик имеет более широкий диапазон).

Комплект поставки

Девайс поставляется в небольшой коробочке из плотного белого картона с цветной полиграфией, оформление типичное для продукции компании.

Содержимое коробочки. Комплект до безобразия минимален. Само устройство, кабель питания и инструкция. Все. Даже блока питания нет. Такова тенденция и не только данного бренда, свободный USB порт или отдельное ЗУ придется искать самостоятельно.

Инструкция на полностью на китайском, поэтому не вижу смысла приводить ее полностью. Приложил страницу с цифрами диапазонов по измеряемым параметрам.

Комплектный кабель USB-C довольно качественно исполнен, длина его 80 см без учета разъемов.

Корпус оставляет впечатление монолитного устройства, по сути так и есть. Он выполнен одной деталью, начинка вставляется с лицевой стороны и все закрывается вклеенным модулем дисплея. Поэтому разобрать его просто из любопытства, а главное потом собрать обратно без повреждений будет довольно проблематично.

Велик шанс повредить или расколоть стекло при демонтаже. Вот если разбили — то конечно починить не сложнее смартфона, вопрос только где модуль взять. На обратной стороне лишь разъем USB Type-C. Он используется исключительно для питания, по крайней мере у меня при подключении к ПК комплектным кабелем устройство никак себя не проявило в системе.

На сверху расположена кнопка. Это единственный механический элемент управления для всего девайса. Она используется для включения/выключения либо коротким нажатием для смены отображаемой информации.

На нижней стороне приклеена большая резиновая накладка, предотвращающая скольжение по поверхности стола или полки. На ней нанесены некоторые характеристики а также требования по источнику питания — 5 В, 1 А.

С обоих торцов вклеены решетки для «прокачивания» воздуха через корпус. Вставки выполнены из светло серого пластика. Если поставить анализатор дисплеем к себе — то слева воздух втягивается, справа — выдувается. Для циркуляции воздуха внутри корпуса установлен вентилятор, но его работу не слышно, даже если поднести прибор прямо к лицу.

Единственный вариант услышать, что он действительно там есть и работает — приложить корпус решеткой прямо к уху. И то максимум вы услышите еле уловимое какое-то движение/шуршание внутри корпуса. Поэтому прибор можно смело называть бесшумным. Его работы вы точно не услышите даже ночью в полной тишине, как бы близко он не стоял — сну мешать точно не будет.

Анализатор имеет довольно компактные размеры, заметно меньше даже пяти дюймовых смартфонов. Но это по площади лицевой поверхности, в толщину он конечно как стопка из 3-4 среднестатистических смартфонов. Для наглядного сравнения габаритов слева — АКБ 18650, справа — АА.

Габариты и наличие встроенного АКБ конечно позволяют считать его портативным, но явно это не карманный формат, не предназначен, чтобы постоянно носить с собой в первую очередь из за толщины. Размеры таковы: ширина 109 мм, высота 64 мм, толщина 29 мм. Вес — 182 г.

С внешним осмотром заканчиваем, пора включать.

Характеристики

Диагональ экрана 3,97″

Разрешение 800х400 пикселей

Совместимость с ОС Android 4.3 и выше, iOS 9.0

Контроль частиц PM 2.5, СО2, TVOCs, температура, относительная влажность

Питание USB Type-C

Размеры 109х64х29.5 мм

Вес 182 грамма

Артикул модели KQJCY02QP

Оригинальный производитель

Заключение

К достоинствам прибора отнес бы качество сборки, аккуратный дизайн, использование качественных точных датчиков, возможность автономной работы, большой сенсорный дисплей с датчиком освещения. Также стоит отметить широкий функционал. Анализатор может работать как абсолютно независимо от интернета и приложения, так и быть частью системы умного дома, взаимодействовать с другими устройствами устройствами, накапливать данные, выводить их на дисплее в виде графиков либо в приложении, получать удаленный доступ к результатам измерений.

Явных недостатков за несколько недель использования и тестов я не выявил, устройство работает как положено, без сбоев и каких-либо других проблем. Разве что есть некоторые вопросы по поводу метода измерения СО2, ведь отдельного датчика нет, а судя по тестам устройство может завышать уровень СО2 и и-за других вредных веществ.

Хотя на изменение концентрации непосредственно СО2 анализатор реагирует правильно. Если увеличение значение СО2 вызвано действительно углекислым газом, то при увеличении значения СО2 значение TVOC останется неизменным. Если же параметр СО2 был завышен из-за ЛОС, то параметр TVOC проинформирует о необходимости проветрить помещение в любом случае.

Прибор будет полезен всем, особенно жителям крупных городов, где наблюдается повышенная концентрация вредных веществ и опасных для здоровья человека микрочастиц. Он позволяет получать данные о качестве воздуха в квартире и своевременно принимать меры и минимизировать угрозы вашему здоровью.

С купоном

GBRUACE0213X

вы можете приобрести данный прибор по цене

$87.99

(20 шт)

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.