Vi điều khiển, thường gắn liền với các dự án mạch điện tử và hệ điều hành thời gian thực, là công cụ tuyệt vời cho những người đam mê mày mò thiết bị nhúng. Tuy nhiên, không giống như các bo mạch máy tính đơn (SBC) như Raspberry Pi, chúng ít được ứng dụng trong các thí nghiệm phòng thí nghiệm tại nhà thông thường. Trừ khi vi điều khiển đang được nhắc đến là một chiếc ESP32.
Nhờ tiện ích ESPHome, hệ thống ESP32 có thể trở thành trung tâm thử nghiệm tuyệt vời cho các thiết bị nhà thông minh. Dù là hiển thị bảng điều khiển Home Assistant của bạn qua màn hình ePaper hay xây dựng một hệ thống độc đáo tự bật khi phát hiện rung động, ESP32 mang lại vô vàn khả năng cho phòng thí nghiệm tại gia của bạn. Bluetooth Proxy là một trong những dự án như vậy, và dưới đây là mọi điều bạn cần biết trước khi xây dựng nó với ESP32.
Hình ảnh so sánh kích thước và sự kết hợp của Raspberry Pi và ESP32 trong các dự án công nghệ nhà thông minh.
Bluetooth Proxy là gì và vai trò của ESP32?
Khi bạn bắt đầu lắp ráp một hệ thống nhà thông minh mạnh mẽ, bạn có thể sẽ sử dụng Wi-Fi, Zigbee và một loạt các giao thức khác để giao tiếp với các thiết bị IoT của mình. Tuy nhiên, đến một lúc nào đó, bạn sẽ gặp các thiết bị chỉ dựa vào Bluetooth làm giao thức kết nối duy nhất của chúng. Nếu hệ thống Home Assistant của bạn không được trang bị bộ điều hợp Bluetooth, bạn sẽ gặp khó khăn trong việc ghép nối các thiết bị này với phiên bản HASS của mình.
Đó là lúc Bluetooth Proxy xuất hiện. Về cơ bản, nó hoạt động như một cầu nối giữa các thiết bị Bluetooth (và Bluetooth Low Energy – BLE) của bạn và giao diện Home Assistant, cho phép HASS thiết lập đường truyền thông tin với các thiết bị IoT của bạn mà không cần bạn phải mua một bộ điều hợp chuyên dụng.
Vì hầu hết các vi điều khiển ESP32 đều được trang bị cả khả năng Wi-Fi và Bluetooth, chúng đóng vai trò là Bluetooth Proxy tuyệt vời. Sau khi bạn thiết lập chúng đúng cách, các proxy này sẽ thu tín hiệu Bluetooth từ các thiết bị thông minh của bạn và chuyển tiếp chúng đến Home Assistant qua Wi-Fi, từ đó tận dụng cả hai giao thức giao tiếp để cho phép các thiết bị IoT của bạn giao tiếp với cấu hình HASS.
Lợi ích vượt trội khi sử dụng Bluetooth Proxy ESP32
Ngoài lợi thế rõ ràng là kích hoạt khả năng Bluetooth cho giao diện Home Assistant, một proxy được cung cấp bởi ESP32 cho phép bạn điều khiển và tự động hóa các thiết bị thông minh trên một khu vực rộng lớn. Ví dụ, nếu bộ máy Home Assistant của bạn đang hoạt động ở tầng hầm, ngay cả với một bộ điều hợp Bluetooth thông thường, máy chủ HASS của bạn cũng khó có thể giao tiếp với các thiết bị ở trên gác mái, ngoài sân vườn, hoặc các khu vực khác trong nhà.
Bo mạch ESP32 được kết nối với cảm biến rung, minh họa khả năng linh hoạt của vi điều khiển trong các dự án IoT và nhà thông minh.
Vì ESP32 Bluetooth Proxy hỗ trợ giao tiếp không dây, bạn không cần phải kết nối nó trực tiếp với máy chủ tại nhà. Nhờ kích thước nhỏ gọn, bạn có thể ẩn các vi điều khiển này ở bất cứ đâu trong phòng khách và sử dụng chúng để điều khiển các thiết bị Bluetooth trong hệ thống nhà thông minh của mình. Điều này giúp mở rộng đáng kể phạm vi phủ sóng Bluetooth, đảm bảo mọi thiết bị trong ngôi nhà bạn đều được kết nối và hoạt động hiệu quả.
Hướng dẫn chi tiết: Xây dựng Bluetooth Proxy với ESP32 và Home Assistant
Sau khi tìm hiểu về lý thuyết, đã đến lúc đi vào phần thực hành. Giống như các thí nghiệm khác trong phòng thí nghiệm tại nhà, có vô số phương pháp để biến ESP32 thành Bluetooth Proxy. Để sử dụng nó với máy chủ Home Assistant, phương pháp sử dụng add-on ESPHome là lựa chọn tối ưu.
Nếu bạn đã có cấu hình HASS hoạt động, bạn có thể tìm thấy mô-đun ESPHome trong Add-on Store (Cửa hàng bổ trợ). Sau khi cài đặt add-on này, bạn có thể khởi chạy giao diện web của nó và cắm ESP32 vào máy tính của mình. Tùy thuộc vào model cụ thể, bạn có thể cần cài đặt trình điều khiển CP2102 hoặc CH340 và sử dụng Driver Manager (Trình quản lý Driver) để cập nhật những trình điều khiển được Windows tự động tải.
Quay lại giao diện web của ESPHome, nhấn nút “New device” (Thiết bị mới) sẽ hiển thị một cửa sổ pop-up chứa serial port (cổng nối tiếp) của ESP32. Nhấp vào đó sẽ mở một cửa sổ khác. Chạm vào nút “Install” (Cài đặt) sẽ flash ESP32 với mã cần thiết để kết nối nó với ESPHome instance của bạn. Tuy nhiên, bạn có thể cần nhấn và giữ nút Boot trên ESP32; nếu không, nó có thể hiển thị lỗi.
Giao diện chỉnh sửa file cấu hình YAML trong ESPHome để kích hoạt tính năng Bluetooth Proxy trên ESP32.
Sau khi ESP32 được ghép nối với ESPHome, bạn có thể nhấn nút “Config” (Cấu hình) và thêm đoạn mã sau vào tệp cấu hình mặc định:
esp32_ble_tracker:
scan_parameters:
active: true
bluetooth_proxy:
active: trueVì đây là tệp YAML, bạn cần đảm bảo cài đặt thụt lề chính xác. Hãy nhớ cập nhật thông tin đăng nhập Wi-Fi trong tệp cấu hình trước khi flash mã mới vào ESP32.
Màn hình giao diện Home Assistant hiển thị tùy chọn thêm thiết bị ESP32 Bluetooth Proxy vào hệ thống nhà thông minh.
Nếu bạn đã thực hiện tất cả các bước một cách chính xác, bạn sẽ thấy ESP32 Bluetooth Proxy trong tab Devices and Services (Thiết bị và Dịch vụ) của tùy chọn Settings (Cài đặt) bên trong Home Assistant. Đơn giản chỉ cần nhấn nút Add (Thêm) và chờ HASS hoàn tất việc ghép nối Bluetooth Proxy mới cấu hình của bạn với hệ thống nhà thông minh.
Khám phá tiềm năng của Bluetooth Proxy: Mở rộng kết nối thiết bị IoT
Là người chủ yếu dựa vào Wi-Fi và LAN để kết nối các thiết bị thông minh với Home Assistant, tôi đã rất ngạc nhiên trước số lượng lớn các sản phẩm IoT sử dụng Bluetooth để giao tiếp. Chẳng mấy chốc, tôi có thêm các cảm biến độ ẩm, khóa thông minh, máy tạo độ ẩm và vô số thiết bị khác xuất hiện trên bảng điều khiển Home Assistant của mình.
Một biến thể của bo mạch ESP32, thể hiện sự đa dạng và tiềm năng của vi điều khiển trong việc phát triển các thiết bị IoT.
Thậm chí, những người có bàn chải đánh răng thông minh có thể kết nối chúng với HASS. Nếu bạn đủ dũng cảm, bạn thậm chí có thể sử dụng bàn chải đánh răng hỗ trợ Bluetooth của mình để điều khiển các thiết bị thông minh và phòng thí nghiệm tại nhà!
Thiết lập tự động hóa trong Home Assistant, minh họa khả năng điều khiển thiết bị thông minh dựa trên dữ liệu từ các cảm biến Bluetooth, như bàn chải thông minh.
Bluetooth Proxy với ESP32 không chỉ là một giải pháp đơn thuần mà còn là cánh cửa mở ra thế giới kết nối không giới hạn cho hệ thống nhà thông minh của bạn.
Việc xây dựng một Bluetooth Proxy bằng ESP32 mang lại một giải pháp hiệu quả và linh hoạt để tích hợp sâu hơn các thiết bị Bluetooth vào hệ sinh thái Home Assistant của bạn. Với khả năng mở rộng phạm vi kết nối, loại bỏ nhu cầu về các bộ điều hợp riêng biệt và khai thác tối đa tiềm năng của ESP32, dự án này chắc chắn sẽ nâng cấp đáng kể trải nghiệm nhà thông minh của bạn. Hãy bắt tay vào xây dựng và khám phá những khả năng không ngờ mà Bluetooth Proxy mang lại cho ngôi nhà thông minh của bạn!
