Trong thế giới của các dự án điện tử và hệ điều hành thời gian thực, vi điều khiển thường được biết đến là lựa chọn hàng đầu cho những người đam mê thiết bị nhúng. Tuy nhiên, không giống như các bảng máy tính đơn (SBC), chúng có thể không được sử dụng nhiều trong các thử nghiệm phòng thí nghiệm tại nhà thông thường. Điều đó chỉ đúng cho đến khi bạn biết đến ESP32 – một dòng vi điều khiển có khả năng đặc biệt. Nhờ tiện ích ESPHome, các 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 thiết lập độc đáo tự khởi động khi phát hiện rung động gần đó, có rất nhiều điều bạn có thể làm với ESP32 cho phòng thí nghiệm tại nhà của mình. Trong số đó, một dự án được nhiều người quan tâm là Bluetooth Proxy. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn mọi thông tin cần biết trước khi xây dựng một Bluetooth Proxy bằng ESP32.
Bộ vi điều khiển ESP32 và Raspberry Pi cạnh nhau thể hiện khả năng ứng dụng trong dự án nhà thông minh IoT
Bluetooth Proxy là gì?
Khi bạn bắt tay vào xây dựng 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. Nhưng đến một lúc nào đó, bạn sẽ gặp phải các thiết bị chỉ dựa vào Bluetooth làm giao thức kết nối duy nhất. Nếu cấu hình Home Assistant của bạn không được trang bị bộ chuyển đổi Bluetooth, bạn sẽ gặp khó khăn khi ghép nối các thiết bị này với phiên bản HASS của mình.
Đó là lúc Bluetooth Proxy xuất hiện. Nó hoạt động như một trung gian giữa các thiết bị Bluetooth (và Bluetooth Low Energy) của bạn và giao diện Home Assistant, cho phép Home Assistant thiết lập đường truyền thông tin với các thiết bị IoT mà không cần bạn phải mua một bộ chuyển đổi chuyên dụng.
Và ESP32 phù hợp với vai trò này như thế nào?
Vì hầu hết các vi điều khiển ESP32 đều được trang bị cả khả năng Wi-Fi và Bluetooth, chúng là những Bluetooth Proxy tuyệt vời. Sau khi được thiết lập đúng cách, các proxy này sẽ nhận 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 các thiết bị IoT của bạn có thể giao tiếp với cấu hình HASS của bạn.
Lợi ích của Bluetooth Proxy?
Ngoài lợi thế rõ ràng là cho phép khả năng Bluetooth cho giao diện Home Assistant của bạn, một proxy được cung cấp bởi ESP32 cho phép bạn kiểm soát và tự động hóa các thiết bị thông minh trên một khu vực rộng lớn. Ví dụ, nếu hệ thống Home Assistant của bạn đang hoạt động trong tầng hầm. Ngay cả với một bộ chuyển đổi Bluetooth thông thường, máy chủ HASS của bạn sẽ không thể giao tiếp với các thiết bị ở trên gác mái, ngoài sân, hoặc các góc khuất khác trong nhà.
Vi điều khiển ESP32 được kết nối với cảm biến rung bằng dây nhảy trên bàn, minh họa khả năng mở rộng phạm vi Bluetooth cho Home Assistant
Có phạm vi phủ sóng rộng đáng kinh ngạc
Vì một Bluetooth Proxy dựa trên ESP32 hỗ trợ giao tiếp không dây, bạn không cần phải kết nối nó với máy chủ Home Assistant cố định trong nhà. Nhờ kích thước nhỏ gọn, bạn có thể giấu những vi điều khiển này ở bất cứ đâu trong không gian sống và sử dụng chúng để điều khiển các thiết bị Bluetooth trong hệ thống nhà thông minh của bạn. Điều này giúp mở rộng đáng kể phạm vi kết nối và khả năng điều khiển các thiết bị Bluetooth trong toàn bộ ngôi nhà, vượt qua giới hạn của bộ điều hợp Bluetooth thông thường.
Xây dựng Bluetooth Proxy bằng ESP32
Sau khi đã hiểu rõ về lý thuyết, giờ là lúc tìm hiểu về khía cạnh thực tế của việc thiết lập này. Cũng như các thử nghiệm phòng thí nghiệm tại nhà khác, có vô số phương pháp để biến ESP32 thành một Bluetooth Proxy. Nếu bạn muốn sử dụng nó với máy chủ Home Assistant của mình, phương pháp sử dụng add-on ESPHome là một lựa chọn tuyệt vời.
Nhiều cách thực hiện, nhưng ESPHome là lựa chọn tối ưu
Nếu bạn đã có một cấu hình HASS đang hoạt động, bạn có thể tìm thấy mô-đun ESPHome trong phần Add-on Store. 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 driver CP2102 hoặc CH340 và sử dụng Driver Manager để cập nhật các driver đã được Windows tự động tải.
Quay lại giao diện web của ESPHome, nhấn nút New device sẽ hiển thị một cửa sổ bật lên chứa serial port của ESP32 của bạn, và nhấp vào đó sẽ hiện ra một cửa sổ khác. Chạm vào nút Install sẽ nạp mã cần thiết vào ESP32 để kết nối nó với ESPHome instance của bạn. Lưu ý, đôi khi bạn cần nhấn và giữ nút Boot trên ESP32; nếu không, nó có thể hiển thị lỗi.
Giao diện phần mềm ESPHome hiển thị file cấu hình YAML đang được chỉnh sửa cho ESP32, bao gồm cài đặt bluetooth_proxy
Sau khi ESP32 được ghép nối với ESPHome, bạn có thể nhấn nút Config và thêm đoạn mã sau vào file cấu hình mẫu:
esp32_ble_tracker:
scan_parameters:
active: true
bluetooth_proxy:
active: trueVì đây là file YAML, bạn sẽ cần đảm bảo định dạng thụt lề chính xác. Hãy chắc chắn cập nhật thông tin đăng nhập Wi-Fi trong file cấu hình trước khi nạp mã mới vào ESP32.
Giao diện Home Assistant hiển thị tab Thiết bị và Dịch vụ, cho phép thêm 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 xuất hiện trong tab Devices and Services của tùy chọn Settings bên trong Home Assistant. Chỉ cần nhấn nút Add và đợi HASS hoàn tất việc ghép nối Bluetooth Proxy mới được cấu hình của bạn với hệ thống nhà thông minh.
Tiềm năng của Bluetooth Proxy
Là một 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. Đột nhiên, tôi thấy các cảm biến độ ẩm, khóa thông minh, máy tạo độ ẩm và hàng tấn thiết bị khác xuất hiện trong bảng điều khiển Home Assistant của mình.
Mô-đun ESP32-CYD-6 với màn hình tích hợp, minh họa tính linh hoạt của ESP32 trong các dự án IoT và nhà thông minh
Thậm chí, những người có bàn chải đánh răng thông minh cũng 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! Khả năng mà một Bluetooth Proxy mang lại thực sự mở rộng cánh cửa cho việc tích hợp nhiều loại thiết bị hơn vào hệ sinh thái nhà thông minh của bạn.
Giao diện Home Assistant hiển thị quy trình tự động hóa được tạo ra dựa trên dữ liệu từ bàn chải đánh răng thông minh, cho thấy khả năng kết nối đa dạng qua Bluetooth Proxy
Kết luận
Việc biến một vi điều khiển ESP32 thành một Bluetooth Proxy cho hệ thống Home Assistant không chỉ là một dự án thú vị mà còn mang lại giá trị thực tiễn to lớn cho ngôi nhà thông minh của bạn. Nó giải quyết triệt để vấn đề về phạm vi và khả năng kết nối với các thiết bị chỉ hỗ trợ Bluetooth, mở ra một thế giới mới của các cảm biến và thiết bị thông minh mà trước đây bạn không thể tích hợp. Với sự hướng dẫn chi tiết về cách cài đặt và cấu hình bằng ESPHome, bất kỳ ai cũng có thể tự mình thực hiện dự án này. Hãy thử nghiệm ngay hôm nay để khám phá toàn bộ tiềm năng của Bluetooth Proxy và nâng cấp trải nghiệm nhà thông minh của bạn lên một tầm cao mới!
