Thông thường, vi điều khiển (microcontroller) được gắn liền với các dự án mạch điện tử và hệ điều hành thời gian thực, phù hợp cho những người thích làm việc với thiết bị nhúng. Tuy nhiên, không giống như các máy tính bảng đơn (SBC) như Raspberry Pi, vi điều khiển có thể không hữu ích lắm trong các thử nghiệm phòng lab gia đình. Điều này sẽ thay đổi nếu vi điều khiển bạn đang nói 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 nguồn khi phát hiện rung động gần đó, bạn có thể làm rất nhiều điều với một chiếc ESP32 cho phòng lab tại nhà của mình. 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 một chiếc ESP32.
Raspberry Pi và ESP32 đặt cạnh nhau trên mặt bàn gỗ
Bluetooth Proxy là gì và vai trò của ESP32?
Tại sao cần Bluetooth Proxy cho Home Assistant?
Khi bạn bắt đầu xây dựng một hệ thống nhà thông minh mạnh mẽ, bạn có thể sẽ sử dụng Wi-Fi, Zigbee và nhiều 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 khi ghép nối các thiết bị này với phiên bản Home Assistant của mình.
Đó là lúc Bluetooth Proxy xuất hiện. Về cơ bản, nó hoạt động như một phương tiện 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 dây liên lạc với các thiết bị IoT của bạn mà không yêu cầu bạn phải mua một bộ điều hợp chuyên dụng.
Vì sao ESP32 lý tưởng cho Bluetooth Proxy?
Do hầu hết các vi điều khiển ESP32 đều được trang bị cả khả năng Wi-Fi và Bluetooth, chúng đóng vai trò là các Bluetooth Proxy tuyệt vời. Khi bạn thiết lập chúng một cách chính xác, các proxy này sẽ thu nhận tín hiệu Bluetooth từ các thiết bị thông minh của bạn và chuyển tiếp chúng đến Home Assistant thông 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 Home Assistant.
Những lợi ích nổi bật của Bluetooth Proxy với ESP32
Tầm phủ sóng vượt trội
Ngoài lợi thế rõ ràng là kích hoạt khả năng Bluetooth cho giao diện Home Assistant của bạn, một Bluetooth Proxy được cung cấp năng lượng bởi ESP32 cho phép bạn kiểm soát và tự động hóa các thiết bị thông minh trong một khu vực rộng lớn. Ví dụ, nếu Home Assistant server của bạn đang chạy trong tầng hầm, ngay cả với một bộ điều hợp Bluetooth thông thường, nó cũng khó có thể giao tiếp với các thiết bị ở gác mái, sân vườn hoặc các khu vực xa khác trong nhà.
Module ESP32 được kết nối với cảm biến rung bằng dây nhảy trên bàn làm việc
Vì ESP32 Bluetooth Proxy hỗ trợ giao tiếp không dây, bạn không cần phải cắm nó trực tiếp vào server nhà thông minh ở tầng hầm. Nhờ kích thước nhỏ gọn, bạn có thể giấu 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, mở rộng đáng kể tầm phủ sóng.
Hướng dẫn xây dựng Bluetooth Proxy bằng ESP32
Với phần lý thuyết đã rõ, giờ là lúc xem xét khía cạnh thực tế của việc thiết lập này. Giống như các thử nghiệm phòng lab tại nhà khác, có rất nhiều phương pháp để biến một chiếc ESP32 thành Bluetooth Proxy. Để sử dụng nó với Home Assistant server, phương pháp sử dụng add-on ESPHome là lựa chọn hiệu quả.
Chuẩn bị và cài đặt ESPHome add-on trong Home Assistant
Nếu bạn đã có cấu hình Home Assistant đang hoạt động, bạn có thể tìm thấy mô-đun ESPHome bên trong 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 ESP32 cụ thể, bạn có thể cần cài đặt trình điều khiển CP2102 hoặc CH340 và sử dụng Driver Manager để cập nhật những trình điều khiển được Windows tự động tải.
Nạp firmware và cấu hình ESP32
Trở 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. Nhấn nút Install sẽ nạp firmware cần thiết để kết nối ESP32 với ESPHome instance của bạn. Tuy nhiên, bạn có thể cần phải nhấn và giữ nút Boot trên ESP32; nếu không, nó có thể hiển thị lỗi.
Giao diện chỉnh sửa file cấu hình YAML của ESP32 trong ESPHome trên Home Assistant
Sau khi ESP32 được ghép nối với ESPHome, bạn có thể nhấn nút Config và thêm đoạn mã sau vào file cấu hình mặc định (boilerplate config file):
esp32_ble_tracker:
scan_parameters:
active: true
bluetooth_proxy:
active: trueVì đây là một file YAML, bạn sẽ cần thiết lập đúng định dạng lùi đầu dòng cho nó. Đảm bảo cập nhật thông tin đăng nhập Wi-Fi trong file cấu hình trước khi nạp mã mới vào ESP32.
Tích hợp ESP32 Bluetooth Proxy vào Home Assistant
Nếu bạn đã thực hiện tất cả các bước một cách chính xác, bạn sẽ thấy ESP32 Bluetooth Proxy trong tab Devices and Services của tùy chọn Settings bên trong Home Assistant. Đơn giản chỉ cần nhấn nút Add và đợi Home Assistant hoàn tất việc ghép nối Bluetooth Proxy mới được cấu hình của bạn với hệ thống nhà thông minh.
Màn hình cấu hình ESP32 trong mục Devices & Services của Home Assistant
Khám phá tiềm năng mở rộng của Bluetooth Proxy
Với khả năng kết nối thiết bị Bluetooth cho Home Assistant, bạn sẽ bất ngờ trước số lượng sản phẩm IoT sử dụng Bluetooth để giao tiếp. Đột nhiên, bạn có thể thấy 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.
Bo mạch phát triển ESP32-CYD-6 trên nền bàn gỗ
Thậm chí, những người sử dụng bàn chải đánh răng thông minh cũng có thể kết nối chúng với Home Assistant. Nếu bạn đủ dũng cảm, bạn thậm chí có thể sử dụng bàn chải đánh răng được hỗ trợ Bluetooth của mình để điều khiển các thiết bị thông minh và phòng lab tại nhà!
Tự động hóa Home Assistant dựa trên dữ liệu từ bàn chải đánh răng thông minh
Kết luận
Việc sử dụng ESP32 làm Bluetooth Proxy là một giải pháp mạnh mẽ và linh hoạt để mở rộng khả năng kết nối Bluetooth cho hệ thống nhà thông minh Home Assistant của bạn. Với tầm phủ sóng vượt trội, khả năng đặt thiết bị linh hoạt và quy trình thiết lập tương đối đơn giản thông qua ESPHome, bạn có thể dễ dàng tích hợp nhiều thiết bị IoT chỉ sử dụng Bluetooth vào mạng lưới nhà thông minh của mình. Đây là một dự án DIY giá trị, giúp nâng cao trải nghiệm tự động hóa và điều khiển nhà của bạn lên một tầm cao mới.
Tài liệu tham khảo
- XDA-Developers – Nguồn bài viết gốc và thông tin liên quan về ESP32.
- Home Assistant Documentation – Tài liệu chính thức về Home Assistant và các add-on.
- ESPHome Documentation – Hướng dẫn chi tiết về ESPHome và cấu hình ESP32.
