[TEORIA] SONOFF BASIC R1/R2: ACCOPPIAMENTO E PRIME OPERAZIONI

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Il libro di questo corso è disponibile al seguente link:

ELEMENTI DI DOMOTICA – ESERCITAZIONI CON GLI SMART SWITCHES

In questa lezione affronteremo i concetti teorici che riguardano il collegamento Wi-Fi del Sonoff Basic R1 o R2 meglio noto come accoppiamento del Sonoff. Eseguiremo poi alcune operazioni preliminari di controllo a distanza del Sonoff.

Cominciamo riprendendo brevemente i concetti analizzati nella lezione teorica precedente in cui abbiamo visto come sia possibile sostituire un interruttore unipolare tradizionale con un Sonoff Basic R1 o R2.

In tale lezione sono state proposte due soluzioni circuitali entrambe valide. Nella prima soluzione il conduttore del neutro raggiunge la lampadina partendo dal terminale di uscita del Sonoff, mentre nella seconda soluzione, il conduttore del neutro raggiunge la lampadina partendo da una derivazione della linea elettrica. Abbiamo visto che entrambe le soluzioni sono valide perché tutte e due alimentano correttamente il Sonoff, ossia portano sia il conduttore di fase che il conduttore del neutro ai terminali di ingresso del Sonoff.

Abbiamo dunque appreso come sia possibile eseguire i primi test di commutazione manuale del Sonoff Basic attraverso il pulsante di cui è provvisto.

In questa lezione, invece, entreremo nel merito del controllo a distanza di questo dispositivo.

A tale proposito, dobbiamo considerare che per comandare a distanza un Sonoff Basic R1 o R2 occorre connettere tale dispositivo ad una rete Wi-Fi.

Non a caso questi dispositivi sono noti anche come Wi-Fi Switches, ossia interruttori Wi-Fi.

È possibile creare una rete Wi-Fi tramite un comune router Wi-Fi. Il router Wi-Fi è un dispositivo ormai molto diffuso nelle abitazioni civili dal momento che la sua integrazione con un modem consente l’accesso ad Internet a tutti i dispositivi ad esso connessi.

Abbiamo usato due termini, modem e router, che molto spesso nel gergo comune vengono usati come sinonimi, ma in realtà hanno due funzionalità differenti che si complementano a vicenda. In sintesi, possiamo dire che il modem è quel dispositivo che ci consente di accedere ad Internet ed è quindi in grado di codificare e decodificare le informazioni da trasmettere e ricevere per mezzo di opportuni segnali elettrici. Pertanto in assenza di un modem non siamo in grado di accedere ad Internet.

Una volta che si è in grado di comunicare con Internet, occorre risolvere un altro problema dato dalla necessità di avere più dispositivi che necessitano di trasmettere e ricevere informazioni. Bene, in tal caso occorre quindi un dispositivo in grado di riconoscere i vari dispositivi e di instradare opportunamente le informazioni che questi dispositivi hanno bisogno di trasmettere o ricevere. In particolare i dispositivi possono scambiarsi informazioni tra di loro come accade ad esempio nel caso in cui un computer debba comunicare con una stampante per la stampa di un documento, ma i dispositivi possono anche scambiare informazioni con la rete Internet come accade ad esempio nel caso dell’uso di due smartphones all’interno della stessa abitazione in cui uno viene usato per ascoltare musica da Internet ed un altro viene usato ad esempio per consultare Facebook. In tal caso, il router è in grado di mantenere distinte le comunicazioni dei due smartphones, mentre il modem consente al router di accedere ad Internet.

È evidente che esistono diversi modi per interconnettere tra di loro più dispositivi. Nel caso del router Wi-Fi, questo avviene tramite l’uso di onde elettromagnetiche e dunque con una tecnologia wireless (o senza fili) e ovviamente per mezzo di regole ben definite dal relativo standard. Quando interconnettiamo più dispositivi mediante un router Wi-Fi, si dice che abbiamo creato una rete Wi-Fi, composta dunque da un router Wi-Fi e da uno o più dispositivi connessi ad esso. Questa rete è di tipo locale meglio definita come Local Area Network o semplicemente LAN.

Ricordiamo, tuttavia che solo l’uso di un modem consente ai dispositivi della rete LAN di connettersi ad Internet.

Bene, fatta questa doverosa premessa, possiamo ritornare al nostro Sonoff Basic che come detto rappresenta un interruttore Wi-Fi. Pertanto disponendo di un router Wi-Fi nelle vicinanze, possiamo connettere il Sonoff Basic alla rete Wi-Fi creata attorno a questo router e permettere quindi ad altri dispositivi connessi a tale rete di poter comunicare con il Sonoff Basic. Quanto appena affermato ci fa pensare che la comunicazione possa avvenire solo tra dispositivi connessi alla medesima rete Wi-Fi, tuttavia vedremo tra poco come mediante l’uso del modem sia possibile stabilire comunicazioni con Sonoff Basic R1 o R2 collocati in posizioni geografiche remote.

Restiamo per il momento concentrati sulla nostra rete locale (o rete LAN) e cerchiamo di comprendere come sia possibile comunicare con un Sonoff Basic.

Nello specifico occorre dotarsi di un dispositivo su cui è installato un sistema operativo Android o iOS e quindi un comune smartphone o iPhone.

Si procede dunque installando sullo smartphone (o su apparecchio simile) l’applicazione eWeLink che è l’applicazione ufficiale fornita a corredo dei dispositivi Sonoff.

Una volta installata l’applicazione sul dispositivo Android o Apple iOS (iPhone, per intendersi), siamo pronti ad effettuare quello che in inglese si chiama “pairing” ossia accoppiamento del nostro Sonoff con la rete Wi-Fi.

Per effettuare l’accoppiamento del Sonoff occorre dunque accertarsi di essere in possesso dei seguenti componenti e requisiti:

1 Sonoff Basic R1 o R2.

1 Router Wi-Fi con modem e con connessione ad Internet funzionante.

1 Dispositivo Android o Apple IOS su cui è stata installata l’applicazione eWeLink. Da questo momento in poi ci riferiremo a tale dispositivo, parlando genericamente di «smartphone».

Si osserva che le reti Wi-Fi possono comunicare a differenti bande di frequenze. Senza entrare nei dettagli, possiamo affermare che i collegamenti Wi-Fi possono essere realizzati sulla banda di frequenze centrata a 2.4 GHz o su quella centrata a 5 GHz.

Tuttavia, ad oggi, i dispositivi Sonoff Basic sono in grado di operare solo sulla banda di frequenza centrata a 2.4 GHz.

Ne consegue che il router Wi-Fi che adopereremo per l’accoppiamento deve essere in grado di operare a 2.4 GHz. I comuni router Wi-Fi utilizzati nelle nostre abitazioni sono generalmente in grado di operare sia a 2.4 GHz che a 5 GHz.

Anche il dispositivo su cui è installata l’applicazione eWeLink dovrà essere in grado di operare con la rete Wi-Fi a 2.4 GHz, e anche in questo caso non c’è da preoccuparsi perché tipicamente tutti i principali smartphones di recente produzione sono in grado di operare sia a 2.4 GHz che a 5 GHz.

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Bene, nasce a questo punto una domanda: dal momento che i router presenti nelle nostre abitazioni possono operare sia a 2.4 GHz che a 5 GHz, come facciamo a collegare lo smartphone alla rete a 2.4 GHz?

Effettivamente questo può rappresentare un problema, in quanto lo smartphone potrebbe collegarsi automaticamente alla rete a 5 GHz del router e questo impedirebbe quindi allo smartphone di individuare il Sonoff il quale invece sta dialogando con il router sulla banda a 2.4 GHz.

Se siete in possesso di uno smartphone che può essere configurato in modo da collegarsi automaticamente alla rete a 2.4 GHz del router, allora non avrete problemi, in quanto vi basterà agire sulle impostazioni dello smartphone.

Al contrario, se non avete modo di agire su queste impostazioni, l’unica possibilità è quella di assegnare alle reti a 2.4 GHz e 5 GHz del vostro router, due identificativi differenti.

Occorre dunque configurare il router interfacciandosi ad esso tramite l’apposito pannello di controllo.

Ogni router ha una propria interfaccia e quindi non entriamo nel merito di ogni singolo modello; facciamo comunque notare che occorre accedere alla sezione Wireless del router,

individuando poi la banda di frequenze a 2.4 GHz.

A seguire possiamo modificare il nome della rete associata a questa banda di frequenze scegliendo un nome significativo. Nel nostro caso, abbiamo scelto banalmente MyWiFi_2_4_GHz. Il campo su cui agire per cambiare il nome è contrassegnato con l’acronimo SSID.

Per evitare confusione, anche se non necessario, possiamo poi modificare anche il nome SSID della rete a 5 GHz. Nel caso specifico abbiamo scelto di assegnare a tale rete il nome MyWiFi_5_GHz. La procedura di configurazione è analoga a quella vista per la rete a 2.4 GHz.

Una volta effettuata la separazione delle reti a 2.4 GHz e 5 GHz mediante due SSID differenti, sarà agevole individuarle come separate sullo smartphone e selezionare dunque quella a 2.4 GHz sulla quale andremo a connettere anche il Sonoff Basic. A tale scopo, dobbiamo procedere con l’accoppiamento del Sonoff alla rete Wi-Fi.

In particolare, occorre premere il pulsante del Sonoff per 7 secondi fino a quando il led verde non comincia a lampeggiare per 3 volte, ripetutamente. Questo significa che il Sonoff è pronto per essere accoppiato.

A questo punto con il nostro smartphone possiamo usare l’applicazione eWeLink per aggiungere il Sonoff con un tocco sul simbolo “+” presente nella schermata principale

e successivamente accedendo alla voce «Accoppiamento rapido».

Si procede dunque selezionando l’opzione «Aggiungi un dispositivo»

ed infine si seleziona la rete Wi-Fi a cui vogliamo connettere il Sonoff fornendo la relativa password di accesso.

Se la procedura è andata a buon fine, troveremo il nostro dispositivo aggiunto alla schermata principale dell’app eWeLink. A tale dispositivo è stato assegnato automaticamente un nome che potrà essere modificato anche successivamente. Per il momento non abbiamo l’esigenza di modificare il nome assegnato automaticamente visto che nella nostra schermata principale abbiamo un solo dispositivo e non si corre quindi alcun rischio di confonderlo con altri dispositivi.

Se al termine della procedura appena descritta il LED del Sonoff lampeggia una volta al secondo significa invece che il Sonoff non è riuscito a connettersi alla rete Wi-Fi. Le principali cause sono: -Errato inserimento della password. -Il Sonoff è troppo distante dal router Wi-Fi e quindi il segnale di comunicazione è molto debole. Occorre in tal caso avvicinare il Sonoff al router Wi-Fi, o estendere la rete Wi-Fi con opportuni dispositivi. -Il router non è idoneo per il collegamento alla rete Wi-Fi a 2.4 GHz, potrebbe trattarsi dunque di un router Wi-Fi in grado di operare solo a 5 GHz. -Il router non è MAC-open. In tal caso, viene suggerito di attivare un hot spot mobile.

Se il LED del Sonoff lampeggia due volte al secondo significa che il Sonoff si è collegato al router Wi-Fi ma non al Server AWS.

Precisiamo per collegarsi al server AWS il Sonoff ha bisogno di una connessione ad Internet. Ciò significa che il collegamento del Sonoff al router non è sufficiente, occorre infatti che il router sia integrato con un modem con connessione ad Internet funzionante.

Una volta verificata la connessione ad Internet del nostro router con modem integrato, se dovessimo sperimentare ancora problemi di accoppiamento è probabile che vi sia un malfunzionamento temporaneo del Server AWS e dunque si suggerisce di attendere qualche ora e riprovare dunque in un secondo momento.

Una volta effettuato l’accoppiamento, abbiamo una situazione in cui smartphone e Sonoff Basic sono collegati al Router Wi-Fi il quale tramite il modem accede ad Internet ed in particolare al Server AWS.

Il led verde non lampeggerà più ad indicare il successo dell’operazione di accoppiamento.

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Siamo pronti dunque a comandare la lampadina connessa al Sonoff Basic usando lo smartphone.

A tale scopo, accediamo all’app eWeLink tramite lo smartphone e con un semplice tocco selezioniamo il dispositivo appena accoppiato.

Verrà visualizzata una schermata con un grosso pulsante al centro sul quale è riportato il tipico simbolo di accensione e spegnimento che troviamo ad esempio anche sui telecomandi dei televisori.

La schermata ha uno sfondo scuro ad indicare che l’interruttore interno al Sonoff Basic è aperto e pertanto il carico ad esso collegato è spento.

Mediante un solo tocco del pulsante,

riusciamo a modificare lo stato dell’interruttore interno al Sonoff Basic

e di conseguenza ad alimentare il nostro carico, ossia ad accendere la lampadina collegata al Sonoff.

Notiamo ancora che sullo smartphone la schermata dell’app eWeLink ha cambiato aspetto, con uno sfondo chiaro e con una grafica che indica chiaramente che l’interruttore interno al Sonoff Basic risulta chiuso e quindi il carico ad esso collegato è acceso.

È importante osservare anche che se chiudiamo l’app eWeLink e in un secondo momento la riapriamo, essa continuerà a fornirci indicazioni sullo stato del Sonoff. Come indicato dallo step 1 della figura seguente, nella schermata principale notiamo l’indicazione dello stato ON e la colorazione verde del pulsante di accensione. Inoltre selezionando il dispositivo in questione, l’app eWeLink ci propone una schermata a sfondo chiaro (come indicato dallo step 2) ad indicarci quindi che il Sonoff ha il suo interruttore interno chiuso.

Questo aspetto è molto importante perché ci permette di conoscere lo stato della lampadina collegata al Sonoff pur non essendo presenti nella stanza in cui la lampadina è posizionata.

Possiamo dunque trovarci anche a chilometri di distanza e conoscere esattamente lo stato della lampadina nonché modificarlo, ossia accenderla o spegnerla secondo le nostre esigenze.

Questa funzionalità è ancora più utile in situazioni più complesse quando ad esempio si hanno più dispositivi come illustrato in questo esempio. Si osserva come con una singola schermata si è in grado di conoscere lo stato dei vari dispositivi. Abbiamo nello specifico un dispositivo nello stato OFF, uno nello stato ON ed un altro non in linea.

Torniamo ora al nostro dispositivo e per accertarci che effettivamente la app eWeLink riesce a seguire lo stato del Sonoff possiamo fare una semplice prova.

Anziché commutare il Sonoff tramite il pulsante dell’app eWeLink,

possiamo commutarlo usando il pulsante fisico presente sul suo contenitore in plastica.  Abbiamo già visto nella lezione precedente come sia possibile cambiare lo stato del Sonoff usando questo pulsante.

Infatti, premendo il pulsante fisico, il Sonoff commuterà nello stato OFF e pertanto il suo interruttore interno si aprirà e la lampadina ad esso connessa si spegnerà.

Contemporaneamente, l’app eWeLink sullo smartphone ci segnalerà la commutazione del Sonoff nello stato OFF attraverso la corrispondente schermata.

Possiamo continuare con le verifiche premendo ad esempio il pulsante sull’app eWeLink per controllare se si è in grado di modificare lo stato del Sonoff.

In tal caso, come mostrato in figura, notiamo che una volta premuto il pulsante sull’app eWeLink, il Sonoff commuta nello stato ON e lo stesso accade per la schermata sullo smartphone.

Bene, siamo giunti al termine di questa lezione. Per approfondimenti su questi temi, vi suggeriamo i seguenti link:

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