Yeelight介绍

1. 介绍

Yeelight是小米生态链中的WiFi智能灯泡,本文介绍它的接入和控制实现;

Yeelight使用的是自定义的私有协议,该协议采用了类似SSDP的发现机制和基于JSON的控制命令

2. 接入

Yeelight并没有配备网关(Hub),为了将其接入到平台中,需要配置所在网络的SSID和密码以供其使用
Yeelight设备采用的是SmartConfig/QuickConnect方式,这是不对外开放的.

SmartConfig是没有人机交互界面WiFi设备接入网络的安全方式,各厂商实现均不相同

其接入详情已有网友进行了截获,可参考<Xiaomi's MiHome Binary protocol>

3. 发现

这里的发现是指平台发现Yeelight的能力,采用的是类似SSDP的发现机制

3.1 SSDP

SSDP,Simple Service Discovery Protocol,简单服务发现协议,用于发现网络中的设备和服务
SSDP协议构建在HTTPU和HTTPMU之上;HTTPU是以UDP实现的HTTP协议,HTTPMU是广播的HTTPU
SSDP协议有两种角色: Device和Control Point

SSDP消息分为设备查询消息(M-SEARCH)、设备通知消息(NOTIFY)两种

3.1.1 查询消息

SSDP查询消息有组播(multicast)和单播(unicast)两种,由Control Point进行发送

其中组播实例如下

M-SEARCH * HTTP/1.1                               /* 消息头 */
HOST: 239.255.255.250:1900                        /* 地址和端口 */
MAN: 
"ssdp:discover"
                              /* 固定值 */
MX: seconds to delay response                     /* 最长等待时间 */
ST: search target                                 /* 服务查询目标 */
USER-AGENT: OS/version UPnP/1.1 product/version   /* 可选, UPnP厂商指定 */

对于单播消息,其HOST字段为hostname:portNumber

查询响应消息,一般如下

HTTP/1.1 200 OK 
CACHE-CONTROL: max-age = seconds until advertisement expires
DATE: when response was generated
EXT: 
LOCATION: URL for UPnP description for root device
SERVER: OS/version UPnP/1.1 product/version
ST: search target
USN: composite identifier for the advertisement

3.1.2 通知消息

SSDP通知消息有两种: 设备在线消息(Device available)和设备离线消息(Device unavailable);由Device进行发送

设备在线消息实例如下

NOTIFY * HTTP/1.1 
HOST: 239.255.255.250:1900
CACHE-CONTROL: max-age = seconds until advertisement expires
LOCATION: URL for UPnP description for root device
NT: notification type
NTS: ssdp:alive
SERVER: OS/version UPnP/1.1 product/version
USN: composite identifier for the advertisement

设备离线消息实例如下

NOTIFY * HTTP/1.1 
HOST: 239.255.255.250:1900
NT: notification type
NTS: ssdp:byebye
USN: composite identifier for the advertisement

3.2 Yeelight发现

Yeelight服务的发现过程如下图所示

image

Yeelight使用修改过的SSDP协议,使用查询通知消息

3.2.1 Yeelight查询消息

查询消息如下

M-SEARCH * HTTP/1.1
HOST: 
239.255.255.250:1982

MAN: 
"ssdp:discover"

ST: wifi_bulb

查询回应消息如下

HTTP/1.1 200 OK
Cache-Control: max-age=3600
Date:
Ext:
Location: yeelight://192.168.1.239:55443
Server: POSIX UPnP/1.0 YGLC/1
id: 0x000000000015243f
model: color
fw_ver: 18
support: get_prop set_default set_power toggle set_bright start_cf stop_cf set_scene cron_add cron_get cron_del set_ct_abx set_rgb
power: on
bright: 100
color_mode: 2
ct: 4000
rgb: 16711680
hue: 100
sat: 35
name: my_bulb

其中support字段显示了设备所有支持的控制方法

3.2.2 Yeelight通知消息

通知消息如下

NOTIFY * HTTP/1.1
Host: 239.255.255.250:1982
Cache-Control: max-age=3600
Location: yeelight://192.168.1.239:55443
NTS: ssdp:alive
Server: POSIX, UPnP/1.0 YGLC/1
id: 0x000000000015243f
model: color
fw_ver: 18
support: get_prop set_default set_power toggle set_bright start_cf stop_cf set_scene cron_add cron_get cron_del set_ct_abx set_rgb
power: on
bright: 100
color_mode: 2
ct: 4000
rgb: 16711680
hue: 100
sat: 35
name: my_bulb

4. 控制

Yeelight设备的控制是基于JSON的自定义协议,以"\r\n"结尾;从Yeelight发现过程中,我们知道了Yeelight设备的IP地址和端口(192.168.1.239:55443),通过连接该地址和端口即可实现对Yeelight的控制

Yeelight控制可分为三种消息: COMMAND、RESULT、NOTIFICATION

4.1 COMMAND消息

平台可以通过COMMAND消息来实现对Yeelight设备的控制,其消息格式如下

image

其中各字段含义如下

- id_pair:       发送者初始化该字段
- method_pair:   控制方法, 为SUPPORT方法的一种
- params_pair:   不同控制方法有不同的参数

实例如下

image

目前Yeelight支持的方法如下

support_method

4.2 RESULT消息

当Yeelight设备收到COMMAND消息时,会回应一个RESULT消息,包含了COMMAND消息执行或查询的结果
其消息格式如下

image

各字段含义如下

- id_pair:       与COMMAND消息中id_pair字段相同
- result_pair :  执行结果

执行成功实例如下

image

执行失败实例如下

image

查询结果实例如下(COMMAND为get_prop:[power, bright])

image

4.3 NOTIFICATION消息

当Yeelight设备属性状态改变时,会发送一个NOTIFICATION消息给所有连接的平台,其消息格式如下

image

其中params_pair格式如下

image

实例如下

sample

目前Yeelight支持的属性如下

image

5. Broadlink

Broadlink主打产品是基于WiFi的智能插座,下面大概介绍一下其工作原理

5.1 接入

Broadlink插座的接入并没有使用SmartConfig,而是使用自定义方式
初次购买或者reset后的插座会处于AP模式;用户端连接该AP后,发送包含平台网络SSID和密码的自定义组播报文 ;插座收到报文解析后即可获得SSID和密码,随后加入平台网络

5.2 发现

为了探测Broadlink插座,用户端/平台需要发送自定义组播报文,网络中的Broadlink插座收到组播报文后会回应包含Broadlink设备类型和MAC地址的报文,这样平台就知道了插座的存在

5.3 控制

Broadlink插座在进行控制前需要进行认证,认证后会获取ID和Key,这两个数据被命令报文所需
控制报文比较简单,也是自定义协议;中间还有一个learning mode的命令不知道具体是干啥的

具体的协议细节可参考<Broadlink RM2 network protocol>

可以看出Broadlink完全自己搞了一套,并不具备兼容性和拓展性。

参考:
<UPnP hacks>
<YeeLight library>
<对蓝牙灯泡进行逆向工程>
<UPnP Device Architecture 1.1>
<Yeelight WiFi Light Inter-Operation Specification>

posted @ 2018-09-24 21:14  北落不吉  阅读(2008)  评论(0编辑  收藏  举报