BTHome is een nieuwe open standaard voor sensors en knoppen die data via bluetooth doorsturen, ontstaan via het opensource-project Home Assistant. Elk apparaat dat het BTHome-protocol implementeert, wordt automatisch door Home Assistant herkend. Dat is handig als je zelf een bluetooth-sensor wilt maken.

Heel wat goedkope sensors sturen via bluetooth low-energy data rond naar iedereen in de buurt die het maar wil oppikken. Dat heet broadcasting. Zo’n sensor doet een meting, stuurt de data rond, gaat even in slaap, wordt wakker en stuurt dan de volgende meting door.

Een domoticacontroller zoals Home Assistant kan die bluetooth-pakketjes oppikken via de bluetooth-chip in bijvoorbeeld de Raspberry Pi waarop je de software draait. Maar met alleen het datapakketje ben je nog nergens: je hebt nog een decoder nodig die het formaat van de data kent en er de nuttige sensorwaarden uit haalt. Omdat elke fabrikant zijn eigen formaat gebruikt, heb je daardoor allerlei integraties nodig in Home Assistant: voor Xiaomi, ThermoPro, Inkbird, Govee, Qingping enzovoort. 

Eén standaard voor alle sensors

De makers van Home Assistant besloten daarom om een formaat te bedenken dat allerlei soorten sensors ondersteunt: BTHome. Apparaten die bluetooth-data uitsturen volgens dit formaat, worden dan automatisch door Home Assistant herkend aan de hand van de BTHome-integratie.

Het BTHome-formaat waarmee compatibele apparaten hun data uitzenden, is uitgebreid gedocumenteerd. Dit kun je raadplegen als je in je eigen apparaten van BTHome wilt gebruikmaken. Hiervoor kun je de programmeertaal van jouw keuze voor jouw hardware gebruiken, zolang je maar BLE-advertisements kunt uitsturen.

Bluetooth in Home Assistant inschakelen

Voor je met BTHome aan de slag gaat, dien je eerst na te gaan of je bluetooth-adapter door Home Assistant wordt herkend. Heb je een ingebouwde bluetooth-adapter, bijvoorbeeld op je Raspberry Pi, dan wordt die normaal gesproken al herkend op de pagina Instellingen / Apparaten & Diensten / Integraties. Zo niet, bijvoorbeeld als je een externe bluetooth-adapter via usb aansluit, klik dan rechts onderaan op die pagina op Integratie toevoegen en kies Bluetooth. Bevestig met Opslaan dat je de herkende adapter wilt toevoegen.

Als dit werkt, zul je in de integraties doorgaans al allerlei bluetooth-apparaten herkend zien worden. Dat is dankzij de integraties voor Xiaomi, ThermoBeacon, Qingping, ThermoPro, RuuviTag en vele andere die standaard al ingeschakeld zijn. De ondersteuning voor BTHome dien je nog expliciet in te schakelen, maar daarvoor hebben we eerst een werkend BTHome-apparaat nodig.

Energiezuinig bluetooth-bordje

Voor bluetooth alleen hebben we geen ESP32-microcontrollerbordje of een Raspberry Pi Pico nodig, die immers ook een wifi-chip hebben en daardoor meer energie verbruiken. Daarom kiezen we voor een microcontrollerbordje gebaseerd op de nRF52840, een populaire bluetooth-chip van Nordic Semiconductor. Dit soort bordjes zijn energiezuinig en worden door talloze programmeeromgevingen ondersteund.

In dit artikel gebruiken we als sensorbordje een XIAO nRF52840 Sense van Seeed Studio. Het is een uiterst compact bordje (21 bij 17,5 mm) waarin een microfoon, accelerometer en gyroscoop zijn ingebouwd. Met die twee laatste kun je detecteren wanneer het bordje beweegt. Kies je een ander bordje, dan zul je de instructies in dit artikel wellicht hier en daar moeten veranderen, maar de aanpak blijft hetzelfde.

CircuitPython op de Seeed XIAO nRF52840 Sense

Eerst dienen we CircuitPython op het bordje te installeren, een op Python gebaseerde programmeertaal voor microcontrollers. Download op de website van CircuitPython het firmwarebestand voor je bordje, in ons geval CircuitPython 8.0.2 voor de Seeed Studio XIAO nRF52840 (Sense). Het bordje bestaat ook in een versie zonder de sensors maar met dezelfde firmware, maar voor dit artikel hebben we de Sense-versie met sensors nodig.

Sluit daarna het bordje via usb aan op je computer en druk twee keer snel na elkaar op het minuscule resetknopje (aangeduid met RST) naast de usb-aansluiting.

Op je computer verschijnt nu een schijf met de naam XIAO-SENSE. Sleep het gedownloade bestand adafruit-circuitpython-Seeed_XIAO_nRF52840_Sense-nl-8.0.2.uf2 naar de schijf. Daarna koppelt je computer de schijf af en koppelt hij een nieuwe schijf met de naam CIRCUITPY aan. Je bordje is nu klaar om te programmeren.

©Seeed Studio

Mu-editor

De eenvoudigste manier om je bordje in CircuitPython te programmeren, is met de code-editor Mu, die zowel voor Windows als voor macOS en Linux beschikbaar is. Start Mu op, klik bovenaan links op Mode, kies CircuitPython uit de lijst en klik op OK. Doorgaans wordt nu je aangesloten bordje herkend. Klik bovenaan op Serial om dit te controleren. Dit opent onderaan een tekstveld van de REPL (read–eval–print-loop). Druk je daarin op Enter, dan krijg je de CircuitPython-versie te zien die je bordje draait, samen met de naam van het bordje.

In het grotere tekstveld bovenaan kun je nu je code typen die je op je bordje wilt uitvoeren. Om te testen of de hardware werkt, typ je daarin de volgende code die de ingebouwde led doet knipperen:

Klik bovenaan op Save, selecteer code.py en bevestig dat je dit bestand wilt overschrijven. Als je nu in de REPL op Ctrl+D drukt om het bordje te herstarten, draait je CircuitPython-code en knippert de led.

Sensordata uitlezen

Door de led te laten knipperen, weten we dat je bordje werkt. Maar we willen de sensordata uitlezen. We gebruiken de IMU (Inertial Measurement Unit), die een accelerometer en gyroscoop bevat. Deze wordt ondersteund door een bibliotheek van Adafruit. Download dus de CircuitPython-bibliotheken, met name de bundel voor CircuitPython 8.x. Pak het zip-bestand uit en kopieer de mappen adafruit_bus_device, adafruit_lsm6ds en adafruit_register naar de map lib van de drive genaamd CIRCUITPY. Die map bevat nu dus drie mappen.

Schrijf nu in het bestand code.py het volgende programma:

Deze code schakelt de IMU in, wacht 50 ms tot de sensor is ingeschakeld, stelt de I2C-bus in en initialiseert dan de IMU. Daarna lezen we elke seconde de versnelling en hoeksnelheid over de drie assen in en tonen deze. Sla je dit bestand op met Ctrl+S, dan krijg je in de REPL de sensorwaardes te zien. Als je wat zwaait met het bordje, zie je onmiddellijk het effect op de metingen.

Bewegingsdetectie

Dan moeten we nu uit deze data, die continu veranderen, beweging detecteren. We willen een eenvoudig signaal: het bordje beweegt of het bordje beweegt niet. Dat kun je op allerlei geavanceerde manieren doen, met de accelerometer, gyroscoop of een combinatie van de twee. Voor de eenvoud gebruiken we hier gewoon de gyroscoopwaardes. We kwadrateren elk van de drie componenten en tellen ze op, en we beschouwen het resultaat als beweging wanneer dit groter is dan 0,01.

Onze while-lus wordt dan eenvoudig:

We verminderen het slaapinterval tot 100 ms om een snellere reactie te krijgen. Elke keer dat je nu het bordje beweegt, krijg je “Moving” te zien in de REPL. Pas indien nodig de drempelwaarde 0.01 aan.

©Raphael Baron

Bluetooth-advertenties

Ons bordje detecteert nu beweging en toont dat in de REPL, maar nu willen we dit signaal via bluetooth uitsturen. Daarvoor dienen we eerst in de specificatie van het BTHome-formaat te duiken. In bluetooth kunnen we via een advertentie data uitsturen naar iedereen in de buurt. Zo’n advertentie bestaat uit meerdere elementen en elk element op zijn beurt uit een aantal bytes: eerst de lengte van het element (dit lengtebyte uitgezonderd), dan het type element en daarna data waarvan de betekenis van het element afhangt.

Een advertentie die door BTHome wordt begrepen, kan uit drie elementen bestaan. Eén element is verplicht: Service Data (16bit-UUID). Hierin komen de sensordata te staan. Een element Flags is sterk aangeraden. En optioneel is een element Local Name, waarmee het apparaat zijn naam adverteert.

Structuur BTHome-advertentie

Laten we dus eens byte voor byte de advertentie samenstellen, met deze drie elementen. Eerst nemen we de flags op en die bytes zijn altijd hetzelfde voor BTHome: [0x02, 0x01, 0x06]. We gebruiken hier de Python-notatie voor een lijst (met rechte haken rond de elementen van de lijst) en de hexadecimale notatie van de bytes, elk voorafgegaan dor 0x. De 2 staat voor de lengte van het element (het aantal bytes erna), de 1 duidt aan dat het element van het type Flags is en 6 betekent LE General Discoverable Mode en BR/EDR Not Supported. Samengevat: dit is een apparaat met alleen bluetooth low-energy dat algemeen te vinden moet zijn.

Daarna komt een element met de eigenlijke sensordata. De lengte weten we nog niet, dus die laten we even open. Het type is 0x16, wat betekent dat het om service data met een 16bit-UUID gaat.

Daarna komen de data zelf. Die beginnen met het UUID en dat zijn altijd de bytes [0xD2, 0xFC]: het UUID van Allterco Robotics (de maker van Shelly-apparaten), dat gebruikers een licentie geeft om dit UUID te gebruiken voor BTHome.

Daarna komt een byte met apparaatinformatie. Als het om versie twee van het BTHome-formaat zonder encryptie gaat, is dit byte altijd 0x40.

Dan komen nog twee bytes: één met het type data (beweging wordt voorgesteld door 0x22) en één met de data zelf: 0 voor geen beweging, 1 voor wel beweging.

En nu kunnen we dus de bytes voor de sensordata aanmaken: [0x06, 0x16, 0xD2, 0xFC, 0x40, 0x22, 0x01]. Het eerste byte is 6, omdat het de lengte is van de bytes erna.

Tot slot voegen we nog een element met de naam van het apparaat toe, bestaande uit de lengte, 0x09 voor het type en dan de bytes van de naam.

Klasse voor BTHome-advertentie

Om dit wat overzichtelijker te maken, definiëren we een klasse in onze CircuitPython-code die deze elementen samenneemt en ze daarna eenvoudig naar de bytes omzet die we in de bluetooth-advertentie kunnen uitsturen. De code ziet er als volgt uit:

Je ziet hier dat we de elementen voor de flags en service data definiëren. In de methode __init__ (die een object van de klasse aanmaakt) zetten we de naam die je aan het object doorgeeft om naar een element voor de local name. Op het moment dat we de bewegingstoestand van de sensor willen adverteren, kunnen we dan eenvoudigweg de methode adv_data van het object roepen met als argument 1 voor beweging en 0 voor geen beweging. Die methode plakt al die reeksen bytes op de juiste manier aan elkaar en vervangt het laatste byte van de service data door de bewegingstoestand.

Beweging adverteren

Dan komt nu de laatste stap, de bewegingsdetectie via bluetooth adverteren. Daarvoor importeren we in het begin van de code eerst de adapter van de module _bleio):

We maken dan op het einde van onze code een object van de klasse BTHomeAdvertisement met de naam van ons apparaat, en de while-lus breiden we uit om de bewegingstoestand telkens te adverteren:

Bij beweging vragen we aan het object bthome de advertentiedata voor beweging op en anders de advertentiedata voor geen beweging. We tonen de data in de REPL en adverteren ze via de bluetooth-adapter. Na 100 ms stoppen we met adverteren en doen we weer een meting. Daarna adverteren we weer met de nieuwe data en zo blijft dat aan de gang. Zoals eerder gezegd vind je op GitHub de volledige code.

Integratie in Home Assistant

Dan nu de test: detecteert Home Assistant onze sensor? Ga in het dashboard van Home Assistant naar Instellingen / Apparaten en Diensten / Integraties. Klik rechts onderaan op Integratie toevoegen en kies BTHome. Als je bordje aan het adverteren is, wordt het hier al onmiddellijk herkend. Klik op Opslaan, ken het eventueel aan een ruimte toe en klik dan op Voltooien. Daarna kun je het apparaat bekijken en de bewegingssensor erin toevoegen aan je dashboard of automatisaties.

Flexibel formaat

We hebben in dit artikel een eenvoudig voorbeeld gemaakt van een sensor die één type data uitstuurt: 1 of 0 voor wel of geen beweging. Maar het BTHome-formaat ondersteunt tientallen datatypes, waaronder temperatuur, luchtvochtigheid, batterijpercentage, stroom en snelheid.

BTHome is ook een flexibel formaat: je kunt de data van meerdere sensors tegelijk in één advertentie uitsturen. Stel dat we op onze XIAO nRF52840 Sense na de beweging ook de temperatuur willen uitsturen, dan voegen we aan de service data gewoon 0x02 voor de temperatuur toe en dan twee bytes die de temperatuur in honderdsten van een graad Celsius voorstellen. En we kunnen er ook nog 0x01 voor het batterijpercentage aan toevoegen en dan een byte met een waarde van 0 tot 100. De BTHome-integratie van Home Assistant pikt al die types en bijbehorende data op. Als je dus ooit een eigen bluetooth-sensor wilt maken, probeer dan BTHome eens uit.

13 Een greep uit de types sensors die BTHome ondersteunt.

Veilig je telefoon ontgrendelen: wat is de beste methode? In dit artikel komen pincodes, vingerafdrukscans en gezichtsherkenning aan bod.

Voordelen van een wachtwoord, patroon of pincode

Wachtwoorden, patronen en pincodes zijn de oudste en in feite ook de simpelste vormen van identificatie. Belangrijk om te weten is dat de veiligheid afhankelijk is van de lengte van de code of het wachtwoord. Je hebt de veiligheid dus voor een groot deel zelf in de hand. Deze methode is altijd even betrouwbaar, omdat hij voor de veiligheid niet afhankelijk is van je de technologie in je telefoon. Bovendien verlies je de mogelijkheid om op deze manier in te loggen minder snel, omdat er geen sensoren of camera's zijn die stuk kunnen gaan.

©Supatman - stock.adobe.com

Nadelen van een wachtwoord of pincode

De nadelen van een wachtwoord liggen eigenlijk ook voor de hand. Iemand kan bijvoorbeeld stiekem over je schouder meekijken en toegang krijgen tot je telefoon. In theorie kan een hacker met je gegevens aan de haal. In de praktijk komt dat zelden voor, maar het hacken van je vinger of gezicht is in ieder geval helemaal onmogelijk. Toch was voor veel mensen gebruiksvriendelijkheid de reden om over te stappen naar een andere manier. Want iedere keer een code of wachtwoord invoeren duurt lang en begint op een gegeven moment vervelend te worden, vooral als je weet dat er snellere methodes beschikbaar zijn. Een patroon swipen gaat iets sneller, maar kost alsnog meer moeite dan andere manieren.

Vingerafdruk voor authenticatie: de voordelen

Inmiddels zijn vingerafdrukscanners op telefoons snel en reageren ze zonder al te veel problemen, zonder dat je je vinger exact op de juiste manier op de scanner hoeft te plaatsen. Doordat ze op een handige plek geplaatst zijn, ontgrendel je je smartphone min of meer zodra je het apparaat oppakt. Een goede scanner zorgt ervoor dat jij als enige je telefoon kunt unlocken.

©KOB

Vingerafdruk voor authenticatie: de nadelen

Iedereen die ooit een vingerafdrukscanner heeft gebruikt is bekend met het volgende: als je vinger nat is, of wanneer je er toevallig een snee of een pleister op zit, herkent de scanner het profiel van je vinger niet meer. Bij geavanceerdere scanners komt dit probleem minder vaak voor. Sowieso zijn verouderde en goedkopere sensoren lang niet altijd veilig. Ze zijn in het kort minder complex, waardoor ze minder lijnen registreren en je vingerafdruk niet heel nauwkeurig meten.

Voordelen van gezichtsherkenning voor ontgrendeling

Je smartphone ontgrendelen door gezichtsherkenning is de gebruiksvriendelijkste manier. Het enige wat je hoeft te doen, is naar je telefoon kijken. Kortom: het gaat automatisch en zonder dat je het in de gaten hebt. Smartphones die gebruikmaken van een 3D-scan zijn amper te misleiden en dus zeer betrouwbaar, maar alleen nieuwe (en dure) modellen zijn uitgerust met deze mogelijkheid. Let daar goed op wanneer je graag gebruikmaakt van gezichtsherkenning en op zoek bent naar een nieuwe telefoon.

©Khaletski Siarhei\goffkein.pro

Nadelen van gezichtsherkenning voor ontgrendeling

Oudere telefoons die te ontgrendelen zijn met een scan van je gezicht, zijn helaas niet heel veilig. Ze maken gebruik van een foto en vergelijken die met de 2D-scan die gemaakt wordt tijdens het ontgrendelen. In de eerste plaats is gebleken dat iemand anders met een gezicht dat veel op je lijkt de telefoon mogelijk ook kan ontgrendelen. Daarnaast is een foto van de bezitter van de telefoon soms genoeg om deze veiligheidsmethode te misleiden.

Conclusie: wat is het veiligst?

Een complex wachtwoord of lange pincode is nog altijd een veilige manier om je smartphone te vergrendelen. Als je een moderne telefoon hebt, is vingerafdrukherkenning ook erg veilig en bovendien een heel stuk gebruiksvriendelijker. Een geavanceerde scanner voor gezichtsherkenning is ook zeer betrouwbaar. Maar daarbij moet je er wel op letten dat jouw telefoon echt een 3D-scan van je gezicht maakt. De meeste smartphones kunnen dat niet. Denk er verder aan dat je niet meer kunt inloggen met een vingerafdruk of een gezichtsscan als bepaalde onderdelen van je telefoon niet meer functioneren. Daarom is het aangeraden om altijd te kiezen voor een lang wachtwoord of pincode als back-up.

📱Ook interessant: Help! Ik ben het wachtwoord van mijn Apple ID vergeten

Ben je op zoek naar een energiezuinige bijverwarming die snel en efficiënt warmte levert? Dan is een keramische verwarming wel iets voor jou: die combineert moderne technologie met gebruiksgemak. Zoals de Philips 5000 Series CX5120/11 keramische verwarming. Wat zijn de praktijkervaringen van de testers van Review.nl? Lees hier hun bevindingen.

Ben je op zoek naar een snelle, slimme en veilige manier om je huis te verwarmen? Met deze krachtige keramische verwarming zit je binnen twee seconden al lekker warm! En het beste? Je bespaart tot wel 50% energie vergeleken met een gewone verwarmingsventilator. Via de handige Philips Air+-app heb je altijd en overal controle over je verwarming. Bovendien zorgt de 5-voudige veiligheidsbescherming ervoor dat je je nergens zorgen over hoeft te maken. Warmte, gemak én gemoedsrust – wat wil je nog meer? Testers van Review.nl mochten de Philips 5000 Series CX5120/11 gedurende een periode testen. Hier lees je hun bevindingen.

Het slanke, zwarte design van deze Philips verwarming past goed in een modern interieur. Met een hoogte van minder dan 60 centimeter is het apparaat compact genoeg om onder een bureau te plaatsen. "Door het slanke en zwarte design is deze verwarming overal te plaatsen", aldus Rob, één van de testers. Het apparaat is daarnaast licht van gewicht, wat het makkelijk maakt om hem van kamer naar kamer te verplaatsen wanneer nodig.

Snelle en effectieve verwarming

De CX5120/11 overtuigt met zijn krachtige verwarmingsprestaties. "Het apparaat verwarmt de kamer verrassend snel, wat ideaal is op koude dagen", schrijft GeertK, die de CX5120/11 een 8,0 geeft. De oscillerende voet zorgt voor een goede warmteverdeling in de ruimte. Rob is blij met het vermogen: "Hierdoor is het mogelijk om in een korte periode een fijne warmte te verspreiden". Daar is tester Cindyver het mee eens. Ook wordt gewaardeerd dat de keramische verwarming geen vieze geurtjes verspreidt.

De Philips 5000 Series CX5120/11 kan ook in een thuisnetwerk worden gebruikt, waardoor app-bediening ingesteld kan worden en een koppeling met Google Home en Alexa mogelijk is. Wel kan er nog iets worden verbeterd aan het proces voor het maken van een verbinding met het draadloze netwerk. Roberto073: "Het koppelen met de Air+ app verliep zonder gedoe, al bleef het wifi-icoontje wit in plaats van oranje, zoals de handleiding aangaf. Dat was echter geen probleem, want alles werkte naar behoren." AnneliesD hierover: "De installatie was even puzzelen omdat er verwezen werd naar het netwerk van Philips in plaats van ons thuis wifi-netwerk. Maar dit was zo gewijzigd in de app."

Slim en gebruiksvriendelijk

Een groot pluspunt is de bediening via de bijbehorende app. Hiermee kun je de verwarming op afstand bedienen en programma's instellen. 'Via deze app is het mogelijk om zelf een programma te maken wanneer, hoe laat en hoe warm de verwarming moet werken', licht een enthousiaste gebruiker toe. De Auto+ modus regelt de verwarming automatisch voor optimale energiebesparing. Het touchscreen op het apparaat zelf biedt een gebruiksvriendelijk alternatief voor de app-bediening.

Tester Har74 is blij met de slimme functies van de verwarming en de app: "In de kinderkamer is de verwarming een keer omgevallen, maar de app gaf meteen een melding dat het apparaat was omgevallen en automatisch was uitgeschakeld. "

Tester AnneliesD is blij met de CX5120/11: "Vooral met thuiswerken is het ideaal om één ruimte te verwarmen en de cv-installatie niet te hoeven gebruikenm. wat dus ook aanzienlijk scheelt in de kosten! "

Geschikt voor kleinere ruimtes

De verwarming is vooral effectief in kleinere ruimtes tot ongeveer 20 m². 'In mijn studeerkamer komt de verwarming tot zijn recht', schrijft een tester. Verschillende gebruikers zetten het apparaat specifiek in als bijverwarming voor een thuiswerkplek. Een minpunt van de Philips 5000 Series CX5120/11 is volgens Max546 de lengte van het snoer. "Zonder verlengsnoer kun je hem niet zomaar overal neerzetten", aldus de tester.

Tester Har74 merkt dat deze verwarming minder geschikt is voor grotere ruimtes, want volgens de specificaties is hij vooral geschikt voor kamers tot 20 m³. Ook vindt hij het jammer dat de verwarming niet in andere kleuren dan zwart verkrijgbaar is.

Conclusie

Met een gemiddelde score van 8,7 is de Philips 5000 Series CX5120/11 een overtuigende keuze voor wie op zoek is naar een slimme bijverwarming voor kleinere ruimtes. De combinatie van snelle warmte, app-bediening en energiezuinige werking maakt het een praktisch apparaat voor bijvoorbeeld een thuiswerkplek of slaapkamer. Het compacte formaat en stille werking zijn extra pluspunten. Enige minpunten zijn de relatief korte stroomkabel en het feit dat de temperatuurmeting bij het apparaat niet altijd overeenkomt met de werkelijke kamertemperatuur.