Saya membuat sensor suhu seharga $4 yang bekerja dengan setiap aplikasi rumah pintar

Masuklah ke toko elektronik mana pun, dan Anda akan menemukan banyak sensor suhu yang harganya berkisar antara $15 hingga $50. Bahkan jika Anda tidak memusingkan harganya dan membeli yang mewah, Anda akan kecewa mengetahui bahwa mereka sering hanya berfungsi dalam satu ekosistem. Jika Anda memilih yang salah atau ingin opsi lain, Anda akan menghadapi sesuatu yang sangat mahal yang hanya menjadi pemberat kertas.

Tapi, ada cara yang lebih baik. Papan ESP32 kecil telah menjadi peningkatan jaringan rumah termurah saya, dan dengan menambahkan sensor dan beberapa kode, Anda bisa membuat sensor suhu sendiri. Ini sama baiknya dengan yang bisa Anda temukan di pasaran, dan bekerja dengan sebagian besar, jika tidak semua, aplikasi rumah pintar—artinya tidak ada masalah kompatibilitas sama sekali.

Anda membutuhkan lebih sedikit perangkat keras daripada yang Anda kira

Segenggam komponen di balik sensor pintar seharga $4

Seluruh rancangan ini berpusat pada dua komponen utama. Yang pertama adalah papan pengembangan ESP32 yang sangat penting karena sudah mendukung protokol Matter secara native. Saat ini ada banyak sekali papan seperti ini yang tersedia di Amazon dan AliExpress, dalam berbagai varian. Untungnya, proyek ini tidak harus bergantung pada pembelian varian ESP32-S3 yang lebih mahal, jadi Anda bisa menggunakan hampir semua papan ESP32 yang bisa Anda dapatkan.

Secara umum, Anda bisa memilih papan Anda di mana saja antara $1 hingga $3 di AliExpress. Amazon menawarkan pengiriman lebih cepat, tetapi papan itu sendiri bisa berharga $5 atau lebih. Saya pernah menghabiskan uang untuk papan ESP yang salah sebelumnya, tetapi untungnya, ini berjalan pada seluruh koleksi saya.

Selanjutnya adalah sensor suhu dan kelembapan DHT22. Sensor ini tersedia di AliExpress dengan harga $0,99 (atau bahkan gratis di beberapa daftar) dan dapat mengukur suhu dari -40°F hingga 176°F dengan akurasi ±0,9°F. Kelembapan diukur dari 0 hingga 100% dengan akurasi ±2%. Sensor ini biasanya datang dengan papan breakout yang menampilkan pin daya, ground, dan data pada sensor, tetapi jika milikmu tidak, kamu juga memerlukan resistor pull-up 4,7kΩ. Kamu dapat menggunakan breadboard dan kabel jumper untuk menghubungkan sensor DHT22 dengan papan ESP32.

Materi adalah terobosan nyata

Satu standar yang membuat setiap ekosistem bekerja sama dengan baik

Matter adalah standar rumah pintar yang didukung oleh Amazon, Apple, Comcast, Google, SmartThings, dan Connectivity Standards Alliance (sebelumnya dikenal sebagai Zigbee Alliance). Itu berarti standar ini akan muncul secara asli di Google Home, Apple HomeKit, Amazon Alexa, dan Home Assistant tanpa memerlukan cloud, jembatan, atau langganan milik pihak tertentu. Namun, Anda tetap membutuhkan perangkat hub seperti speaker pintar atau perangkat streaming untuk menggunakannya.

Sebelum Matter, membuat sensor DIY bisa berkomunikasi dengan Google Home memerlukan kunci API, relay cloud, atau integrasi khusus—yang mana tidak ada satupun yang benar-benar stabil atau privat. Namun, Matter adalah protokol berbasis IP yang berjalan langsung di atas jaringan Wi-Fi (atau Ethernet atau Thread) yang sudah ada. Ketika Anda menambahkan perangkat Matter ke rumah pintar Anda, komunikasi tetap sepenuhnya di jaringan lokal Anda. Sekarang bahkan mendukung kamera, tetapi ada beberapa hal yang perlu diperhatikan.

Selain itu, Espressif, perusahaan di balik keluarga chip ESP32, adalah anggota aktif dari Connectivity Standards Alliance dan menyediakan SDK sumber terbuka untuk membangun perangkat Wi-Fi yang kompatibel dengan Matter. Paket Arduino ESP32 mencakup kelas MatterTemperatureSensor yang menangani semua kepatuhan protokol Matter, termasuk integrasi dengan Google Home, Amazon Alexa, Apple HomeKit, dan lainnya.

Menyusunnya membutuhkan beberapa menit

Pengkabelan sederhana tanpa memerlukan PCB khusus

Seperti yang disebutkan sebelumnya, sisi perangkat keras cukup sederhana dan hanya memerlukan tiga koneksi. Hubungkan pin VCC atau daya DHT22 ke pin 3,3V pada ESP32, GND-nya ke pin ground ESP32 mana pun, dan pin DATA ke GPIO4. Jika Anda menggunakan resistor, letakkan di antara pin DATA dan jalur 3,3V. Pull-up ini diperlukan untuk protokol satu kabel yang digunakan DHT22 dan mencegah pembacaan palsu.

Dan itu saja. Anda bisa bereksperimen di papan uji jika Anda hanya membuat prototipe atau menyolder semuanya langsung jika Anda merasa nyaman. Menemukan kotak pelindung seharusnya cukup mudah, tetapi Anda bisa saja menggunakan pita dua sisi untuk memasang sensor di mana saja, dan itu akan berfungsi dengan baik selama pin sensor tetap kontak dengan ESP32.

Perangkat lunak ini ternyata tidak menyakitkan sama sekali

Mem-flash firmware dan menghubungkan sensor secara online

Sisi perangkat lunak akan terasa sedikit rumit, dan saya akhirnya membuat sketsa sepanjang 125 baris untuk membuat semuanya berjalan, tetapi itu juga mencakup banyak pesan debug dan informasi, yang membuat pemecahan masalah dan pemantauan ramah pengguna. Namun, Anda perlu mengatur Arduino IDE Anda dengan benar.

Secara khusus, Anda perlu menginstal paket dukungan papan ESP32 dan pustaka sensor Adafruit DHT. Anda juga harus mengubah skema partisi Anda ke Huge APP (3MB No OTA/1MB SPIFFS) dan memastikan IDE menghapus semua memori flash sebelum mem-flash kode. Kedua opsi tersedia di bagian Tools dari Arduino IDE. Anda akan menemukan sketsa di repositori GitHub ini beserta diagram pengkabelannya. Pastikan untuk mengganti kredensial Wi-Fi Anda sebelum mem-flash.

Beberapa model ESP32 akan mengharuskan Anda untuk menulis kode kredensial Wi-Fi secara langsung di sketch. Jika Anda tidak ingin melakukan itu, Anda bisa menggunakan commissioning BLE, di mana aplikasi rumah menyediakan kredensial Wi-Fi melalui Bluetooth selama proses penghubungan. Keduanya bekerja, tetapi menurut saya, menulis kode kredensial Wi-Fi secara langsung bukan masalah untuk sensor kustom yang tidak akan meninggalkan jaringan rumah Anda.

Ini bekerja di mana pun yang penting

Menambahkannya ke Home Assistant, Google Home, Apple Home, dan lainnya

Alur pengaturan Matter sama di setiap platform. Dengan asumsi kode Anda telah di-flash dengan benar, Anda akan melihat tautan untuk kode QR dan mode pasangan manual muncul di monitor serial. Anda dapat menggunakan salah satu untuk memasangkan dengan sensor.

Di Google Home, ketuk ikon plus di kanan atas untuk menambahkan perangkat baru, ketuk perangkat yang mendukung Matter, dan pindai kode QR. Di Apple HomeKit, buka Tambahkan Aksesori dan lakukan hal yang sama. Home Assistant menangani perangkat Matter melalui integrasi khusus yang bisa Anda temukan di bagian Perangkat dan integrasi di pengaturan, meskipun seharusnya secara otomatis mendeteksi perangkat dan menampilkan prompt untuk menambahkannya.

Anda juga mendapatkan dukungan multi-admin, yang berarti Anda dapat memasangkan satu perangkat dengan beberapa ekosistem sekaligus. Jadi jika Anda memasangkan sensor Anda dengan Google Home tetapi kemudian memutuskan juga ingin data suhu di instance Home Assistant Anda, Anda dapat menambahkan sensor yang sama di Home Assistant lagi tanpa memengaruhi cara kerjanya dengan Google Home. Kedua platform akan melihat data suhu langsung dari sensor fisik yang sama, semua tanpa perlu cloud.

Hasilnya lebih baik dari yang diharapkan

Akurasi dan keandalan di dunia nyata

Setelah berjalan, DHT22 memperbarui setiap dua detik pada tingkat sensor; Anda dapat memilih kapan mengirim data tersebut ke hub. Setiap 30 detik sekali sudah wajar untuk pemantauan suhu lingkungan dan menjaga percakapan jaringan tetap minimal. Bacaan ini cukup akurat untuk menjalankan otomatisasi.

ESP32 juga mengonsumsi sangat sedikit daya saat diam, dan dengan pengisi daya 5V yang memberinya daya, sensor ini akan berjalan tanpa henti sebelum Anda melihat bahkan satu sen pun di tagihan listrik Anda. Masukkan seluruh perangkat ke dalam kotak kecil dengan lubang ventilasi, dan Anda memiliki sensor jadi yang terlihat rapi di rak—dan harganya lebih murah daripada secangkir kopi.