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HomeKitのデバイスを、他のコンピュータのコマンドラインから動かす方法を説明します。 Homebridge, Mosquittoを使います。
Raspberry Piの上に、Homebridge, Mosquittoが動いていて、 Appleのホーム.appのにHomebridgeが接続されていて、 パソコン（Mac）の上にMosquittoのクライアント機能がインストールされていることが前提です。 以下のページを見てください。
Homebridgeのコントロールページから、プラグインを選び、検索窓にmqttthingとタイプします。するとHomebridge Mqttthingというプラグインが現れます。
これをインストールします。 インストールが終わると設定画面が出ます。これはいつでも設定できるのですが、 とりあえず、Stateless Programmable Switchを選んでみます。 また、名前をSwitch1とし、MQTTのタイプ名も適当に入れておきます。 タイプ名は、mqtttで始まるようにしました。MQTTTプラグイン関係であることがわかりやすいかとおもいました。
これで保存して、Homebridgeを再起動します（右上方の電源スイッチのようなアイコンを押す）。 再起動後に、アクセサリのタブを見ると、押しボタンスイッチのようなアイコンが見えます。 stateless programmable switchは、テレビのリモコンみたいに押しボタン方式のスイッチです。
コンフィグボタンを押すと、Homebridgeの全体の設定が見えます。まだMQTT Thingしか入れてないのでわかりやすいです。
このうち、
"accessories": [
{
"type": "statelessProgrammableSwitch",
"name": "Switch1",
"topics": {
"getOnline": "mqttt/online",
"getSwitch": "mqttt/switch"
},
"accessory": "mqttthing"
}
],
の部分がMQTT Thingの部分です。このプラグインのページに詳しい説明があります。
https://github.com/arachnetech/homebridge-mqttthing#readme
変更したり書き換えたりする場合は、このコンフィグファイルを編集するのが簡単で良いと思います。 テレビのリモコンのように、多数の押しボタンスイッチをまとめて定義することもできます。 LEDの調光器リモコンのように、on/off/明るさ/色合いなどのスイッチをまとめて定義するのに便利です。 これ以外にも多くの特性を持つデバイスが用意されています。
ここではstateless programmable switchを使いましたが、他にも多数のデバイスが使えます。
stateless programmable switchは、（HomeKitから見て）入力専用ですが、 Switchは入出力に対応しています。 設定して、mosquitto_subコマンドでモニターすると動きがわかります。 これを使えば、HomeKitからのon/offを受け取ってLEDを光らせるなどの仕掛けをArduinoで作れます。
HomebridgeがHomeKit環境に登録してあれば、ここで定義したSwitch1がホーム.appに現れています。
このアイコンを右クリックして、「設定」を選ぶと動作をしてできます。
1回押し、2回押し（ダブルクリック）、長押しの選択があります。ここでは1回押しで、隣のIkeaの電球、をonにする設定をしました。
今までの設定で、
でした。Switch1には、1回押し、2回押し（ダブルクリック）、長押しの3種類があります。それぞれに対応するメッセージは、1,2,Lです。 これは設定ファイルで変更することも可能ですが、1,2,Lがデフォルトです。 なので、MQTTの出版をすれば、IKEAの電球をonにできます。パソコンから、
% mosquitto_pub -h 192.168.0.134 -t mqttt/switch -m 1
とすれば良いです。他のターミナルのウィンドウから、
% mosquitto_sub -h 192.168.0.134 -t # -v
として、メッセージをモニターしておくとデバッグに役立ちます。
電球をoffにしたい場合は、2回押しや長押しに電球offを割り当てても良いです。 また、1回押しのたびに反転することもできます。 1回押しに実行されるショートカットを以下のように記述すれば良いです。
これで、
% mosquitto_pub -h 192.168.0.134 -t mqttt/switch -m 1
とするたびに、電球がon/offします。
pahoというライブラリを使いました。
https://www.eclipse.org/paho/index.php?page=clients/python/index.php
以下のプログラムでHomeKitで設定された灯を点滅させることができました。
#!/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/3.9/bin/python3
import paho.mqtt.client as mqtt # import MQTT lib.
broker_address="192.168.0.134"
client = mqtt.Client() #create new instance
client.connect(broker_address) #connect to broker
client.publish("mqttt/switch","1") #publish
同じくArduinoからの例です。
https://github.com/knolleary/pubsubclient
にある、pubsubclientライブラリを使ってます。
上のページにあるサンプルを参考にしたプログラムが以下です。 ここでは、13番に接続したスイッチが押された時に、MQTTに1を送ります。それでHomeKitが灯をon/offしてくれるはずです。
元のサンプルは、送受信に対応していたので、subscribeの部分も残ってます。その部分は今回は使っていないです。 HomeKitからの指示でArduinoでLEDを点灯させるなどの場合には、このcallbackの関数のところに、その処理を書けば良いです。。 WiFiの設定もしているので、長いですが、多分これで動きます。
#include <WiFi.h>
#include <PubSubClient.h>
//input & output ping
const int PUSHSW=13; //external push switch
//WiFi
const char SSID[] = "siiolab408_2G";
const char PASSWORD[] = "xxxxxxx";
//PubSubClient (MQTT)
const char mqttbroker[] = "192.168.0.134"; //MQTT broker address
const int mqttport=1883; //MQTT port
const char subtopic[] = "mqttthing/sub"; //mqtt topic to subscribe これは今回使用しません
const char pubtopic[] = "mqttthing/switch"; //mqtt topic to publish
char clientID[] = "ESP32_xx:xx:xx:xx:xx:xx"; //MAC address is set in setup()
WiFiClient wifiClient;
PubSubClient mqttClient(wifiClient);
//購読の結果が返ってきたら呼び出される関数
void callback(char* topic, byte* payload, unsigned int length) {
Serial.print("Message arrived [");Serial.print(topic);Serial.print("] ");
String msg = String((char*) payload);
Serial.println(msg);
//必要ならばこの後に、得られたメッセージに従った処理を書く
//payload[length]='\0'; //メッセージの最後を0にしてC言語型文字列にする
//String msg = String((char*) payload); //それをStringインスタンスに変換する
//if(msg.compareTo("true")==0) {
// digitalWrite(xxxx, LOW);//メッセージに従った処理を書く
// }
}
//connecting MQTT
void connectMQTT() {
mqttClient.setServer(mqttbroker, mqttport);
mqttClient.setCallback(callback);
Serial.println("Attempting MQTT connection. ");
// Loop until we're reconnected
while (! mqttClient.connected() ) {
// Attempt to connect
if (mqttClient.connect(clientID)) {
Serial.println("Connected. ");
// Once connected, publish an announcement...
mqttClient.publish(pubtopic,"Arduino is ready.");
// ... and subscribe
mqttClient.subscribe(subtopic);
} else {
Serial.print("Failed, rc=");
Serial.print(mqttClient.state());
Serial.println(", try again in 5 seconds. ");
// Wait 5 seconds before retrying
delay(5000);
}
}
}
//connecting WiFi
void connectWiFi() {
WiFi.begin(SSID, PASSWORD);
Serial.print("Attempting WiFi connection. SSID: "); Serial.print(SSID);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
Serial.print(".");
delay(1000);
}
Serial.print("\nWiFi connected. Assigned address is: ");
Serial.println(WiFi.localIP());
}
void setup() {
pinMode(PUSHSW, INPUT_PULLUP);
Serial.begin(115200); // ESP standard speed 115200
while (!Serial) ; // wait for serial port to connect.
String wifiMACString = WiFi.macAddress(); //WiFi MAC address
wifiMACString.toCharArray(&clientID[6], 18, 0); //"EPS32_xx:xx:xx:xx:xx:xx"
Serial.print("\nMQTT clientID: ");Serial.println(clientID);
connectWiFi();
connectMQTT();
}
//last state of the PUSHSW
int lastSWstate;
void loop() {
if( WiFi.status() == WL_DISCONNECTED)
connectWiFi();
if (! mqttClient.connected())
connectMQTT();
mqttClient.loop();
int newSWstate=digitalRead(PUSHSW);
if(lastSWstate!=newSWstate) { //update only when SW changed
if(newSWstate==LOW) mqttClient.publish(pubtopic,"1");
}
lastSWstate=newSWstate;
delay(500);
}
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