Wi‑Fi светильник для Siri: HomeKit через HAP-NodeJS

Сделай сам: Wi‑Fi светильник на Neopixel и NodeMCU

Введение

Apple HomeKit — это протокол умного дома, который даёт голосовое управление через Siri. Аппаратная экосистема HomeKit закрыта, но сообщество уже воспроизвело протокол и создало HAP-NodeJS — открытую реализацию HomeKit API. Это позволяет эмулировать аксессуары: эмулятор «представляет» фейковое устройство, и Siri управляет им так же, как и официальным аксессуаром.

В этой инструкции мы создадим Wi‑Fi контролируемый светильник на базе NodeMCU и Neopixel и подключим его к эмулятору HomeKit через MQTT — затем будем управлять им голосом через Siri.

Важно: это обучающий проект. Не используйте уязвимые пароли и не выставляйте управление устройствами наружу без надёжной сети и контроля доступа.

Что нужно

Raspberry Pi (в статье использовался Raspberry Pi 2; для других моделей обратите внимание на отличия в версиях Node.js).
MQTT‑брокер (например, Mosquitto). Его можно установить на тот же Pi или использовать облачный сервер.
NodeMCU v2 (совместим с Arduino)
Neopixel‑светодиоды (рекомендуется начать с 4 пикселей для теста; при увеличении количества — подключите отдельный источник питания)

Примечание: если у вас уже есть OpenHAB или другой домашний сервер на Pi — они могут сосуществовать, но перед экспериментами сделайте резервную копию SD‑карты.

Обзор архитектуры

Коротко: NodeMCU управляет Neopixel и обменивается командами с MQTT‑брокером. HAP-NodeJS (на Raspberry Pi) выступает мостом между HomeKit (Siri/Elgato Eve) и MQTT, переводя команды HomeKit в MQTT‑сообщения и обратно.

Плюсы этой схемы:

Простая интеграция с существующей инфраструктурой MQTT.
Масштабируемость: каждый физический светильник — отдельный MQTT‑хост.
Можно эмулировать любые аксессуары HomeKit, если описать их в HAP-NodeJS.

Ограничения:

Эмулятор не делает устройство сертифицированным HomeKit; некоторые официальные приложения могут предупреждать об этом.
Требуется базовая работа с Linux, Node.js, Arduino.

Установка моста HomeKit (HAP-NodeJS) на Raspberry Pi

Ниже подробная последовательность команд. Описания и пояснения идут после блоков кода. Выполняйте команды через SSH или локальный терминал.

Сначала обновите систему:

sudo apt-get update    sudo apt-get upgrade

Может потребоваться выполнить их дважды, если система не обновлялась долго.

Установите базовые пакеты:

sudo apt-get install npm git-core libnss-mdns libavahi-compat-libdnssd-dev

Установка актуальной версии Node.js: версия в apt репозитории может быть сильно устаревшей. Выберите нужный сборочный файл на nodejs.org. Для Raspberry Pi 2 нужен билд linux-armv7l; для оригинальных RPi — linux-armv6l. Пример (скорректируйте версию под актуальную):

wget https://nodejs.org/download/release/latest-v5.x.0/node-v5.5.0-linux-armv7l.tar.gz    tar -xvf node-v5.5.0-linux-armv7l.tar.gz    cd node-v5.5.0-linux-armv7l    sudo cp -R * /usr/local

Проверьте установку:

node version

Далее обновим npm и установим вспомогательные инструменты:

sudo npm install -g npm    sudo npm install -g node-gyp

Клонируем HAP-NodeJS и собираем зависимости:

git clone https://github.com/KhaosT/HAP-NodeJS.git    cd HAP-NodeJS    npm rebuild    sudo npm install node-persist    sudo npm install srp

Если при установке модулей вы увидите сообщение об ошибке вроде “This version of node/NAN/v8 requires a C++11 compiler”, установите более свежий компилятор GNU:

sudo apt-get install gcc-4.8 g++-4.8    sudo update-alternatives --install/usr/bin/gccgcc/usr/bin/gcc-4.6 20    sudo update-alternatives --install /usr/bin/gcc gcc /usr/bin/gcc-4.8 50    sudo update-alternatives --install /usr/bin/g++ g++ /usr/bin/g++-4.6 20    sudo update-alternatives --install /usr/bin/g++ g++ /usr/bin/g++-4.8 50

После этого продолжайте установку модулей по одному, чтобы не потерять сообщения об ошибках:

sudo npm install srp    sudo npm install mdns --unsafe-perm    sudo npm install debug    sudo npm install ed25519 --unsafe-perm    sudo npm install curve25519 --unsafe-perm

Запустите эмулятор:

node Core.js

Если модуль не найден — установите его командой sudo npm install <имя_модуля> и повторите.

При успешном запуске вы увидите в консоли сообщения и список эмулируемых аксессуаров — пример ниже.

HAP-NodeJS запущен — список фейковых устройств в консоли

Чтобы увидеть подробный вывод для отладки, запустите:

DEBUG=* node Core.js

Советы по стабильной работе:

Запускайте node от имени обычного пользователя, но при установке модулей используйте sudo, если возникает проблема с правами.
Если устанавливали Node.js вручную, убедитесь, что /usr/local/bin в PATH имеет приоритет.

Добавление аксессивара HomeKit через приложение (Elgato Eve)

Apple официально не предоставляет универсальное приложение для управления HomeKit доступное для всех, поэтому используем Elgato Eve (бесплатно).

Установите Elgato Eve на iPhone/iPad с поддержкой Siri.
При первом запуске создайте дом и выполните начальную настройку.
Выберите “Add Accessory” (Добавить аксессуар). Игнорируйте подсказки о расстоянии и сертификации — продолжаем.

Elgato Eve: экран добавления аксессуара

Приложение попросит код HomeKit. Выберите ручной ввод и на экране введите:

031-45-154

Этот код задан в файле аксессуара (например, Light_accessory.js) и может быть изменён там. Назовите аксессуар “Fake Light” или любое другое понятное имя и добавьте его в комнату.

Elgato Eve: ввод кода доступа HomeKit вручную

Если HAP-NodeJS запущен, вы увидите в консоли сообщения о запросах (polling) от приложения. После добавления попробуйте включить/выключить свет через Siri:

“Привет, Siri, включи Fake Light”

В консоли HAP-NodeJS появятся строки вроде:

Are we on? No.    Turning the light on!    Turning the light off!

Если это произошло — мост работает. Следующий шаг — подключить реальное Wi‑Fi устройство.

Сборка Wi‑Fi светильника (NodeMCU + Neopixel)

Аппаратная часть достаточно проста при небольшом количестве пикселей (4 шт.). Вы можете собрать больше пикселей, но тогда лучше отдельное питание.

Подключения:

Красный провод Neopixel -> VIN на NodeMCU (или 5V при внешнем питании).
Синий/чёрный провод GND -> GND на NodeMCU.
Сигнальный провод -> D2 на NodeMCU.

Осторожно: перепутанная полярность VIN и GND может необратимо повредить плату и ленты.

Если вы ещё не настроили среду Arduino для ESP8266, выполните шаги из руководства по установке платы ESP8266 в Arduino IDE. После этого установите нужные библиотеки в менеджере библиотек Arduino:

PubSubClient (lmroy) — MQTT клиент для Arduino/ESP
Adafruit NeoPixel — управление Neopixel

Мы используем модифицированный код, основанный на проекте пользователя Aditya Tannu: убрана OTA логика, добавлены HSV‑функции и упрощена настройка имени устройства.

В коде поменяйте свои сетевые настройки и уникальное имя устройства (host):

const char* ssid = "...."    const char* password = "..."    const char* host = "officelight"     IPAddress MQTTserver(192, 168, 1, 99);

Пояснения:

ssid / password — ваш Wi‑Fi.
host — уникальное имя клиента MQTT. Если меняете, учитывайте это при конфигурации аксессуара в HAP-NodeJS.
MQTTserver — IP адрес MQTT‑брокера (может быть локальным или облачным).

После загрузки прошивки устройство получит IP по DHCP. Это нормально — мы общаемся с ним через MQTT, а не напрямую по IP.

Тестовые MQTT‑сообщения (подправьте имя хоста, если изменили):

Топик: officelight — отправьте payload: on (включение). Любое другое значение — выключение.
Топик: officelight/hue — отправьте число 0–360 для оттенка цвета (HSV: 0=красный, 120=зелёный, 240=синий).
Топик: officelight/brightness — отправьте 0–100 для яркости.
Топик: officelight/saturation — отправьте 0–100 для насыщенности (0 = белый независимо от hue).

Пример с mosquitto_pub:

mosquitto_pub -h 192.168.1.99 -t officelight -m on
mosquitto_pub -h 192.168.1.99 -t officelight/hue -m 240
mosquitto_pub -h 192.168.1.99 -t officelight/brightness -m 50
mosquitto_pub -h 192.168.1.99 -t officelight/saturation -m 100

Если устройство реагирует, переходим к конфигурации аксессуара HomeKit, чтобы Siri могла управлять этим MQTT‑физическим светильником.

Конфигурирование нового аксессуара в HAP-NodeJS

Остановите HAP-NodeJS, если он запущен, и перейдите в каталог accessories. Чтобы сэкономить время, можно скачать готовый файл аксессуара, настроенный для имени host=”officelight”:

wget https://gist.githubusercontent.com/jamesabruce/a6607fa9d93e41042fee/raw/12e4fd1d1c2624e7540ba5e17c3e79bc6bdec5fd/Officelight_accessory.js

Файл — копия дефолтного Light_accessory.js с изменёнными переменными. Если захотите создать своё, помните правила:

Имя файла должно оканчиваться на _accessory.js.
В options в верхней части файла пропишите IP адрес вашего MQTT‑серверa.
Если вы изменили имя хоста в прошивке NodeMCU, замените все вхождения “officelight” на имя вашего устройства.
Создайте уникальное шестнадцатеричное username, например:

light.username = "1B:2B:3C:5D:6E:FF";

Не изменяйте PIN‑код по формату (например 031-45-154) без понимания формата: он используется для пары и совместимости.
После добавления аксессуары можно переименовывать в приложении Elgato Eve без правки файлов.
Группируйте аксессуары и создавайте сцены уже в приложении.

После правки перезапустите HAP-NodeJS и снова добавьте аксессуар в приложение, если требуется.

Автозапуск HAP-NodeJS при старте Raspberry Pi

Чтобы мост запускался после перезагрузки, добавьте запуск в /etc/rc.local до строки exit 0:

sudo node /home/pi/HAP-NodeJS/Core.js < /dev/null &

Пример того, как это выглядит в файле конфигурации:

Запуск node.js через /etc/rc.local при старте системы

Если rc.local нужно сделать исполняемым:

sudo chmod 755 /etc/rc.local

Для отладки можно остановить все node‑процессы:

killall node

В каталоге accessories удалите GarageDoorOpener_accessory.js — на момент написания он был багнут и приводил к падению сервера.

Тесты и критерии приёмки

Критерии приёмки для завершённого проекта:

HAP-NodeJS успешно запускается и не падает через 24 часа без вмешательства.
Устройство NodeMCU появляется в MQTT и корректно отвечает на топики (on/off, hue, brightness, saturation).
В приложении Elgato Eve аксессуар добавляется и управляется (вкл/выкл, цвет, яркость).
Siri корректно понимает и выполняет голосовые команды для созданного имени аксессуара.
После перезагрузки Raspberry Pi HAP-NodeJS автоматически стартует и аксессуары остаются доступными.

Тестовые сценарии:

Отправка “on” на топик officelight включает свет (проверка визуально).
Отправка hue=120 устанавливает зелёный.
Отправка saturation=0 делает свет белым.
Через приложение выключить свет и проверить, что MQTT опубликовал соответствующий статус.

Отладка и частые ошибки

HAP-NodeJS не стартует — смотрите ошибки при npm install: часто отсутствует модуль, установите его вручную.
mdns не работает — убедитесь, что avahi‑демон установлен и запущен. Проверьте, что libavahi-compat-libdnssd-dev был установлен перед сборкой mdns.
Плата ESP8266 не подключается к Wi‑Fi — проверьте SSID/пароль, сигнальную линию к Neopixel и напряжение питания.
Свет мигает или цвет неверный — проверьте порядок пикселей, уровень питания и используемую библиотеку NeoPixel.
Устройство не появляется в Elgato Eve — убедитесь, что и телефон, и Raspberry Pi в одной сети, и HAP-NodeJS запущен.

Полезные команды для диагностики:

Просмотр логов Node: запустите с DEBUG=* node Core.js
Проверка MQTT: mosquitto_sub -v -t “#” — подписаться на все топики и отследить обмен сообщениями
Проверка avahi: sudo service avahi-daemon status

Important: если вы подключаете устройство к общедоступной Wi‑Fi сети, используйте MQTT с авторизацией и TLS.

План действий при инциденте (runbook)

Проблема: HAP-NodeJS упал, аксессуары недоступны.
- Шаг 1: Подключитесь к Pi через SSH.
- Шаг 2: Выполните killall node, затем запустите DEBUG=* node Core.js и посмотрите ошибки.
- Шаг 3: Если ошибка связана с модулем — выполните sudo npm install <модуль>.
- Шаг 4: Перезапустите сервис и проверьте Elgato Eve.
Проблема: NodeMCU не отвечает на MQTT.
- Шаг 1: Проверить питание и подключение GND.
- Шаг 2: Проверить MQTT‑сервер (mosquitto) — запустить локальную подписку и увидеть сообщения.
- Шаг 3: Если NodeMCU не подключается к Wi‑Fi — проверить ssid/password и уровень сигнала.
Проблема: Устройство и приложение видят разные состояния.
- Проверьте двунаправленные публикации: акссессуар должен публиковать изменения состояния в MQTT и обновлять состояние в HAP‑NodeJS.

Настройка безопасности и приватности

Используйте аутентификацию MQTT (логин/пароль) и, по возможности, TLS для защищённой передачи.
Не публикуйте PIN‑код доступа HomeKit и уникальные username в публичных репозиториях.
Ограничьте доступ к MQTT‑брокеру через firewall или VPN, если управление доступно вне локальной сети.
Регулярно обновляйте Node.js и зависимости для закрытия известных уязвимостей.

Полезные роли и чеклисты

Чеклист для установщика (hardware):

Проверить полярность питания Neopixel
Подключить сигнальный провод к D2
Проверить стабильность питания
Убедиться, что NodeMCU прошит и подключается к Wi‑Fi

Чеклист для разработчика (firmware & bridge):

Настроить MQTT‑топики и убедиться, что они консистентны
Настроить HAP-NodeJS, добавить аксессуар
Тестировать команды on/off, hue, brightness, saturation
Добавить автозапуск HAP-NodeJS

Чеклист для администратора (после запуска):

Настроить резервное копирование SD‑карты Pi
Настроить логирование и мониторинг node‑процесса
Настроить правила брандмауэра/доступа к MQTT

Мини‑методология разработки (быстрый цикл)

Создайте минимальную прошивку для NodeMCU, реагирующую на MQTT on/off.
Разверните Mosquitto и проверьте обмен сообщениями с mosquitto_pub / mosquitto_sub.
Настройте HAP-NodeJS с одним аксессуаром и убедитесь, что приложение видит его.
Расширяйте функциональность (цвет/яркость), добавляйте логику HSV.
Включите автозапуск и тестируйте длительную стабильность.

Мера зрелости (Maturity levels)

Низкий: прототип на 4 Neopixel, тестовый MQTT, ручной запуск HAP-NodeJS.
Средний: автозапуск, безопасный MQTT (auth), базовый мониторинг.
Высокий: интеграция с Home Assistant/OpenHAB, TLS‑MQTT, резервирование, централизованное управление прошивками.

1‑строчный глоссарий

HAP-NodeJS — эмулятор HomeKit Accessory Protocol на Node.js.
MQTT — лёгкий протокол обмена сообщениями для IoT.
NodeMCU — плата на базе ESP8266 для Wi‑Fi устройств.
Neopixel — адресуемые RGB светодиоды (Adafruit).

Примеры когда этот подход не подходит

Если вам нужна официальная сертификация HomeKit (App Store/Apple MFi), этот эмулятор не заменит сертифицированное устройство.
Для промышленных/публичных решений с высокими требованиями безопасности лучше использовать профессиональные шлюзы и защищённые облачные сервисы.

Как расширить идею

Добавить датчики (температура, влажность) и эмулировать сенсоры HomeKit.
Создавать сложные сценарии и автоматизации в Elgato Eve или Home Assistant.
Интегрировать управление голосом через HomeKit автоматом в умный дом.

Подсказки для социальных сетей

OG title: Wi‑Fi светильник для Siri: HomeKit через HAP-NodeJS OG description: Создайте «фейковый» HomeKit‑аксессуар на Raspberry Pi и NodeMCU, чтобы управлять Neopixel через Siri и MQTT.

Итог

Вы получили рабочий рецепт: от Raspberry Pi и HAP-NodeJS как моста до прошивки NodeMCU, публикующей состояние и принимающей команды через MQTT. Такой подход прост, гибок и масштабируется — вы можете эмулировать любые аксессуары, если опишете их в HAP-NodeJS. Начните с четырёх Neopixel, протестируйте сценарии и затем расширяйте до полноценной системы умного дома.

Summary:

HAP-NodeJS превращает Raspberry Pi в мост HomeKit.
NodeMCU + Neopixel + MQTT — простая и гибкая аппаратная связка.
Elgato Eve и Siri управляют эмулированными аксессуарами как реальными.

Notes: Если у вас возникнут вопросы или интересные реализации — поделитесь в комментариях; будет полезно увидеть, какие аксессуары вы создадите.

Создание Wi‑Fi светильника, управляемого Siri через HomeKit (эмулятор)