米家部分智能硬件拆解，ZigBee/WiFi模块分析及二次开发

作者：捷配电子工程师笔记，排版：晓宇

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拆解开始

▲左到右依次是：门磁传感器，温湿度传感器，无线开关，人体感应，小爱迷你，空气净化器，网关，吸顶灯
智能家居常见的几种无线连接方式，WIFI，蓝牙，zigbee，射频315/433。1：射频315/433在智能家居领域用的最早最普遍的一种方案，设计简单成本低，但是致命弱点是不能双向实时反馈通信，也就是说控制信号发出后不能实时反应被控制设备的状态，注定是要被淘汰的。2：WiFi的特点就是设备多、范围广、速度快，但耗电量大不适合做低功耗传感器。蓝牙的特点是功耗低，稳定性好，开放协议，但是多组网麻烦，通常都是一对一。3：ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术，ZigBee可以工作在2.4GH(全球)，最高250Kbit/s，最低20Kbit/s，传输距离在10-75M之间，ZigBee的安全性是公认的比较好的，采用AES-128加密方式，另外，ZigBee网络的自组织网和自愈能力强。应该是最有前景的智能家居无线方案。

米家智能产品中的ZigBee硬件方案

先以绿米单火线智能开关为例讲解，此产品的组网是：终端app（wifi）——网关（wifi/zigbee）——开关（zigbee）

▲包装

▲主体，说明书

▲取下面板

▲取下固定盖板

▲双层板设计，顶层PCB为主控板，底层PCB为电源及开关板

▲全家福

▲底层PCB继电器及单火线取电电路

▲拆卸地板元件，分析电路原理图
单火线取电，也就是要从开关电路得到3-5v的直流电压给主控模块和继电器供电。分两种状态，第一种开路状态，此状态下与开关进出接线端并联的高阻抗电路会形成电压，通过开关变压器转为5v直流供给主控模块。第二种导通状态，因为是用可控硅导通的，导通后可控硅两端会有稳定的0.7v电压，并联至稳压模块输出3v左右的电压供给主控。

主控PCB，目前拆过的米家zigbee主控型号都为JN5169，板子的烧录接口都为6线，顺序为：TXD，RXD，ISP,VCC，RESET，GND

恩智浦 NXP 芯片细节

其他硬件主板，芯片均为JN5169

无线开关

温湿度传感器

门磁传感器

人体传感器正

人体传感器反

无线网关

小爱迷你版

空气净化器pro（WiFi）

WiFi模块主控芯片

吸顶灯（WiFi，蓝牙），模块已阵亡。

▲上半部分为开关电源，下半部分为wifi模块及pwm控制电路
报废掉的吸顶灯无线模块，只接供电模块可被识别，连续开关5次重置，三路输出，均为pwm信号，两路默认占空比为0，1路默认占空比为50%，app可调。

米家Zigbee及WiFi模块研究所得

1.模块均可以利用zigbee抓包工具成功抓包，（ubiqua），用上位机控制。2.部分模块是基于zigbee pro 2.x开发的，可以抓取数据包，加入第三方模块创建的网络，但无keyexchange动作，可重新二次基于3.0协议栈开发。3.所有模块均可用下载器连至电脑进行二次开发，nxp官网有相应工具和实例代码包。4.目前市面上有很多5169/2530的模块，但是都法直接接入米家网关，目前也无法烤出米家各硬件代码包来复制模块。5.能接入米家的第三方WiFi模块已经有很多，种类也很多。若想高性价比体验智能家居可选。推荐阅读

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