[Info] Wilm - selbstprogrammierter Fritz-Aktuator

[PeterPawn]

Bist du so gut im Fotoeditor?

Das will ich mal hoffen ... wenn AVM mit so einem Gerät um die Ecke käme (wo ein eingestecktes Steckernetzteil den On/Off-Taster überdeckt), sollte/müßte man jemandem die Ohren vom Stamm hauen.

 

[eisbaerin]

200 EUR für eine solche Fünffach-Steckdose

Stimmt, sonst kostet die 4fach ca. 40€.

Ja, eine 5fach habe ich selbst bei den mit ESP8266 noch nicht entdeckt.
Vorsicht, es gibt 8fach, wo aber nur 4 Pärchen zu schalten sind.

Warum gehen da nicht mehr als 4 zu schalten?
Kann das der 8266 nicht?

 

[HarryHase]

Weil 5 keiner braucht; schade das der thread jetzt auch so zugemüllt wird

 

[Ralf-Fritz]

Oder woher hast du das?

Ne bin nicht so gut im Fotoeditor, hatte ich irgendwo mal im WWW gesehen. Will mich da nicht mit Fremden Federn Schmücken.

 

[wilm02]

Für diese vielen Anregungen und Fragen habe ich wilm veröffentlicht. Sonst koche ich nur im "eigenen Saft". @PeterPawn: Code-Review ist vielleicht hart für den Programmierer, bringt aber sehr viel.

bis hin zum "ETag"-Header

ETag hatte ich völlig aus den Augen verloren. Allerdings scheint insgesamt in der UPnP-Kommunikation wohl nur die IP-Adresse des Aktuators von Interesse zu sein. Als ich dort mal eine fehlerhafte MAC-Adresse angegeben hatte, war dies kein Hinderungsgrund für eine saubere Kommunikation über Port 2002.

Oder bist Du Dir tatsächlich schon sicher, daß es (auch wenn man das GUI dann ausschweifend/in vollem Umfang nutzt) keine weitere Kommunikation jenseits von Port 2002 zwischen FRITZ!Box und "Aktor" mehr gibt

In der Flut der zu analysierenden Pakete verlor ich am Anfang schnell die Übersicht und programmierte eine NetzwerkBridge mit der pcap-Lib, mit der ich bestimmte Pakete einzeln durchlassen und sperren konnte. Ich reduzierte solange die Durchlässigkeit, bis der SmartHome-Bereich der 546E keine Funktion mehr hatte. So konnte ich leicht relevante Pakete von unwichtigen trennen, ohne dass ich etwas über deren genaue Funktionsweise wissen musste. Daher bin ich mir sehr sicher, dass -einmal aufgebaut- nur die Kommunikation über Port 2002 relevant ist. Natürlich habe ich nur meine Konfiguration (nur eine Fritzbox) getestet, aber ich habe schon ziemlich ausgiebig im GUI herumgespielt. Es bleibt natürlich immer eine kleine Restunsicherheit, ob ich tatsächlich alles erwischt habe...

Wenn Du nicht tatsächlich nur selbst analysieren willst, solltest Du die von Dir getätigten Mitschnitte der Kommunikation auf Port 2002 irgendwo ablegen

Das werde ich machen. Ich finde aber nur noch einen alten Mitschnitt. Benötigte gleichartige Mitschnitte, um Unterschiede und Gleichheiten rauszuarbeiten, sind momentan leider nicht auffindbar. Eventuell muss ich neue machen, was aber umfangreiche Umbauarbeiten zur Folge hätte.

Die Analyse der verschiedenen Kommandos im binären Datenstrom (jeweils an Index 0 = Pakettypen) ist zugegebenermaßen ohne Beispieldaten für Dritte nahezu unmöglich. Wo es zur erfolgreichen Kommunikation (aus meiner bisherigen Sicht) nicht notwendig war den Input der Fritzbox zu unterscheiden, habe ich ihn im Code total unterschlagen. Der Code sollte ja auch keine Doku sein, sondern nur zeigen, dass das Nachbilden der Kommunikation möglich ist.

In einem nächsten Schritt sollte man den Input vollständig abprüfen, um Sicherheit zu bekommen, dass nicht ungesehen etwas anderes als erwarten angefordert wird.

Mit der von AVM veröffentlichen Tabelle der functionbitmask aus dem AHA-HTTP-Interface konnte ich das Bit für die Temperatur-Kommunikation raten.

Einige Parameter der Read values-Kommandos (Pakettyp 7), die zusätzlich auch im Conf-Kommando (Pakettyp 5) eingebettet sind, sind für mich in der Bedeutung noch unklar. Veränderungen dort führen auch zu ungeahnten Problemen. Die dortige Funktion append_var() ist sicherlich keine Glanzleistung, bildet aber zuverlässig den Datenstrom ab, den ich sehe.

Hier schon einmal kommentierte Daten im ASCII-Format:

Beschreibung des binären Protokolls über Port 2002
==================================================

- Grundsätzlich kommen alle Kommandos von der Fritzbox, der Aktuator reagiert nur.
- Von dieser Regel gibt es zwei Ausnahmen:
  1. Alle 30 Sekunden werden zyklisch alle Stati des Aktuators gesendet.
  2. Bei Änderung am Taster des Aktuators wird sofort dessen Status gesendet.

Alle binären Pakete - egal in welcher Richtung - haben den gleichen Rahmen.
     kk  Kommando bisher gesehen: 00-0a
     03  vermutlich Version des binären Protokolls
  nn nn  Gesamtlänge des Paketes inklusive Kommandotyp, Version, Gesamtlänge und Daten
  dd ..  Daten beliebiger Länge (eventuell noch weitere Bytes der Daten noch zum Rahmen)

Es können mehrere Pakete zusammen übertragen oder einzelne zerschnitten werden.

Folgende Kommandos wurden gesichtet:
  init_do  00   Box           erstes Kommande, vermutlich Initialisierung
  init_re  01         Actor   Antwort auf Initialisierung
  drei_no  03   Box           ??? mehrfach
  conf_do  05   Box           Aufforderung zum Senden der Konfiguration
  conf_re  06         Actor   Senden der Konfiguration
  var      07   Box + Actor   Übermitteln von variablen Werten: Schalterstellung, Verbrauchsgröße, Temperatur
  ping     08   Box + Actor   alle 22 Sekunden ping, der direkt beantwortet wird
  start_no 09   Box           ??? einmalig zu Beginn
  name     0a   Box           neuer Name des Actuators 

Dump eines Protokolls über Port 2002 (mit b: Fritzbox, a: 546E, in zeitlicher Reihenfolge)
------------------------------------
b:  init_do  0003 000c 0000 0000 0002 2024                                              init_do
a:  init_re  0103 0010 0000 0001 0000 0001 0002 2013                                    init_re

b:  ping     0803 000c 0000 0000 0000 0001                                              ping 0 0 1
a:  ping     0803 000c 0000 0000 0000 0001                                              ping 0 0 1

b:  drei_no  0303 0010 0000 0001 0000 0002 0000 0000                                    drei_no 2 0

b:  conf_do  0503 000c 0000 0001 0000 0000                                              conf_do
a:  conf_re (0603 0148 0000 0001 0000 0000 0000 0000                                    conf_re
                  03e8 0200                                                                 id, {???}
                  0000 0002                                                                 Modell/productname 2: Powerline546E
                  0000 1280                                                                 functionbitmask
                  576f 686e 7a69 6d6d 6572 5f32 0000 0000 0000 0000                         FriendlyName: "Wohnzimmer"
                  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
                  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
                  0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000
                  0000 0b74                                                                 manufacturer 0b74: AVM
                  xxxx 3axx xx3a xxxx 3axx xx3a xxxx 3axx xx00 0000                         AIN/identifier: "xx:xx:xx:xx:xx:xx"
                  3036 2e35 3000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000                         fwversion: "06.50"
                  0000 0000 0000 0002                                                       {???}
                  03e8 0000                                                                 id, {???}
                  0000 00a0)[Anzahl:168   +160=0x148]                                       Länge
                           (0000 000f 0004 0000 0000 0001                                   var 0f := 1        Relais 0/1
                            0000 0023 0008 0000 0000 ffff                                   var 23 := ffff,0
                                                0000 0000
                            0000 0025 0040 0000 0000 03e8                                   var 25 := 3e8,2,1,14,5,0,0,f,0,2,1,3,0,0,f,0
                                                0000 0002
                                                0000 0001
                                                0000 0014
                                                0000 0005
                                                0000 0000
                                                0000 0000
                                                0000 000f
                                                0000 0000
                                                0000 0002
                                                0000 0001
                                                0000 0003
                                                0000 0000
                                                0000 0000
                                                0000 000f
                                                0000 0000
                            0000 0012 0004 0000 0000 0014                                   var 12 := 14       Strom A [/10000]
                            0000 0013 0004 0000 0003 9a7f                                   var 13 := 39a7f    Spannung V [/1000]
                            0000 0014 0004 0000 0000 0000                                   var 14 := 0        Leistung W [/100]
                            0000 0015 0004 0000 0002 06ba                                   var 15 := 206ba    Energie kWh [/1000]
                            0000 0016 0004 0000 ffff feec)[Anzahl:160   =0xa0]              var 16 := fffffeec CosPhi [/1000] (-1...+1)

b:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 001a 0004 0000 0000 0078      var 1   1a := 78
b:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 001b 0004 0000 0000 0078      var 1   1b := 78
b:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 001c 0004 0000 0000 0078      var 1   1c := 78
b:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 001d 0004 0000 0000 0078      var 1   1d := 78
b:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 001e 0004 0000 0000 0078      var 1   1e := 78
b:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 0019 0004 0000 0000 0078      var 1   19 := 78

b:  start_no 0903 0010 0000 0001 03e8 0000 fc00 0000                                    start_no

b:  drei_no  0303 0010 0000 0001 0000 1280 03e8 0000                                    drei_no 1280 3e8
b:  drei_no  0303 0010 0000 0001 0000 0002 0000 0000                                    drei_no 2 0

a:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 0012 0004 0000 0000 0014      var 1   12 := 14
a:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 0013 0004 0000 0003 99c2      var 1   13 := 399c2
a:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 0014 0004 0000 0000 0000      var 1   14 := 0
a:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 0015 0004 0000 0002 06ba      var 1   15 := 206ba
a:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 0016 0004 0000 ffff fead      var 1   16 := fffffead
a:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 000f 0004 0000 0000 0001      var 1   0f := 1

b:  ping     0803 000c 0000 0001 0000 0002                                              ping 1 0 2
a:  ping     0803 000c 0000 0000 0000 0002                                              ping 0 0 2

b:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 000f 0004 0000 0000 0000      var 1   0f := 0
a:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 000f 0004 0000 0000 0000      var 1   0f := 0

b:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 000f 0004 0000 0000 0001      var 1   0f := 1
a:  var      0703 001c 0000 0001 03e8 0000 0000 000c 0000 000f 0004 0000 0000 0001      var 1   0f := 1

Nun stellt sich halt die Frage, was man damit/daraus machen will

Ich hatte nie ein großes Ziel vor Augen, sondern wurde nur von meinem Forscherdrang und dem für mich Machbaren getrieben. Dabei habe ich viel Neues gelernt, was für mich letztlich der Sinn des Ganzen war.

 

[wilm02]

Ich habe gerade unter github.com/wilm02/wilm ein Verzeichnis records mit Mitschnitten und Erklärungen ergänzt.
Bei der - leider etwas längeren - Suche nach den alten Original-Mitschnitten der Kommunikation zwischen Fritzbox und Powerline 546E habe ich mir diese zwischenzeitlich noch einmal genauer angesehen und einen Fehler bei meinem Aufbau der Kommunikation entdeckt, was zusätzlich gedauert hat... Ich habe bei der damaligen Analyse die NOTIFY-Nachrichten ignoriert und das "HTTP/1.1 200 OK" zu früh gesendet. Eventuell ist das der Grund, weshalb die Anmeldung meines Aktuators in der Regel zwar klappt, aber manchmal sehr viel länger dauert als beim Powerline 546E. Ich werde hier noch Nachbessern müssen.

Dass sich auch der Powerline 546E selber zusätzlich als aha-root-device zu erkennen gibt, ignoriere ich weiterhin absichtlich. Alle lokalen Möglichkeiten des Gerätes möchte ich nicht verwenden.

Wer also den Datenstrom hier mit analysieren will, ist gerne eingeladen.

 

[wilm02]

Gerade habe ich die schon angekündigte neue Version von wilm auf github.com/wilm02/wilm hochgeladen:

• Eine Überarbeitung der UPnP-Schnittstelle sorgt jetzt für eine wesentlich schnellere und stabilere Anmeldung von wilm an die Fritzbox.
• Die optional ergänzte Temperaturausgabe gibt monentan einen gefakten Temperaturwert aus, der mit jedem ping um 0,1°C hochgezählt wird. Das soll nur das Prinzip der Ausgabe zeigen. An entsprechender Stelle ist später noch eine Erfassungsroutine für eine gemessene Temperatur einzufügen.
  Leider funktioniert die Statistik der Temperatur immer noch nicht. Vermutlich fehlen noch Einstellungen bei der Konfiguration unter "conf". Ich komme da derzeit aber nicht weiter.
• Ein binärer Dump der Kommunikation ist möglich.

Um weiterhin nur eine Quelle pflegen zu müssen, habe ich zu Beginn defines eingefügt, damit einzelne Funktionalitäten zu- und abgeschaltet werden können. Diese sollten selbsterklärend sein.

 

[chked]

Zunächst mal vorweg: Klasse Ansatz! Ich habe schon seit längerem mehrere ESP im Einsatz, derzeit über einen RasPi als "Zentrale" und bin auf der Suche nach einem Taster mit Batteriebetrieb.
ESP scheidet aus, da die Stromaufnahme zu hoch bzw. die Reaktionszeit im Deepsleep zu lange ist. Die AVM-Taster wären ideal, allerdings habe ich bisher noch keine Möglichkeit gefunden, Aktionen außerhalb der AVM-Umgebung damit zu schalten.
Dein Projekt klingt sehr vielversprechend, vielleicht ist das die Lösung für mein Taster-Problem.
Doch jetzt zum : Wenn man in der letzten Version das Temperatur-define aktiviert, wird der ESP nicht mehr von der Fritzbox erkannt. Wenn das Gerät bereits angemeldet war, hat es den Status "keine Verbindung". Ohne Temperatur funktionierts.

 

[wilm02]

Ohne Temperatur funktionierts.

Das ist schon mal beruhigend und freut mich. Ich vermute, du meinst die momentan aktuelle Version wilm.ino 17cfebc und nicht die erste mit 339fae5.

Wenn man in der letzten Version das Temperatur-define aktiviert, wird der ESP nicht mehr von der Fritzbox erkannt.

Sehr interessant. Ich habe es gerade noch einmal getestet. Bei mir funktioniert es.

Welche Fritzbox mit welcher Version benutzt du? Kannst du mal mit DUMP übersetzen und mir die Daten schicken? Vielleicht kann ich dann etwas erkennen.

 

[Garagenlöter]

Ich hab nun auch mal die .ino auf nen NodeMCU geflashed. Vorher aber die ersten 4 Zeilen ausdokumentiert. Brauch ich nicht.
SSID und PW angepasst, an eioner 7490 OS 7.21 angemeldet. Lief sofort mit einer Verknüpfung eines Magenta Fensterkontakt.
Top Arbeit.
IDE: 1.8.5 , 8266er Paket: 2.6.3

 

[chked]

Zum Temperaturproblem: Ich bin erst gestern dazu gekommen, mir die Sache näher anzusehen.
Ich habe die Temperaturfunktion mit der Fritzbox 7490 (7.21) und 7580 (7.24-83255) getestet - in beiden Fällen dasselbe Verhalten.
Sobald in der conf-Anfrage der Datensatz 0x17 zurückgeschickt wird, geht die Box auf "keine Verbindung". In der read-Abfrage hat der Datensatz 0x17 keine Auswirkungen.
Ohne 0x17 in conf kommen direkt nach "conf" mehrere "drei" und "read" Anfragen, mit 0x17 nur noch pings.

 

[eisbaerin]

7580 (7.24-83255)

Wo gibt es die? Kannst du mir da bitte mal helfen.

 

[chked]

Muss natürlich 7.24-83225 heißen.

 

[eisbaerin]

Und dann muß es auch 7590 heißen.

Schade, ich hatte mich schon auf eine 7.24 für meine 7580 gefreut.

 

[wilm02]

Danke chked für die detaillierte Beschreibung. Ich werde es mir genau ansehen und hoffentlich einen Ansatz finden.

Allerdings gibt es auch bei mir unerklärliche Phänomene. Die erste veröffentlichte Programmversion aus Git, welche seit mehr als 3 Wochen unverändert, ununterbrochen bei mir läuft, macht seit Tag Nr. 16 plötzlich Probleme. Mehrfach am Tag, teilweise alle 5 Minuten, reißt inzwischen die Verbindung ab. Der Aktuator wird zwar schnell wieder neu verbunden, aber in den ersten 16 Tagen war alles absolut stabil, ohne einen einzigen Verbindungsabriss. Der plötzliche Wechsel im Verhalten ist mir unerklärlich, da er mit nichts korreliert, was ich erkennen kann. Bei Temperarur- oder Luftfeuchtigkeitseinfluss hätte ich eine langsame Veränderung der Verbindungsqualität erwartet - die Funkstrecke des Aktuators liegt großteils nicht im Haus. 16 Tage bis zum ersten Fehler deuten für mich auch nicht auf typische Programmierfehler hin. Der erste (erkannte) Überlauf findet erst nach über 50 Tagen statt...

Um dieses Verhalten besser beurteilen zu können, bin ich auf Hinweise von anderen Nutzern angewiesen. Ich möchte unterscheiden zwischen (a) grundsätzlichen Problemen und (b) Stabilität. Wenn eine Verbindung einmal für mehr als 10 Minuten hält, ist es für mich kein grundsätzliches Problem mehr.
Bei (a) benötige ich den hex-Dump, bei (b) gute Ideen.

 

[wilm02]

Hier ein aktualisierter Zwischenstand zu meinen weiteren Untersuchungen zur Stabilität von Wilm:

Es ist zwar nur eine Vermutung, sieht aber zurzeit so aus, als ob über mehrere Tage gesehen immer mehr Funktionen von Wilm verloren gehen.
Ein Aktuator im Dauereinsatz, der anfangs vollständig funktionierte, wird zwar inzwischen immer noch als Gerät angezeigt, aber neben Verbindungsabbrüchen die Anfangs nicht da waren, kann er jetzt seit Tagen per Fritz-Software überhaupt nicht mehr geschaltet werden. Die Wilm-Software ist dabei seit fast vier Wochen absolut unverändert, neue Fehler kommen aber hinzu.

Weist man der gleichen Hardware am gleichen Ort eine neue MAC-Adresse zu, sind alle Funktionen wieder da! Allerdings nicht absolut reproduzierbar und nicht immer!?
Eventuell werden einige Fehler von der Fritzbox erst nach längerer Zeit mit Wegschalten von Funktionen beantwortet. Ganz habe ich das System immer noch nicht verstanden. Vielleicht war da ein kreativer Kopf auf "der anderen Seite" und das Fortlassen der Mitschnitte über Port 2002 war nicht die einzige Hürde...

 

[Garagenlöter]

Meiner ist heute auch ausgestiegen. War auch im Netzwerk nicht mehr angemeldet. Resettet und funktioniert nun wieder.
Mal sehn wie lange.
Wie mach ich das mit den Dumps?

 

[wilm02]

Wie mach ich das mit den Dumps?

Zuerst muss mit #define DUMP 1 übersetzt werden.
Unter "http://<IP-Adresse>/log" bekommt man dann eine Ausgabe der letzten 2000 Zeichen mit Meldungen und Dumps. Also sollte man das Ganze bei Bedarf öfter wiederholen und zusammenkopieren.

 

[Garagenlöter]

soooo. das kam dabei raus:

...... got wifi
. got gateway
OwnIP: 192.168.xxx.xx
gMac: xx:xx:xx:xx:xx:xx
MDNS: sim8266.local
00_00:00:04 new value: on
00_00:00:07 FRITZ connected
out:01030010000000010000000100022013
in :0003000c0000000000022029
out:0803000c0000000000000001
in :0803000c0000000000000001
in :03030010000000010000000200000000
out:0603014800000001000000000000000003e80200000000020000128073696d383236360000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000b7436383a43363a33413a41353a33423a423600000032303139313233315f3030303030300000000000000000000000000203e80000000000a00000000f000400000000000100000023000800000000ffff000000000000002500400000000003e80000000200000001000000140000000500000000000000000000000f0000000000000002000000010000000300000000000000000000000f00000000000000120004000000000014000000130004000000039a7f0000001400040000000000000000001500040000000206ba0000001600040000fffffeec
in :0503000c0000000100000000
in :03030010000000010000128003e80000
in :0703001c0000000103e800000000000c0000001a0004000000000078
in :0703001c0000000103e800000000000c0000001b0004000000000078
in :0703001c0000000103e800000000000c0000001c0004000000000078
in :0703001c0000000103e800000000000c0000001d0004000000000078
in :0703001c0000000103e800000000000c0000001e0004000000000078
in :0703001c0000000103e800000000000c000000190004000000000078
in :03030010000000010000000200000000
in :070300a00000000103e800000000009000000031008800005465737400000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000003846772703546383630452d334243354436323235000000000100000001000003e836383a43363a33413a41353a33423a4236000000
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in :0803000c0000000100000002
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in :0803000c0000000100000004
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in :0700001c0000000000000000000000000100000f0000000000000000

hoffe das es hilft.

 

[wilm02]

@Garagenlöter Ich kann leider/glücklicherweise keine Auffälligkeiten in diesem Ausschnitt des Dumps entdecken.

Du verwendest aber eine etwas ältere Version von Wilm, in der "in" und "out zeitlich noch vertauscht waren.

Weiß jemand, wo in der *.export-Datei eventuell Daten zu den Aktuatoren gespeichert werden könnten?