Zigbee2MQTT项目：支持Tuya无源开关K9Z(TY)的技术实现

背景介绍

在智能家居领域，Tuya(涂鸦)是一家知名的物联网解决方案提供商，其产品线丰富多样。其中K9Z(TY)是一款无源开关设备，采用Zigbee Green Power技术实现无线控制。这类设备不需要电池供电，通过机械按键产生的能量即可发送信号，具有环保和免维护的特点。

技术挑战

K9Z(TY)设备在Zigbee2MQTT项目中面临的主要技术挑战包括：

1. 设备使用Green Power协议，与传统Zigbee设备通信方式不同
2. 设备上报的数据格式需要特殊解析
3. 设备配对过程需要特定操作

解决方案实现

1. 创建外部转换器

在Zigbee2MQTT的配置目录中创建external_converters/encrypted_gp_switch.js文件，内容如下：

const exposes = require('zigbee-herdsman-converters/lib/exposes');
const utils = require('zigbee-herdsman-converters/lib/utils');
const e = exposes.presets;

const fzLocal = {
    cluster: "greenPower",
    type: ["commandNotification", "commandCommissioningNotification"],
    convert: (model, msg, publish, options, meta) => {
        const commandID = msg.data.commandID;
        if (utils.hasAlreadyProcessedMessage(msg, model, msg.data.frameCounter, `${msg.device.ieeeAddr}_${commandID}`)) return;
        if (commandID === 224) return; // 跳过配对命令

        const lookup = {
            32: "press_1",
            33: "press_2",
            17: "press_3",
        };

        const action = lookup[commandID] !== undefined ? lookup[commandID] : `unknown_${commandID}`;
        return {action};
    },
};

const definition = {
    zigbeeModel: ['GreenPower_2'],
    model: 'GreenPower_2',
    vendor: '',
    description: 'Automatically generated definition',
    extend: [],
    meta: {},
    fromZigbee: [fzLocal],
    exposes: [
        e.action([
            "press_1",
            "press_2",
            "press_3",
        ]),
    ],
};

module.exports = definition;

2. 设备配对流程

1. 删除已配对的设备(如存在)
2. 重启Zigbee2MQTT服务
3. 长按设备配对按钮并同时按下任一开关按钮
4. 确保设备Zigbee信道与协调器匹配(默认0对应信道11)

3. 预期输出

成功配对后，设备按键操作会产生如下MQTT消息：

press_1 - 第一路开关按下
press_2 - 第二路开关按下
press_3 - 第三路开关按下(如设备支持)

技术原理

该解决方案的核心在于：

1. 使用Green Power集群接收设备通知
2. 解析命令ID并映射为可读的动作名称
3. 处理重复消息避免重复触发
4. 过滤配对过程中的特殊命令(224)

注意事项

1. 不同型号的协调器可能需要特殊配置，如Casa SkyConnect需要启用RTS/CTS流控
2. 部分协调器可能需要通过其他路由器中转才能正常工作
3. 多路开关设备会报告不同的按键动作，需要根据实际设备调整命令ID映射表

总结

通过上述方法，开发者可以成功将Tuya K9Z(TY)无源开关接入Zigbee2MQTT系统。这种方案不仅适用于该型号设备，其原理也可推广到其他使用Green Power技术的Zigbee设备。随着物联网技术的发展，这类无源设备将在智能家居领域发挥越来越重要的作用。