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Forum: Projekte & Code ESP32 Bluetooth MQTT Anwesenheitserkennung


Autor: Mischa N. (mischaka)
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Die Idee
In jedem Raum befindet sich bluetooth Präsenzmelder auf Basis von ESP32 
– Modul. Jedes bluetooth Präsenzmelder ist über WLAN mit Hausnetz 
verbunden und sendet die bluetooth MAC Adressen per mqtt an den smart 
home. Ich trage ein Fitness Tracker Xiaomi Mi Band, der kann so 
eingestellt werden, dass auch in verbundenen Zustand, Bluetooth 
advertising Daten sendet. Natürlich kann statt Fitness Tracker, ein 
beliebige iTag, iBeacon verwendet werden. Der muss natürlich immer dabei 
sein. So kriegt mein smart home in welchem Zimmer ich mich gerade 
befinde mit. So kann Hausautomatisierung Software z.b. Telefonanrufe in 
richtige Zimmer leiten. Meine Position anderen Personen im Haus 
mitteilen.

Funktionsweise
Esp32 Modul verbindet sich über WLAN Netz mit mqtt Broker. Das Bluetooth 
Präsenzmelder scant 10 Sekunden lang ( Scan Zeit ist einstellbar) nach 
Bluetooth Geräten. Gesammelte Daten werden in JSON Format an das mqtt 
Broker gesendet. Daten beinhalten MAC-Adresse des Bluetooth Gerätes und 
Signalstärke RSSI . Danach wiederholt sich der Vorgang. Bei verlieren 
der wifi verbindung startet Esp32 Modul neu. Bei Unterbrechung der 
Verbindung zu mqtt Broker wird die Verbindung neu aufgebaut.
/*
  MQTT Bluetooth (BLE) Anwesenheitserkennung. Raum präsenzmelder für Hausautomatisierung. Personen präsenz im Zimmer durch:
  iBeacon, Mi Band fitness tracker, smartwatch aufspüren. Publish ist MQTT_Name, Daten MAC und RSSI in JSON Format alle 10s
  {
  "28:A1:83:E1:58:8E":-60,
  "ea:5f:8d:69:be:56":-80
  }
FHEM, Node-RED, iobroker, openHAB, Domoticz     */

#include <WiFi.h>
#include <WiFiClient.h>
#include <PubSubClient.h>
#include <BLEDevice.h>
#include <BLEScan.h>
#include <BLEAddress.h>

// MQTT Zugangsdaten
#define MQTT_server "m21.cloudmqtt.com"
#define MQTT_port 12247
#define MQTT_User "iasfjkqc"
#define MQTT_Pass "qsXY5N74m-VN"
#define MQTT_Name "Schlafzimmer"    // gleichzeitig publish Name
#define QoS 0

const char* ssid = "xxxxxxxxxxxxx"; // WLAN Zugangsdaten Eintragen
const char* password = "xxxxxxxxx";

int scanTime = 10; //sek. iBeacon Suchzeit und MQTT Berichtinterval
BLEScan* pBLEScan ;

// --------------- MQTT Variablen ---------------------------------------
WiFiClient wclient;
PubSubClient mqtt(wclient);

void setup()
{
  int i;
  Serial.begin(115200);
  Serial.println("");
  Serial.println("Start");

  // --------------------- WiFi ---------------------------------------------
  Serial.println("Warte auf Verbindung");
  WiFi.mode(WIFI_STA);   ;
  WiFi.begin(ssid, password);
  Serial.println("");
  int timout = 0;
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED)
  {
    delay(500);
    Serial.print("O");
    timout++;
    if  (timout > 20) // Wenn Anmeldung nicht möglich
    {
      Serial.println("");
      Serial.println("Wlan verbindung fehlt");
      ESP.restart(); // ESP32 neu starten
    }
  }
  Serial.println("");
  Serial.print("IP Addresse: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());

  // ---------------------- MQTT ---------------------------------------------------
  mqtt.set_server(MQTT_server, MQTT_port); // MQTT Port einstellen
  if (mqtt.connect(MQTT::Connect(MQTT_Name).set_auth(MQTT_User, MQTT_Pass)))
  {
    Serial.println("Mit MQTT verbunden");
    mqtt.publish(MQTT::Publish("hallo", MQTT_Name).set_qos(QoS)); // im Topic hallo Präsenzmelder Name schreiben
  }

  Serial.println("Starte BLE Scanner");
  BLEDevice::init("");
  pBLEScan = BLEDevice::getScan();
  pBLEScan->setActiveScan(true);   // Aktives Bluetooth Scannen
  pBLEScan->setInterval(100);
  pBLEScan->setWindow(99);
}

void loop()
{
  int j;
  String NachrichtJSON;
  BLEScanResults foundDevices = pBLEScan->start(scanTime); // BLE Scanen

  NachrichtJSON = "{\r\n";     // JSON Format vorbereiten

  for (j = 0; j < foundDevices.getCount(); j++) // Alle Gefundene Bluetooth Device durchgehen
  {
    NachrichtJSON = NachrichtJSON + "\"" + foundDevices.getDevice(j).getAddress().toString().c_str() + "\":";
    if (j != foundDevices.getCount() - 1)  NachrichtJSON = NachrichtJSON + String(foundDevices.getDevice(j).getRSSI()) + ",\r\n";
    else NachrichtJSON = NachrichtJSON + String(foundDevices.getDevice(j).getRSSI()) + "\r\n}";
  } // Alle gefundene MACs durchgehen
  // diese "if" spührt das letzte Eintragung und beendet den json Datensatz.
  pBLEScan->clearResults(); // Speicher freigeben
  mqtt.publish(MQTT::Publish(MQTT_Name, NachrichtJSON).set_qos(QoS)); // JSON per MQTT senden
  Serial.println(NachrichtJSON);
  delay(100);
  if (WiFi.status() != WL_CONNECTED)  ESP.restart(); // Wenn Wlan fehlt neustarten
  if (mqtt.connected())
  {
    mqtt.loop();
  }
  else
  {
    Serial.println("MQTT Verbindung fehlt"); // Wenn MQTT Verbindung fehlt dann neu verbinden
    mqtt.connect(MQTT::Connect(MQTT_Name).set_auth(MQTT_User, MQTT_Pass));
  } // ende MQTT Verbindung ja/nein
}


Projektwebseite: http://esp32-server.de/mqtt-ble/

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