Laboratório: Gateway Zigbee2MQTT com automação MQTT em bancada virtual

Duração estimada

90 min

Passos

13

Validações

5

Versões da documentação consultada

Zigbee2MQTT a versão estável atual · Eclipse Mosquitto a versão estável atual · Node.js a versão estável atual · npm a versão estável atual

Topologia

Um computador ou VM Linux roda o Zigbee2MQTT e o broker Mosquitto MQTT. Um adaptador USB Zigbee (ou simulador) conecta ao Zigbee2MQTT, que faz a ponte entre dispositivos Zigbee e tópicos MQTT. O usuário interage via CLI e MQTT Explorer (opcional), com endereços na faixa 192.168.56.0/24.

┌──────────────┐      USB      ┌──────────────┐      TCP      ┌───────────────┐
│  VM Linux   │<────────────>│ Zigbee2MQTT │<===========>│  Mosquitto    │
│192.168.56.10│              │ localhost    │   MQTT      │192.168.56.10  │
└──────────────┘              └──────────────┘              └───────────────┘
         │
         │
   Zigbee USB Dongle
         │
┌─────────────┐
│ Dispositivo│
│ Zigbee (sim)│
└─────────────┘

Equipamentos e software

Roteiro

1. Preparar a VM Linux

   Garanta que sua VM está atualizada e com acesso root. Isso evita falhas inesperadas.

   sudo apt update && sudo apt upgrade -yCopiar

   O que você deve ver: Sistema atualizado sem erros

2. Instalar Node.js e npm

   Zigbee2MQTT depende do Node.js. Use o repositório oficial para evitar versões antigas.

   sudo apt install -y nodejs npmCopiar

   O que você deve ver: node e npm instalados (verifique com node -v)

3. Instalar Mosquitto MQTT Broker

   O broker MQTT é o elo entre Zigbee2MQTT e aplicações industriais.

   sudo apt install -y mosquitto mosquitto-clientsCopiar

   O que você deve ver: Mosquitto rodando como serviço

4. Conectar o adaptador Zigbee USB

   Conecte o dongle Zigbee CC2531 (ou similar) à VM. Se usar simulador, consulte a documentação do Zigbee2MQTT.

   ls /dev/ttyACM* /dev/ttyUSB*Copiar

   O que você deve ver: Dispositivo USB listado (ex: /dev/ttyACM0)

5. Instalar Zigbee2MQTT

   Clone o repositório oficial e instale as dependências. Isso garante a versão mais recente e estável.

   git clone https://github.com/Koenkk/zigbee2mqtt.git
   cd zigbee2mqtt
   npm ciCopiar

   O que você deve ver: Dependências instaladas sem erros

6. Configurar Zigbee2MQTT

   Edite o arquivo de configuração para apontar para o broker MQTT local e o dongle Zigbee. Isso conecta os mundos Zigbee e MQTT.

   nano data/configuration.yamlCopiar

   O que você deve ver: Arquivo salvo com as configurações corretas

7. Exemplo de configuration.yaml

   Insira as linhas mínimas para funcionamento básico.

   homeassistant: false
   mqtt:
     base_topic: zigbee2mqtt
     server: 'mqtt://localhost:1883'
   serial:
     port: '/dev/ttyACM0'Copiar

   O que você deve ver: Arquivo salvo sem erros de sintaxe

8. Iniciar Zigbee2MQTT

   Suba o serviço e monitore logs. Isso mostra se a ponte Zigbee-MQTT está ativa.

   npm startCopiar

   O que você deve ver: Log indica 'Zigbee started' e conexão ao MQTT

9. Parear um dispositivo Zigbee (simulado)

   Coloque o dispositivo Zigbee em modo de pareamento. Se não tiver hardware, use o modo de simulação do Zigbee2MQTT (consulte a documentação).

   Acompanhe logs do Zigbee2MQTTCopiar

   O que você deve ver: Dispositivo reconhecido nos logs

10. Publicar e receber mensagens MQTT

    Teste a comunicação MQTT usando o mosquitto_sub e mosquitto_pub. Isso valida a integração ponta a ponta.

    mosquitto_sub -t zigbee2mqtt/+/state -vCopiar

    O que você deve ver: Mensagens de estado dos dispositivos Zigbee

11. Automatizar um comando via MQTT

    Envie um comando MQTT para acionar o dispositivo Zigbee. Isso simula uma automação industrial.

    mosquitto_pub -t zigbee2mqtt/<NOME_DO_DISPOSITIVO>/set -m '{"state": "ON"}'Copiar

    O que você deve ver: Dispositivo Zigbee responde e log mostra ação

12. Monitorar tópicos MQTT

    Use o mosquitto_sub para acompanhar todos os tópicos Zigbee2MQTT.

    mosquitto_sub -t zigbee2mqtt/# -vCopiar

    O que você deve ver: Fluxo de mensagens MQTT em tempo real

13. Persistir logs para análise

    Configure Zigbee2MQTT para salvar logs em arquivo. Isso é essencial para ambientes industriais.

    Consulte a documentação do Zigbee2MQTT para configuração de logsCopiar

    O que você deve ver: Arquivo de log gerado em disco

Como saber que funcionou

Troubleshooting

Segurança e hardening

• Altere a senha padrão do Mosquitto e use autenticação para evitar acesso não autorizado
• Restrinja o acesso à porta 1883 apenas à rede interna
• Desabilite tópicos MQTT desnecessários
• Mantenha Zigbee2MQTT e dependências sempre atualizados
• Revise permissões de arquivos de configuração e logs

Checklist final

• VM Linux atualizada e acessível
• Node.js, npm e Mosquitto instalados
• Dongle Zigbee reconhecido pelo sistema
• Zigbee2MQTT configurado e rodando
• Dispositivo Zigbee pareado e visível
• Mensagens MQTT publicadas e recebidas com sucesso