Raspberry Pi a elektroměr MIR S-05: BLE GATT

Integrace elektroměru MIR C-05.10 přes Bluetooth s Raspberry Pi: GATT a reverzní inženýrství

Raspberry Pi Zero 2W s integrovaným Bluetooth umožňuje číst data z elektroměru MIR C-05.10-230-5(80)-G2Z1B-KNQ-S-D bez potřeby USB optické sondy. Rozhraní využívá GATT profil přes BLE. Nejprve nainstalujte potřebné balíčky pro práci s Bluetooth:

sudo apt update
sudo apt install -y bluez bluez-tools bluetooth python3-pip
python3 -m pip install --break-system-packages bleak
sudo systemctl enable bluetooth
sudo systemctl restart bluetooth

V nástroji bluetoothctl spusťte skenování (scan on), spárování (pair MAC), důvěryhodnost (trust MAC) a připojení (connect MAC). Elektroměry se zobrazují jako C05-sériové_číslo.

Po připojení jsou dostupné služby GATT. Hlavní pro SPP-over-BLE je 4880c12c-fdcb-4077-8920-a450d7f9b907 s charakteristikou fec26ec4-6d71-4442-9f81-55bc21d658d6 (notify/write without response). Službu Silicon Labs OTA lze ignorovat.

Čtení základních charakteristik GATT

Skript využívající knihovnu bleak prohledá dostupné charakteristiky a aktivuje oznámení (notify):

import asyncio
from bleak import BleakClient

ADDR = "E4:06:BF:87:CD:69"

CHARS = [
    "00002a29-0000-1000-8000-00805f9b34fb",
    "00002a24-0000-1000-8000-00805f9b34fb",
    "00002a25-0000-1000-8000-00805f9b34fb",
    "00002a27-0000-1000-8000-00805f9b34fb",
    "00002a26-0000-1000-8000-00805f9b34fb",
    "2bb1d64f-451a-4541-ac89-24df683309dc",
    "d24a5138-1448-48ea-a983-f7df274c6d89",
    "4335a5be-fbbd-464e-8659-1a4212239e3e",
    "b3f7e595-2951-42fa-879e-0d9dfa5e846e",
    "fec26ec4-6d71-4442-9f81-55bc21d658d6",
    "f7bf3564-fb6d-4e53-88a4-5e37e0326063",
]

def fmt(data: bytes) -> str:
    try:
        txt = data.decode("utf-8", errors="strict")
        return f'hex={data.hex(" ")} | utf8={txt!r}'
    except Exception:
        return f'hex={data.hex(" ")}' 

async def main():
    def cb(sender, data):
        print(f"NOTIFY {sender}: {fmt(bytes(data))}")

    async with BleakClient(ADDR, timeout=20.0) as client:
        print("connected:", client.is_connected)

        for uuid in CHARS:
            try:
                data = await client.read_gatt_char(uuid)
                print(f"READ {uuid}: {fmt(bytes(data))}")
            except Exception as e:
                print(f"READ {uuid}: ERROR: {e}")

        try:
            await client.start_notify("fec26ec4-6d71-4442-9f81-55bc21d658d6", cb)
            print("notify enabled on fec26...")
        except Exception as e:
            print("notify fec26 error:", e)

        await asyncio.sleep(10)

asyncio.run(main())

Výstup zobrazuje údaje: výrobce NPO"MIR"", model C05, sériové číslo 50912525161818, verze v2.81.9.0. Ostatní charakteristiky vyžadují autentizaci (READ_NOT_PERMITTED).

Reverzní inženýrství protokolu pomocí Android HCI logů

Pro analýzu provozu je potřeba zařízení s Androidem s root přístupem. Aktivujte vývojářské možnosti, HCI snoop logy a ladění přes USB. Po připojení k aplikaci „MIR DP" lze logy extrahovat pomocí adb bugreport nebo:

adb shell su -c "cp /data/misc/bluetooth/logs/btsnoop_hci.log /sdcard/Download/btsnoop_hci.log && chmod 666 /sdcard/Download/btsnoop_hci.log"
adb pull /sdcard/Download/btsnoop_hci.log

Binární soubor btsnoop_hci.log lze analyzovat (např. ve Wiresharku nebo pomocí AI). Odhalena byla sekvence BLE příkazů pro inicializaci a čtení dat: celková spotřeba, tarify T1/T2, datum/čas, proud a napětí.

Skript pro sekvenční dotazování dat

Protokol vyžaduje samostatné BLE požadavky. Ukázkový skript:

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-

"""
Sčítání dat z elektroměru MIR C-05 přes BLE.
1. Připojení a inicializace.
2. Aktivace notify.
3. Sekvenční příkazy pro čtení.
"""

# Zde jsou příkazy z HCI logů: write-without-response na fec26ec4...

Skript provede inicializaci, aktivuje oznámení a odešle požadavky. Odpovědi jsou následně parsovány na hodnoty v kWh, A a V.

Co je důležité vědět:

• Připojení přes BLE je stabilní a nevyžaduje opakované párování.
• Charakteristiky GATT jsou chráněny; je vyžadován PIN od dodavatele.
• HCI logy jsou klíčem k porozumění protokolu SPP-over-BLE.
• Integrace do Home Assistant je možná přes MQTT nebo přímé volání skriptu.
• Sekvenční dotazování je nezbytné: hromadné požadavky způsobují odpojení.

— Editorial Team