Sonoff mini R4 Extreme - экстремально маленькое реле с управлением по WiFi

В этом обзоре мы рассмотрим самое маленькое реле от Sonoff, да и возможно среди всех существующих реле — модель Mini R4 Extreme. Поговорим о вариантах его применения. И реализуем на его основе дистанционное управление — вдохнём новую жизнь в старый настольный светильник от IKEA, полностью сохранив его внешний вид и функциональность.

Предисловие

Данное реле привлекло моё внимание своими миниатюрными габаритами. Шутка ли — Mini R4 Extreme обещает быть на 40% компактнее, чем достаточно маленькое реле Sonoff Mini. Это дает возможность использовать его там, где совсем мало места, но очень хочется реализовать какую-нибудь автоматизацию или удаленное управление.
На странице продукта все расписано очень красиво и радужно.
sonoff.tech/product/diy-smart-switches/minir4/
Реле можно купить на WB, Озоне, ЯМ. Я заказывал на ЯМ, была хорошая цена и возможность потратить несколько баллов Плюса.

Часть 1. Осмотр и разборка

Реле упаковано в аккуратную компактную коробку. Приятно брать в руки. Надписи со всех сторон сделаны четко и аккуратно.
Реле не занимает все внутреннее пространство коробки, а находится в ложе из очень плотного пенополиуретана.
Набор контактов стандартный. Вход и выход фазы, вход и выход нейтрали, 2 контакта для подключения выключателя.
Контакты с пластинчатыми зажимами, провода можно не обжимать наконечниками, но они неглубокие, поэтому затягивать винты нужно как следует.
На обратной стороне реле нанесена техническая информация.
И самое интересное — размеры.
Если старый советский штангенциркуль не врет, то получается 39х33х17 мм.
Кроме реле, в коробочке лежит инструкция. Русский язык есть, перевод нормальный, смысл понятен везде.
Посмотрим, что внутри. Корпус легко раскрывается с помощью ногтей.
Начинка стандартная для таких приборов, только монтаж элементов очень плотный. Под терможвачкой находится само реле. Я не нашел никаких опознавательных знаков ни на одной из его граней.
Обратная сторона. Естественно, нет ни неотмытого флюса, ни соплей припоя. Силовые линии хорошо пропаяны.
Плата с модулем WiFi установлена перпендикулярно основной плате. На ней тоже есть терможвачка, прикрывающая сам модуль.
Установлена какая-то навороченная микросхема ESP32, и на плате есть контакты для подсоединения кабеля для программирования. Соответственно, как и предыдущие реле Sonoff, его можно прошить Tasmota, ESPHome, либо подобными энтузиазистскими прошивками для отвязки от китайских серверов и возможности локального управления. Я же останусь на стандартной прошивке, потому что планирую просто пробросить его в Алису через приложение Ewelink, о котором мы поговорим позже. Тем более, что у этого реле заявлен режим управления по LAN, если вдруг внезапно кончится интернет, или китайские серверы вдруг станут недоступными.
Управление реле также поддерживается из систем «умного» дома Amazon Alexa и Google Home.

Часть 2. Немного теории и размышлений

Почему же «умный» дом был взят в кавычки? Потому что по факту все эти умные системы не что иное, как системы автоматизации, а зачастую просто разрозненные системы дистанционного управления и мониторинга, просто с помощью новомодных способов, например голосом. Приложения умного дома в основном умеют распознавать лишь точные голосовые команды, заложенные в них разработчиками.
Когда я учился в школе в 80х годах прошлого века, у меня (да и наверное у каждого) был такой одноклассник, у которого был брат, у этого брата был друг, который знал человека, который рассказывал, что в Японии (на тот момент страна самых передовых технологий) свет можно включить хлопком в ладоши. Мы, школьники, слушали про такие чудеса разинув рот, учитывая то, что даже до обычных выключателей в советских квартирах детям иногда было просто не дотянуться. Но настали 90е, и никто уже не удивлялся дистанционному управлению с пульта телевизором Akai (после пассатиж на ПТК лампового ч/б телевизора), видеомагнитофоном Funai (вообще доселе невиданное чудо), и прочим достижениям науки и технологий.
Если быть справедливым, то дистанционное управление с помощью радиоволн придумали еще в позапрошлом веке, в 1898 г. Его авторство приписывают Николе Тесле. Но это не совсем так. Как и в паре Эдисон-Лодыгин, Маркони-Попов, Оппенгеймер-Сахаров у великого кудесника Теслы был свой оппонент. Это русский ученый, профессор Николай Дмитриевич Пильчиков.
Не буду ссылаться на википедии, дзены и прочий интернет-мусор, приведу лишь ссылку на статью о нем и его работах, датированную 1954 г. для тех, кому интересна эта тема.
ufn.ru/ufn54/ufn54_5/Russian/r545f.pdf
Вернемся к нашему реле, вернее к тому, где его можно использовать. С такими габаритами перед нами открываются поистине безграничные возможности. Счастливые обладатели нейтральной линии в коробках для выключателей могут установить его туда, размеры позволяют. Либо даже в подрозетник обычной розетки.
В 50 мм коробке для выключателя или розетки остается минимум 21 мм глубины.
Неплохие варианты, ведь выключатель или внутренняя розетка с дистанционным управлением обойдутся гораздо дороже.
Куда его не стоит устанавливать, а ведь соблазн немаленький? Правильно, в металлические стаканы потолочных люстр. На youtube есть ролики несчастливых необладателей нейтрального провода в коробке выключателя, которые пробовали устанавливать реле с дистанционным управлением (как по RF433, так и по WiFi) в эти стаканы и по понятным причинам терпели неудачу.
Поэтому у меня в стакан одной из люстр установлено реле Sonoff Mini DIY ранней ревизии с внешней антенной.
Оно туда поместилось, хотя и впритык по высоте. Главное, что антенна торчит наружу, и люстра управляется нормально.

Часть 3. Установка реле в светильник

Как я написал в анонсе обзора, реле приобреталось для автоматизации олдскульного настольного светильника, купленного еще в начале 2000х — IKEA Espressivo.
Почему я до сих пор использую этот светильник?
Во-первых, он мегаустойчивый за счёт своей тяжести. Обойдемся без шуток про Бориса Бритву, хотя его действительно приятно брать в руки, чувствуется массивность и добротность. Еще бы, внутри находится тяжелый понижающий трансформатор на 12В, это вам не какой-то лёгенький импульсный преобразователь.
Во-вторых, источником света в нем является галогенная лампа с цоколем G4 на 20 Вт. Она, как и всякая лампа накаливания, имеет очень высокий коэффициент цветопередачи, спектр излучения смещен в красную сторону, цветовая температура не выше 3000К (я люблю теплый свет).
Есть у нее и минус — пульсация света.
Но поскольку светильник используется эпизодически, он точечный, на его прямой свет никто подолгу не смотрит, то это не является для меня проблемой.
Я выбрал именно его для автоматизации потому что в его массивном основании наверняка хватит свободного место для рассматриваемого реле.
Конечно, можно было обойтись розеткой от того же Sonoff, но такие розетки громоздкие, торчат из стены на приличное расстояние, в удлинителях закрывают соседнее гнездо, а также не дают возможности подключить 2 независимых маломощных прибора к одной розетке с помощью такого разветвителя (да, каюсь, свободных розеток не всегда хватает).
Также можно было разрезать шнур и вставить в разрыв реле Sonoff Basic. Но тут, как собственно и в предыдущем варианте, мы теряем возможность управления механическим выключателем, если реле/розетка выключены, а также возможность дистанционного управления при разомкнутом положении выключателя.
Итак, разбираем светильник.
Трансформатор от некой фабрики СуньЧумвЧайВыньСуХим. Сделан аккуратно и покрыт лаком.
На высоковольтной стороне используются красные провода сечением 22 AWG (примерно 0.5 мм2), а на низковольтной — синие провода сечением 18 AWG (примерно 1 мм2).
Хотя и те, и другие провода кажутся толстыми, но толстая там только изоляция, сечения самих проводов соответствуют заявленным. Их, кстати, вполне достаточно, максимальный ток при напряжении 12В и мощности 20Вт не превысит 2А даже с учетом потерь мощности на трансформаторе.
Тут же выяснилась неприятная особенность схемы. Выключатель напрямую соединен с трансформатором одним проводом. Его нельзя отсоединить ни от трансформатора (провод припаян внутри), ни от выключателя (разъём запрессован на контакте).
Ни одна из 4 схем подключения реле не позволяет подключить выключатель в существующем виде.
В идеале нам понадобится либо дополнительный выключатель, либо дополнительный трансформатор с полноценными проводами для подключения к реле. Для этого можно купить на барахолке такой же светильник в качестве донора, они там есть.
Но затем я решил, что можно просто разрезать этот провод в середине и нарастить короткие концы проводов от трансформатора и выключателя, чтобы они дотянулись до контактов реле. Тут нам и пригодится родная колодка, которой ранее были сращены провода питания и трансформатора. Ну чтобы лишних деталей после сборки не оставалось.
Собираем итоговую схему.
Для проверки работы получившегося убердевайса сначала нужно правильно вставить вилку в розетку, чтобы ноль и фаза оказались на своих местах. Не хочется проверять что будет, если их перепутать. Поэтому определим и пометим маркером фазовый контакт на вилке и прозвоним розетку на предмет расположения фазы.
Ввести реле в работу очень просто:
— Устанавливаем на смартфон приложение Ewelink. Регистрируемся, если еще нет.
— Подаем питание на реле. Оно перейдет в режим сопряжения по bluetooth и синий индикатор начнет мигать последовательностью «два коротких и один длинный».
— Запускаем добавление нового компонента в приложении. Добавляем найденное реле, вводим пароль от сети WiFi. Настраиваем параметры.
Для упрощения процесса лучше находится в той сети (2.4 ГГц), куда вы планируете добавить реле. Поэтому если ваш смартфон подключен к сети 5 ГГц, переключитесь на время настройки.

Проверяем управление из приложения и с выключателя. Реле щелкает, лампа загорается и гаснет, статус в приложении меняется соответственно.
Присутствует задержка при отработке удаленных команд, но она минимальная.
Теперь проверим локальный режим работы. Запретим маршрутизатору выход в интернет.
Значок беспроводной сети возле переключателя
сменится на значок локальной сети.
Проверяем переключение из приложения, все работает.
Я не зря уделил внимание локальному режиму работы, и наверное не зря энтузиазисты-диайвайщики шьют все, что шьется, в локальные прошивки. Не далее, как 4 октября прошлого, 2023 г. на несколько часов стали недоступны серверы Xiaomi/Aqara. Хуже всего пришлось владельцам умных замков. Пример проблемы из переписки в телеграм канале Aqara на скриншоте.
Теперь можно устанавливать реле и трансформатор в корпус светильника. Задача оказалась не из лёгких. Несмотря на кажущиеся большими пустоты, оказалось, что даже для такого маленького реле свободного места там немного. Пришлось долго перебирать конструкцию прежде, чем я нашел положение реле в корпусе, когда провода не натянуты и не пережаты, трансформатор не перекошен и нижняя крышка закрывается.

Заключение

Итак, цель достигнута. Олдскульный светильник, прослуживший верой и правдой более 20 лет, обрел новую жизнь с возможностью дистанционного управления, сохранив при этом управление с выключателя.
Отмечу, что данное реле существует и в ZigBee исполнении. Но большая часть моего «умного» дома с Алисой уже реализована на устройствах Aqara с ZigBee хабом, и городить еще одну систему с ZigBee не хочется. А «чужаки» с управлением по WiFi (приборы Yeelight и Sonoff) в моей системе уже есть.
Существует также вариант этого реле с поддержкой протокола Matter. Но это все же пока дело будущего и, как говорится, совсем другая история.