米家智能设备自动化控制

最近搞了一个青米插线板，可以绑定到米家app，然后进行远程控制。
但是，本猿需求可不止于此。这样，虽然可以通过米家app远程控制，但是没能实现自动化哇。

需求

我们意淫一下这样的场景，比较简单，哥们儿就不画图了：

1. 有一个小黑屋，屋里有个青米插线板插在插座上，该青米插线板通过小黑屋的路由器连接网络；
2. 还有部手机，手机通过充电器连在青米插线板上，同时手机通过 4G 连接网络；
3. 当手机电量低于 20% 的时候，我要告诉插线板打开电源，当手机电量高于 80% 的时候，我要告诉插线板断开电源。

这样，其实我们需求就拆分为二：

1. 自动控制，即手机根据电量自己去告诉插线板打开还是关闭；
2. 远程控制，目前已知的接口来看，我们无法通过 蓝牙、红外等进行通信。另外，现在手机和插线板一个连 4G，一个连小黑屋的路由器，二者不在同一个网段，二者要想通信需要借助一台公网的服务器，即实现一个远程的端到端通信。

思路

定了以上的需求，这个时候我想到了这样几个办法，

1. 写个自动化测试的程序，这里只针对 Android 手机，可以使用 appium，macaca，或是直接 adb 命令等等吧，去米家app里面模拟人操作。此法有些笨重，而且只能在本地跑。因为你需要一部真机或是模拟器（米家 app可以在模拟器登陆），所以没办法搬到云端跑，所以还需要做一些额外的工作实现远程控制。
2. 逆向米家app，直接调用米家接口。这个有一点好处，就是逆向后你可以将项目部署到云端，实现远程自动化控制。因为我查了下，小米貌似没有开放这些接口，哪位仁兄看到公开接口还请指教。逆向的话，成本有些高，我抓了下相关的接口，有个加密的签名，然后，我逆向看了下 Android app, 对，米家 app 没有加固，所有源码一览无余，只是这个 app 有些大，实在懒得去破解了，哪位兄台破解了，记得赐教。
3. 米家的智能设备都遵循了 miio 的协议，协议详情可以参见 这里。这个时候，如果小黑屋里有另一台电脑连接了路由器，那这个时候，同一网段的这台电脑就可以去操作插线板了，但这个时候，需要其它辅助办法，去实现远程控制了。

实现

以上思路，我选择 3 来实现。
首先，要想操作米家智能硬件，先需要获取该设备的 token，这里 提供了一些办法。但是不一定灵奥，本猿因为不太清楚米家智能硬件连接及通信的流程，里面的方式都试了，发现 token 是空的，可以说非常的小白鼠了，其实最简单靠谱的方式在 这里，简要的说，就是青米插线板连上电源后，在配置前，会首先释放出一个 WIFI, 我们用一台电脑去连接这个 WIFI(没有密码)，连接成功后，我们安装 miio, 通过 miio discover 命令，就可以得到 token了。
下面看先控制器的代码， 里面有注释，多啰嗦一句，依赖的库里有 buggggggg，娘希皮。没时间研究原因，留给仁兄去解决好了。

    const miio = require('miio');
    const EventEmitter = require('events');
   
    // chingmi info
    // Device ID: 88525***
    // Model info: qmi.powerstrip.v1
    // Address: 192.168.1.1
    // Token: 61071aflajfkjhahhahahahha via auto-token
    // Support: At least basic
    const chingmi = {
        did: '88525***',
        address: '192.168.1.113',
        token: '61071aflajfkjhahhahahahha'
    };
    
    class Controller extends EventEmitter {
    
        constructor() {
            super();
        }
    
        async run() {
            try {
                this.device = await miio.device({address: chingmi.address, token: chingmi.token});
                console.log('run --> device = ' + JSON.stringify(this.device.properties));
                // here, the original turnOff()/turnOn() setPower(boolean) togglePower() have bug,
                // the return value is always false. We turn off the device and init it from close state
                await this.device.turnOff();
                this.status = 'off';
                // this.initListeners();
                await this.onCreate();
            } catch (error) {
                console.log('run --> Error = ' + error);
                throw new Error('there is no valid device');
            }
        }
    
        initListeners() {
            // the following is shit, useless
            // const handler = (action, device) => console.log('Action', action, 'performed on', device);
            // this.device.on('action', handler);
            // device2.on('action', handler);
            // this.device.on('power', power => console.log('Power changed to', power));
        }
    
        async onCreate() {
        }
    
        /**
         * toggle power status
         *
         * @param status on/off
         * @returns {Promise}
         */
        async switch(status) {
            if (this.status === status) return;
    
            await this.device.setPower(status);
            this.status = status;
    
            console.log(`the chingmi smart power strip is turned ${status}`);
            // alarm(`[info] the chingmi smart power strip is turned ${this.isOn ? 'on' : 'off'}`)
        }
    }
    
    // test
    // (async function f() {
    //     let ctl = new Controller();
    //     await ctl.run();
    //     await ctl.switch('on');
    // })();

上面的 deviceId 和 token 当然是假的，记得改成你自己的。当然我使用 node.js 实现的，我见 github 上也有 python、go 等相关库，依你习惯了。

以上，插线板的控制器基本上是实现了，这段代码将部署在与插线板在同一局域网的一台电脑上。
接着实现远程控制，这个我们可以借助 WebSocket，小黑屋的电脑作为一个 WebSocketClient，连接公网上的 WebSocketServer(部署在公网服务器上)，连接建立之后，WebSocketServer 就可以向 WebSocketClient 发命令控制插线板了。如果，你用 node.js, 可以借助 ws 或 socket.io 实现。

好了，问题基本解决了，我们意淫下结果好了：

1. 手机电量低于 20% 了，那发个 turnOn 命令给 WebSocketServer，当然，这个时候为了方便，WebSocketServer 中也可以包含一个 HttpServer，手机此时只发个 http request 就好了；
2. WebSocketServer 收到 turnOn 命令，将该命令发送给 WebSocketClient，然后就可以通过上面的 controller 打开插线板的开关，手机开始充电；
3. 当电量高于 80%，那手机再发一个 turnOff 的命令给 WebSocketServer，WebSocketServer 将该命令发给 WebSocketClient，通过 controller 关闭插线板电源。

以上基本实现了我们的需求。

最后，有两个问题，

1. 能不能做到插线板直接与公网 server 通信？
2. 我通过 米家app 连接插线板的时候，到底会用什么数据传输方式（蓝牙、WIFI、GPS）？连接的过程还是不太清楚，有朋友门儿清的话帮忙解释下。