早在2015年底,我就拆解過貝爾金(Belkin)的第一代WeMo智能插座,該公司最初僅對它提供專有app套件控制,但后來又增加了亞馬遜Alexa和更廣泛的IFTTT(if this, then that)協(xié)議支持。
大約兩年后,我又拆解了一款來自Jasco(獲GE許可)的、協(xié)議不那么靈活但基于藍(lán)牙(而不是WiFi)的智能插座——我在2016年圣誕假期期間,就是用它來控制我們家的圣誕樹彩燈的。
現(xiàn)在,我再次跟大家分享一下拆解的樂趣,這次的拆解對象是貝爾金的第二代WeMo Insight——它不但比上一代產(chǎn)品?。?.9”高×2.9”寬×2.3”深 vs. 5.1"高×3.3"寬×2.1"深),功能也更強(qiáng),而且內(nèi)置了能耗監(jiān)控功能(難怪叫"Insight")。
在深入拆解過程之前,我先給大家看一下它的能耗監(jiān)測報告是什么樣子。我在2018年1月1日中午截取了下面這張屏幕圖。如果我記得沒錯的話,自2017年12月16日以來,圣誕樹就已點(diǎn)亮并進(jìn)行了一些其他裝飾。樹上有五條包含200個燈(是白熾燈,不是LED)的燈串,彼此串聯(lián)并連接到WeMo Insight。我是使用安裝在Nexus 7 FHD平板電腦上的Android版WeMo app做的這張屏幕截圖:
這個特別的WeMo Insight是一個工廠翻新品,我在2017年6月初以20.79美元的價格從Ebay上的Linksys商店購買到。它的外包裝和里面的說明都比較簡單:
打開包裝盒,插座就是這樣:
跟以前的拆解一樣,出于隱私保護(hù)的考慮,我隱藏了設(shè)備的序列號和MAC地址,如上圖所示。其頂部的隱藏開關(guān)用于重置設(shè)備到出廠默認(rèn)設(shè)置。它旁邊的micro USB端口雖然顯然可以用來為智能插座的電路供電,但在此時沒有任何有意義的功能,比如連接到外部傳感器什么的。
但這款產(chǎn)品已經(jīng)上市一段時間了,至今還沒有添加任何新的東西,所以我也不再指望它會出什么新花樣了。
按壓背面的標(biāo)簽貼紙,可感覺到有三個明顯的缺口,表明是隱藏的螺絲孔。根據(jù)拆解第一代WeMo的經(jīng)驗,我猜測這次用的也是三角形防拆螺絲。事實(shí)證明我的猜測正確:
言歸正傳,這是前半部分塑料殼內(nèi)部的樣子:
頂部的電源開關(guān)并不是機(jī)械式的,手指按壓壓不下去(你很快就會看到它是如何工作的了):
以下是WeMo Insight的內(nèi)部組成:
pcb的左半部分包含連接開關(guān)AC插座的連接器以及其它東西。底部是負(fù)載繼電器,頂部是變壓器,各種無源器件散落在pcb各處。右上角是Wi-Fi天線。右側(cè)有兩個附加板:最右邊的那個電路板上有數(shù)字電路,通過多色線束連接到主pcb;旁邊那個電路板包含“Insight”電流檢測電路。在后續(xù)圖片中可以更近地看到這兩個附加板的詳情(以及其他東西)。
首先來看數(shù)字板仍安裝在外殼里的特寫鏡頭:
電源開關(guān)實(shí)際上是一種電容式開關(guān),它是現(xiàn)代智能手機(jī)、平板電腦和計算機(jī)顯示器內(nèi)置的電容式觸摸界面的一種原始形式(但卻非常有效……畢竟沒有涉及任何機(jī)械裝置)。當(dāng)系統(tǒng)檢測到手指接近時,它會接通開關(guān)AC插座的電源,同時點(diǎn)亮開關(guān)后面的指示燈。稍后我會逐一展示說明。底部是前面提到的出廠設(shè)置復(fù)位開關(guān)。下圖從另一個角度展示了將兩塊附加板用線束進(jìn)行電氣連接的視圖:
這是在數(shù)字電路板后面的電流檢測電路的窺視圖,稍后可以更清楚地看到它:
這是Wi-Fi天線的另一個視角:
將數(shù)字板從外殼中拔出,這樣就可以看到更完整的視圖,包括前面提到的底部的micro USB連接器(以及其他東西):
數(shù)字板左邊是一個華邦(Winbond)的W9825G6JH 256Mb DDR SDRAM(多謝Hackaday網(wǎng)站將標(biāo)簽撥開顯示出芯片信息,所以我也就不用再剝開了?。?。 右下角是旺宏(Macronix)的MX25L12835E 128Mb串口NOR閃存。說到前面提及的“指示燈”,我想提醒你注意pcb上的三個LED燈:D15位于拱形電容式開關(guān)的中間,D16和D17分別位于其正下方和復(fù)位開關(guān)SW1的上方。當(dāng)?shù)谝淮螁覹eMo Insight并處于正常工作的“開啟” 狀態(tài)時,所有三個LED都亮起:
但在通過Wi-Fi進(jìn)行初始設(shè)置之前,WeMo Insight會通過交替點(diǎn)亮D16和D17來廣播其當(dāng)前未配置的狀態(tài),然后熄滅所有三個LED ......周而復(fù)始:
數(shù)字pcb的背面主要是雷凌(Ralink)的RT5350F,這是一款2.4GHz 150Mbps 802.11n Wi-Fi SoC(因此解釋了那個單元天線),它還嵌入了一個工作在360MHz的MIPS 24KEc處理器內(nèi)核(充當(dāng)系統(tǒng)的“大腦”)、一個帶有集成PHY的5端口10/100Mbps以太網(wǎng)交換機(jī),以及一個USB2主/從控制器。
最后,讓我們看看電流檢測模塊的兩側(cè):
我無法從IC封裝標(biāo)記中辨別出它的身份,但另一篇Hackaday文章《SmartEE the Smart Plug》中進(jìn)行了說明(不管你信不信,這是WeMo Insight數(shù)字板的一種開源替代方案)。原來它是Silergy(原Maxim)78M6610電能管理處理器。
雖然Belkin(或任何為Belkin設(shè)計WeMo Insight的公司)可能決定只使用現(xiàn)成的模塊,但我猜測他們決定采用附加板而非集成方案是有意為之。通過使“Insight”的硬件設(shè)計部分模塊化,從而可選,Belkin還可能使用沒有“Insight”模塊的基本配置來設(shè)計另一款單獨(dú)的產(chǎn)品。但這只是我的猜測,您如何看待?請在評論中分享您的觀點(diǎn)!
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