ESP32 Bus Expander

Logo banner of the ESP32 Bus Expander

ESP32 Bus Expander — это сопутствующая прошивка, разработанная для расширения возможностей ESP32 Bit Pirate.

Она работает на ESP32-C5 или ESP32-C6 и подключается к основному устройству Bit Pirate через UART, добавляя аппаратные функции, которых нет на основной плате.

Первая цель этого модуля расширения — расширить Bit Pirate дополнительными беспроводными возможностями, включая Wi-Fi 5 ГГц и поддержку радиопротоколов на базе IEEE 802.15.4, таких как Zigbee, Thread и Matter.

Для прошивки используйте веб-флешер и выберите ESP32 Bus Expander: ESP32 Bit Pirate Web Flasher.

Концепция

Многие платы, используемые с ESP32 Bit Pirate, поддерживают только Wi-Fi 2.4 ГГц.

ESP32 Bus Expander решает это ограничение, добавляя второе устройство, которое обеспечивает дополнительные радиовозможности.

Архитектура становится следующей:

ESP32 Bit Pirate (ESP32-S3)
        │
        │ UART
        ▼
ESP32 Bus Expander (ESP32-C5)

Bit Pirate остаётся основным интерфейсом (CLI, скрипты, инструменты).
Bus Expander предоставляет дополнительные аппаратные радиофункции.

Это позволяет добавлять новые радиотехнологии без изменения основной прошивки.

Текущие функции

Поддержка Wi-Fi (C5 и C6) — см. Режим Wi-Fi
Поддержка Zigbee (C5 и C6) — см. Режим Zigbee
Подключено к Bit Pirate через UART
Работает как радио-копроцессор
Может управляться из прошивки Bit Pirate

С подключённым расширителем Bit Pirate может взаимодействовать с сетями, требующими радиопротоколов на базе 802.15.4.

Планируемые функции

Будущие версии прошивки могут расширить поддержку дополнительных радиопротоколов:

Thread
Matter
Другие протоколы на базе 802.15.4

Это позволит экосистеме ESP32 Bit Pirate взаимодействовать с большим количеством беспроводных IoT-сетей и устройств.

Аппаратная часть

Bus Expander разработан для плат на базе ESP32-C5 и ESP32-C6 с минимум 4 МБ флеш-памяти, PSRAM не требуется.

Подключение

Bus Expander подключается к основному Bit Pirate через UART.

Типичная проводка для C5:

Bit Pirate	Bus Expander (C5)
RX	GPIO 9
TX	GPIO 10
GND	GND

Типичная проводка для C6:

Bit Pirate	Bus Expander (C6)
RX	GPIO 19
TX	GPIO 18
GND	GND

После подключения прошивка Bit Pirate может обнаружить расширитель и связаться с ним. Настройки UART можно задать в файле platformio.ini.

Режим Wi-Fi

Режим Wi-Fi превращает расширитель в контроллер беспроводной сети со своим собственным CLI, доступным через терминал Bit Pirate.

Окружения сборки:

Окружение	Плата	Диапазоны Wi-Fi
`c5slave`	ESP32-C5 DevKitC-1	2.4 ГГц и 5 ГГц
`c6slave`	ESP32-C6 DevKitM-1	только 2.4 ГГц

Функции 5 ГГц доступны только в сборке c5slave. Прошивка C6 использует те же команды Wi-Fi, но её радиомодуль поддерживает только 2.4 ГГц.

Доступные команды в режиме Wi-Fi:

Команда	Описание
`connect [ssid] [password]`	Подключиться к Wi-Fi сети
`disconnect` / `status`	Отключиться или показать статус подключения
`scan`	Сканировать близлежащие Wi-Fi сети
`ap <ssid> <password>`	Запустить точку доступа
`repeater`	Запустить или остановить режим повторителя Wi-Fi
`sniff`	Захватить Wi-Fi трафик
`deauth [ssid]`	Отправить кадры деаутентификации
`flood [channel]`	Зафлудить кадрами beacon на канале
`spam`	Отправлять кадры beacon на каналах 5 ГГц (только C5)
`evil`	Запустить активный снифф/деаутх/захват рукопожатий (только C5)
`probe`	Пробить открытые сети на наличие интернета
`nmap <host> [-p port]`	Сканировать порты на хосте
`http get <url>`	Отправить HTTP(S) GET запрос
`lookup mac\\|ip <host>`	Запустить утилиты сетевого поиска
`reset`	Сбросить Wi-Fi интерфейс

Примечания:

Сборка C5 обеспечивает дополнительный диапазон Wi-Fi 5 ГГц и связанные функции.
Сборка C6 сохраняет тот же интерфейс команд, но ограничена 2.4 ГГц.
Используйте функции сканирования, захвата и передачи Wi-Fi только в сетях и на устройствах, для которых у вас есть явное разрешение.

Режим Zigbee

ZIGBEE режим превращает экспандер в автономный эмулятор Zigbee-устройства и контроллер сети с собственным CLI, доступным через терминал Bit Pirate.

Среды сборки:

Среда	Плата	Zigbee-роли
`c6slave`	ESP32-C6 DevKitM-1	2.4 GHz Wi-Fi; Координатор + Роутер по умолчанию, или Конечное устройство
`c5slave`	ESP32-C5 DevKitC-1	2.4/5 GHz Wi-Fi; Координатор + Роутер по умолчанию, или Конечное устройство

Среда собирает прошивку Координатора/Роутера по умолчанию с -D ZIGBEE_MODE_ZCZR. Для сборки прошивки Конечного устройства замените этот флаг в platformio.ini на -D ZIGBEE_MODE_ED перед компиляцией. Это отдельные конфигурации Zigbee на этапе компиляции; не включайте оба флага одновременно.

UART C6 — это транспорт команд. USB Serial/JTAG может использоваться для отладки платы, но не является транспортом команд Bit Pirate. Сборка C5 сохраняет существующее поведение UART на GPIO9/10.

Команды, доступные в режиме ZIGBEE:

Команда	Описание
`start [coordinator\\|router]`	Запустить сеть в заданной роли
`stop` / `status` / `config`	Управление стеком и статус
`channel 11-26`	Установить канал 802.15.4 перед запуском
`permit [seconds]`	Разрешить присоединение новых устройств
`device <type>`	Эмулировать конечную точку (см. ниже)
`on` / `off` / `toggle [group]`	Управление спаренными светильниками или группой
`dim <0-255 \\| 0-100%> [group]`	Яркость спаренных светильников
`color rgb <r g b>` / `color hsv <h s v> [group]`	Цвет спаренных светильников
`settemp <celsius>` / `sethum <percent>` / `setocc <0\\|1>`	Внедрить фальшивые показания датчиков
`report`	Немедленно сообщить показания датчиков
`events`	Показать события, полученные от сети
`devices`	Список устройств, привязанных к этой конечной точке
`scan [1-4]`	Сканировать каналы на предмет активных сетей
`reset`	Сброс состояния Zigbee-сети до заводских настроек

Типы эмулируемых устройств (device <type>): none, light, dimlight, colorlight, switch, tempsensor, occupancy, fan, outlet, rangeextender.

Примечания:

Как Light (светильник) устройство, хабы управляют инструментом (полученные команды появляются в events); как Switch (выключатель), инструмент управляет спаренными светильниками.
Показания датчиков фальшивые по дизайну — полезны для тестирования реакции хабов и автоматизаций на внедрённую телеметрию.
Сцены обрабатываются нативно, когда хабы сохраняют/восстанавливают их. Группы можно адресовать напрямую (on 0x1234).
Роль End Device требует прошивку C6, собранную с ZIGBEE_MODE_ED.

Предупреждение

⚠️ Предупреждение об использовании RF: Всегда соблюдайте местные нормативы относительно беспроводных передач.

Благодарности

Команда evil с функциями вроде сниффинга, деаутентификации и захвата рукопожатий взята из Evil Firmware