数据包传输组件

此组件的目的是允许 ESPHome 节点通过通信通道直接相互通信。它允许传感器和二进制传感器的状态从一个节点传输到另一个节点，而无需中央服务器或代理。实际的传输通道由其他组件提供。目前支持的传输方式有 Espnow、Sx126X、Sx127X、Uart 和 Udp。

节点可以是 提供者（发送或广播传感器数据），也可以是 消费者（从一个或多个提供者接收传感器数据）。一个节点可以同时是提供者和消费者。可选的安全由以下一种或多种方式提供：

使用共享密钥的加密
滚动码
挑战-响应（ping-pong）密钥

示例配置

# Example configuration entry
packet_transport:
  platform: ...
  update_interval: 5s
  encryption: "REPLACEME"
  rolling_code_enable: true
  binary_sensors:
    - binary_sensor_id1
  sensors:
    - sensor_id1
    - id: sensor_id2
      broadcast_id: different_id
  providers:
    - name: device1-name
      encryption: "REPLACEME"

sensor:
  - platform: packet_transport
    provider: device1-name
    id: local_sensor_id
    remote_id: some_sensor_id

binary_sensor:
  - platform: packet_transport
    provider: device2-name
    type: data                  # Optional, defaults to 'data'
    id: other_binary_sensor_id  # also used as remote_id

  - platform: packet_transport
    provider: device1-name
    type: status
    name: Device 1 connection status

配置变量

id (可选, ID): 手动指定用于代码生成的 ID。
update_interval (可选, Time): 全量广播之间的间隔。默认为 15s。
sensors (可选, list): 要广播的传感器 ID 列表。每个条目可以仅为传感器 id，也可以设置不同的广播 id。
- id (必填, ID): 要使用的传感器的 id
- broadcast_id (可选, string): 在广播中用于此传感器的 id。默认为与内部 id 相同。
binary_sensors (可选, list): 要广播的二进制传感器 ID 列表。
- id (必填, ID): 要使用的二进制传感器的 id
- broadcast_id (可选, string): 在广播中用于此二进制传感器的 id。默认为与内部 id 相同。
encryption (可选, string): 广播时使用的加密密钥。默认为不加密。它可以是任何字符串，将经过哈希处理形成 256 位密钥。
rolling_code_enable (可选, boolean): 在所有广播中包含滚动码。需要设置 encryption。默认为 false。只能在提供者端设置。
ping_pong_enable (可选, boolean): 设置后，要求加密提供者在其广播中包含由此设备生成的 nonce。默认为 false。只能在消费者端设置。
ping_pong_recycle_time (可选, Time): 控制 ping-pong 密钥重新生成的频率。需要设置 ping_pong_enable。默认为 10 分钟。只能在消费者端设置。
providers (可选, list): 提供者设备名称列表，以及可选的加密密钥。
- name (必填, string): 提供者的设备名称。
- encryption (可选, string): 提供者的加密密钥。

在需要提供者名称的地方，这应该是 esphome: 块中配置的设备名称。

此组件支持多个配置，使在向消费者提供数据时可以区分它们，或者如果提供者有多个，则可以区分提供者。在此类配置中接收数据时，传感器需要 transport_id 配置项以知道期望数据来自哪里。

可靠性

传输的可靠性取决于底层传输方式。

安全性

默认情况下没有安全保护——所有数据都以明文形式在网络上传输。这适用于非敏感传感器数据，或者可能是在完全安全的有线网络上。对于其他情况，可以提供加密密钥来加密数据，密钥在提供者和消费者之间共享。

仅加密可确保数据在传输过程中无法被读取，并防止数据伪造，但不能防止重放攻击（威胁行为者记录传输并稍后重放，例如重复某个操作。）

可以启用滚动码以减轻重放攻击——每次传输包含一个 64 位值，保证单调递增，因此消费者将拒绝包含已见过的滚动码的任何数据。滚动码还确保每个数据包中的数据不同，这使得对加密的暴力攻击变得更加困难。这在提供者配置中启用，并增加少量开销。

NOTE

滚动码的上部 32 位字段在提供者节点重启时递增并写入闪存一次。当下部 32 位字段溢出时（只能在很长时间后发生），它也会递增并写入闪存。消费者端不在闪存中存储滚动码。

为进一步保护，提供了一种 ping-pong（或挑战-响应）机制，可以在消费者配置中启用。消费者定期生成一个 32 位随机数（一个 nonce，即”Number used Once”）并将其作为 ping 广播。任何收到此 nonce 的提供者都将在未来的加密广播中将其包含为 pong。消费者期望在收到的任何数据包中获取最近发送的 ping，并将拒绝任何不包含它的数据包。

使用 ping-pong 功能将增加网络流量和传输数据包的大小（单个数据包最多可能包含来自不同设备的 4 个 nonce），但提供高水平的重放攻击保护。它需要双向网络连接，并且仅适用于本地网络，因为消费者只能广播 nonce 给提供者。

此外，在使用 ping-pong 时，可以创建连接状态二进制传感器。状态传感器将在消费者收到提供者发送的 pong 后 ping_pong_recycle_time 内报告 connected。如果未收到，将报告 disconnected。这可用于检测提供者何时不可用，或者加密密钥何时发生变化。

NOTE

设备日志中偶尔可能出现 Ping key not seen 警告消息。这是预期的，因为可能会发生：当消费者重新生成 ping 密钥后，它随后收到了带有先前密钥的 pong，很可能因为消息在传输中交叉。在这种情况下，消息将被拒绝，但下一条消息将包含正确的 pong。

因此，ping-pong 仅推荐用于状态传输，这些传输会在 update_interval 时定期更新。

安全注意事项

使用的加密是 XXTEA，速度快且紧凑。虽然 XXTEA 已知容易受到选择明文攻击，但在这种应用中这种攻击是不可能的，并且它没有其他已公布的弱点 ¹。此处使用的实现经过略微修改，以使用 256 位密钥，这将比原始的 128 位密钥提供更强的安全性。

使用加密时，除了发送方节点名称和 ping-pong 密钥的初始请求外，所有数据都经过加密。广播名称不会损害安全性，因为此信息已经可以通过 mDNS 获取。以明文请求密钥不会降低密钥的安全性，因为使用共享密钥加密此密钥的能力提供了安全保证。

然而，这意味着恶意节点可能通过覆盖有效的 ping-pong 密钥进行拒绝服务攻击，这将导致数据包被合法消费者拒绝。

配置示例

此示例将两个不同设备中的两个灯开关耦合在一起，使得打开或关闭任何一个都会导致另一个随之行动。每种情况都使用模板二进制传感器来镜像开关状态。

# Device 1
esphome:
  name: device-1

packet_transport:
  binary_sensors:
    - relay1_sensor

switch:
  - platform: gpio
    pin: GPIO6
    id: relay1
    name: "Device 1 switch"

binary_sensor:
  - platform: template
    id: relay1_sensor
    lambda: "return id(relay1).state;"

  - platform: packet_transport
    provider: device-2
    id: relay2_sensor
    on_press:
      switch.turn_on: relay1
    on_release:
      switch.turn_off: relay1

# Device 2
esphome:
  name: device-2

packet_transport:
  binary_sensors:
    - relay2_sensor

switch:
  - platform: gpio
    pin: GPIO6
    id: relay2
    name: "Device 2 switch"

binary_sensor:
  - platform: template
    id: relay2_sensor
    lambda: "return id(relay2).state;"

  - platform: packet_transport
    provider: device-1
    id: relay1_sensor
    on_press:
      switch.turn_on: relay2
    on_release:
      switch.turn_off: relay2

以下示例显示一个设备使用加密从两个不同设备读取传感器和两个二进制传感器，其中一个使用加密和 ping-pong，另一个则不使用。它还使用自己的加密和滚动码将其中一个二进制传感器重新广播到远程主机。

packet_transport:
  update_interval: 60s
  ping_pong_enable: true
  rolling_code_enable: true
  encryption: "Muddy Waters"
  binary_sensors:
    - tick_tock
   providers:
    - name: st7735s
      encryption: "Blind Willie Johnson"
    # - name: room-lights   # Not required here since no encryption

binary_sensor:
  - platform: packet_transport
    provider: st7735s
    id: tick_tock
  - platform: packet_transport
    provider: room-lights
    id: relay1_sensor

sensor:
  - platform: packet_transport
    provider: st7735s
    id: wifi_signal_sensor

在下面的示例中，我们通过提供多个配置键来区分通过 UDP 建立的通道。我们将 sensor_to_provide 的值加密并提供给具有特定 IP 地址的节点，我们从名为 device-1 的节点接收 relay1_sensor 的状态，且不使用任何加密。

udp:
  - id: udp_output
    addresses:
      - 192.168.1.78 # the IP of the specific node to provide the sensor value to
  - id: udp_input

packet_transport:
  - platform: udp
    id: transport_output
    udp_id: udp_output
    encryption: !secret your_encryption_key
    sensors:
      - sensor_to_provide
  - platform: udp
    id: transport_input
    udp_id: udp_input
    providers:
      - name: device-1

sensor:
  - platform: ...
    id: sensor_to_provide

binary_sensor:
  - platform: packet_transport
    transport_id: transport_input
    provider: device-1
    remote_id: relay1_sensor

另请参阅

截至 2025.02 已知。 ↩