樹莓派 + Home Assistant + HomeKit 從零開始打造個人智能家居系統(tǒng)(1):前言

樹莓派 + Home Assistant + HomeKit

隨著科技巨頭的入場,智能家居不但從比爾蓋茨當年的預言中走入現(xiàn)實,而且在平臺化的力量下变泄,成為了消費者能夠輕松入手的產(chǎn)品。親自打造個人的智能家居系統(tǒng)已不是難事恼琼,本文將從零開始妨蛹,更加系統(tǒng)地講解打造個人智能家居的各個環(huán)節(jié),以期哪怕是零基礎的小白也能夠輕松入門玩耍晴竞。
由于是零基礎教程蛙卤,在系列文章的首篇,我會先展示最終的使用效果颓鲜,再用一定篇幅介紹市面上的智能家居平臺表窘,最后簡單介紹搭建個人智能家居系統(tǒng)所用到的設備典予、軟件、平臺乐严、系統(tǒng)結構瘤袖,有基礎的極客玩家可選擇性閱讀。

一昂验、最終使用效果

本系統(tǒng)能夠使用 iOS(HomeKit) 設備以及 Web 頁面(Home Assistant)直接操作捂敌,除此之外,通過 Home Assistant 的自動化設置既琴,能夠?qū)崿F(xiàn)更多的功能占婉,將會在之后的文章中介紹。


iOS 家庭

iOS 家庭

Siri控制 & 消息通知

Home Assistant 首頁

Home Assistant 按房間分類控制

Home Assistant 天氣頁面

Home Assistant 基于平面圖的可視化控制

二甫恩、智能家居能干什么

一張圖簡要說明智能家居的功能與實現(xiàn)方式逆济。

功能與實現(xiàn)

三、智能家居平臺

我將 DIY 以外的智能家居平臺(硬件)分成兩種模式磺箕。

  1. 平臺化模式奖慌,一個供智能家居硬件設備接入的平臺,不限制設備的具體參數(shù)松靡,平臺統(tǒng)籌全部設備简僧、統(tǒng)一通信協(xié)議與數(shù)據(jù),在一個 App 或頁面內(nèi)控制這些來自不同品牌的智能家居硬件雕欺,由平臺實現(xiàn)更高級的自動化控制岛马、語音控制。
  2. 系統(tǒng)化模式屠列,主要由具體的智能家居硬件品牌商獨自研發(fā)啦逆,通常有獨立的 App 控制,互不兼容笛洛。
智能家居平臺

智能家居之所以智能蹦浦,設備間的通信是基礎。無數(shù)廠家的涌入開啟了萬物互聯(lián)時代撞蜂,而由于商業(yè)或技術的原因,上述的平臺或者品牌侥袜,相互之間大多是不兼容的蝌诡。

  • Apple HomeKit 蘋果的家庭 App 在美觀和易用性方面值得很多廠家學習,與 iOS 的深度整合是其他品牌無法比擬的枫吧,是 iOS 設備用戶的第一選擇浦旱。但是由于 HomeKit 授權的問題,目前接入設備較少九杂,主要為國外品牌颁湖,價格較貴宣蠕。
  • Google 與 Amazon 的情況類似,由于某些原因甥捺,接入設備在國內(nèi)不那么智能了抢蚀。
  • 小米在國內(nèi)布局智能家居多年,額外的軟件公司屬性使得小米的米家 App 比眾多不那么好用的 App 優(yōu)秀不少镰禾,米家智能平臺的開放皿曲,增加了設備的可玩性,目前要注意區(qū)分小米吴侦、米家屋休、有品、小米生態(tài)鏈企業(yè)……
  • 阿里與京東依托渠道優(yōu)勢备韧,就接入設備的種類而言是最多的劫樟。由于系統(tǒng)的封閉性,你可能會遇到在淘寶買到設備連不上京東的 App织堂,當然叠艳,也沒有開放平臺。
  • 傳統(tǒng)智能家居廠商需要在住宅的施工期介入捧挺,提前布線與規(guī)劃虑绵,能夠提供更完善的家居體驗,成本最高闽烙,終端控制設備的用戶體驗不佳翅睛。
  • 獨立的廠家也有很多小而美的產(chǎn)品,用戶體驗也很棒黑竞,但想用這些設備實現(xiàn)一些改造捕发,設備的保有量和用戶基數(shù)是一個問題,更廣泛的用戶全體是一個生態(tài)繁榮的保證很魂。
  • 至于傳統(tǒng)家電廠商的智能化路程扎酷,我不關心有什么故事,我只想請他們多花點錢請程序員與設計師遏匆。

四法挨、樹莓派 + Home Assistant + HomeKit

根據(jù)我自身的情況,我最終選擇了小米的智能家居設備幅聘,改造目標有兩點:

  • 在 iOS 終端使用 HomeKit 操控設備凡纳。
  • 更高級的自動化配置,使智能家居實至名歸帝蒿。

除了平臺間的兼容問題外荐糜,由于智能硬件設備自有平臺本身的局限性,也使得智能家居不那么智能,用戶體驗也很不好暴氏,智能家居成了遙控家居延塑。比如小米的自動化設置只能固定時間段,無法像 HomeKit 那樣以日出日落時間為條件答渔,季節(jié)變換关带,自動化就要重設一遍。
為了實現(xiàn)目標研儒,我采用的是一個開源智能家居平臺Home Assistant 豫缨。所有設備首先接入 Home Assistant,通過 homeassistant-homebridge 插件實現(xiàn)接入 HomeKit端朵,整套系統(tǒng)部署在樹莓派上好芭。結構如下:

系統(tǒng)結構

  • Home Assistant 是一個基于 Python 3 開發(fā)的開源家庭自動化平臺〕迥兀可以跟蹤和控制家庭中的所有設備舍败,并實現(xiàn)自動化控制。不同于商業(yè)化的平臺敬拓,Home Assistant 依托的是龐大的社群邻薯,目前支持 779 種不同組件,在 Github 上還有更多的定制組件乘凸,0.50 版本后厕诡,能夠直接接入小米設備。它最大的優(yōu)勢在于豐富的自動化配置以及高度自由的定制化营勤。
  • 樹莓派 是由樹莓派基金會研發(fā)的一種只有信用卡大小的單板機電腦灵嫌,最初的設計目標是用較為廉價的硬件和開源軟件為兒童提供一個計算機教育平臺。但其優(yōu)秀的擴展性和易于開發(fā)的特性葛作,使其不僅僅用于兒童教育寿羞,更是成為了極客們的玩具。樹莓派被開發(fā)出了千千萬萬種玩法赂蠢,并且普通人也可以輕松實現(xiàn)绪穆。感興趣的請深入閱讀“少數(shù)派”的文章樹莓派入門指南
  • Home Bridge 是前蘋果員工的作品虱岂,基于 NodeJS玖院,模擬 iOS HomeKit API。有如其名第岖,作為“橋”來連接 iOS 設備司恳,使得本不支持 HomeKit 的設備能夠接入。

五绍傲、下節(jié)預告

  • Home Assistant 的安裝與配置
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