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Star67 K 1 引言
最近去南方玩住了一些智能酒店自动开关电视、窗帘、灯、空调还挺好用的尤其喜欢关灯这功能。先不说它的理解能力对同一命令的不同描述单讲控制能力还比较粗糙。比如无法细化具体开关哪个灯有的只能控制部分电器有的只是把语音控制转换成遥控器按键完成一个功能需要多个步骤…… 更喜欢住智能酒店的原因主要是这些酒店多是这两年建的比较新、比较干净。
对智能家居产生了一点兴趣。现在的智能家居用品真的不贵比如小米的产品就想要不也把自己家改造一下。刚好在 github 的趋势榜 top15 中看到了智能家居工具 Home Assistant下面就一起来了解一下智能家居系统。
Home Assistant后简称 HA诞生于 2013 年是一款基于 Python 的智能家居开源系统它的主要功能是将不同品牌的智能家居设备连接起来互联互通并将本地控制和隐私放在首位。
2 背景知识
2.1 使用方法 一般的操作流程是用户通过语音与智能助理进行交互或者用手机以及其它输入设备进行控制通过主控设置或者直接与智能硬件连接智能硬件可以作为输入产生数据如温度传感器也可以作为输出设备接受控制如空调用户还可以在主控中进行设置比如在低温时打开空调以实现智能家居的自动化。使用场景包括智能音箱、手机、手表、PC、家电、汽车、交通等。
2.2 设备通讯 我们的计算机无法与智能设备直接通讯常需要一些附加设备。智能家居有很多连接方式目前主要使用的有wifi 连接、蓝牙连接和 Zigbee 连接。
WiFi许多智能设备如智能灯泡、智能插座、智能热水器都支持 WiFi可以直接通过家庭的无线网络与 HA 进行通信。使用的协议通常包括 HTTP、MQTT 等。ZigBee许多低功耗的智能设备如传感器、开关等使用 ZigBee 协议。如需使 HA 与这些设备通信需要外加一个 ZigBee 设备如 ConBee 或 ZigBee2MQTT设备可通过 USB 接口连接到运行 HA 的物理机上。Z-WaveZ-Wave 是另一种常用于智能家居设备的无线通信协议。也需要一个 Z-Wave 控制器如 Aeotec Z-Stick连接到物理机上。蓝牙一些设备如某些智能锁和温湿度传感器使用蓝牙进行通信。如果物理机支持蓝牙那么 HA 就可以直接与这些设备通信。红外/射频一些设备如空调、电视和其他遥控设备使用红外或射频信号进行通信。可以使用如 BroadLink 等红外/射频桥接设备让 HA 能够控制这些设备。
3 功能和用途
3.1 用途
Home assistant 是一种智能家居总控软件它通过一个软件控制各种智能硬件。轻松实现设备的语音控制、自动化集中管理各品牌的智能家居避免了在多个应用程序之间来回切换。当前的版本已经支持了 1000 多个模块如果需要添加较新的设备可以通过插件商店 HACS 安装新插件。此外添加设备和设置自动化只需要在图形界面上进行操作无需修改配置文件。
3.2 功能
集成设备和服务HA 支持很多品牌和类型的智能设备这些设备通常通过 API 接口与 HA 通信而 HA 通过集成的通讯协议来实现对它们的控制和管理。跨平台HA 可以运行在不同的操作系统上如Linux, macOSWindows树莓派等。自动化允许用户设置设备之间的联动和自动化规则通过多种触发器来实现复杂的功能以提升智能化水平。打通语音助手与智能家居HA 支持通过 Google Assistant, Amazon Alex 虚拟助手来进行语音命令操作进一步增强用户体验的便利性。除了控制硬件设备也可通过组件方式提供服务比如 openai 对话功能。个性化扩展HA 使用插件和组件的形式允许用户安装第三方提供的功能和服务以增加平台的可扩展性和个性化能力。
4 部署
我觉得开始使用时与其弄个树莓派从头开始学习刷系统不如直接在计算机上安装 HA外加一些 USB 设备来支持 ZigBee、Z-Wave 和红外设备这样省时省力省钱。等到设备都能正常使用后再考虑购买嵌入式硬件。
4.1 源码
$ git clone https://github.com/home-assistant/core代码分析
代码 100% 由 Python 编写代码量 155W 行其中一半是核心代码一半是测试用例。homeassistant/components 目录中包含组件代码 68W 行目前支持 1200 多种智能硬件和服务前端、用户管理也分别作为组件实现。
4.2 部署
$ docker pull homeassistant/home-assistant:latest
$ docker run --rm -d --name homeassistant -v /exports/data/homeassistant/config:/config -e TZAsia/Shanghai -p 8123:8123 homeassistant/home-assistant:latestdocker 具体参数请参考https://www.home-assistant.io/installation/linux
此时可以在 8123 端口打开服务
(设置时建议科学上网) 主站https://www.home-assistant.io/
插件商店https://hacs-repositories.web.app/
(建议科学上网并使用英文搜索如xiaomi)
加入设备方法设置 (左)-集成 (上)-添加集成 (右下) 5 一些想法
理想很丰满现实却很骨感。目前来看由于硬件的种种限制能把灯和空调控制好就不错了。
随着自然语言大模型应用的进展对语言理解的大幅提升以及自动将复杂问题细化成简单问题。智能家居技术可能很快就能普及到普通家庭中。
统一管理不仅是智能家居领域的问题几乎我们所有的数据都需要统一管理也许能实现更广泛意义的互联互通和智能助手。而 HA 提供了很好的框架让智能家居系统不再是一个黑盒而是可以被我们所用。也许有一天我们可以用某种方式把自己的”脑子“也作为模块接入。
6 参考
智能家居达人QA专栏篇十四homeassistant最新教程十几块钱DIY的空调伴侣升级版增加更多选择和可玩性
好玩的开源项目 Docker下部署HomeAssistant智能家居系统
万物皆可HA教你把各种智能设备接入Home Assistant 图文教程
