实战！如何搭建一个完整的智能家居系统

本文承接《一份写给极客的智能家居指南》，从基础知识到实战，看如何搭建起一个完整的智能家居系统。

实战设备篇

ESP8266 仿真设备

• Wemo：可以被 Amazon Echo 识别
• Philips Hue：可以被 HomeKit 识别 ?

ESP8266 仿真 Wemo

要求：下载 Ardunio IDE，地址： http://www.arduino.cc/en/main/software

一、安装 Arduino ESP8266

Arduino ESP8266 GitHub 地址： https://github.com/esp8266/Arduino

安装方法：

1. 启动 Arduino IDE，并进入 Preferences 窗口
2. 在 Additional Board Manager URLs 中输入： http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
3. 从 Tools > Board 菜单中打开 Boards Manager，并输入安装 esp8266 平台

二、测试仿真

下载安装包：https://github.com/kakopappa/arduino-esp8266-alexa-multiple-wemo-switch

Setup 步骤：

• 下载代码
• 在编辑器中打开 wemos.ino
• 修改 WiFi 设置
• 定义开关及其回调，在 officeLightsOn、officeLightsOff、kitchenLightsOn、kitchenLightsOff 中
• 烧录

相似项目：Arduino Esp8266 Alexa Wemo switch emulator

ESP8266 仿真 Philips Hue

ESP8266 Hue Emulator 项目地址：ESP8266HueEmulator

这个 Demo 需要这么几个库NeoPixelBus、aJson、Time、NtpClient，同时还需要修改一些相关的配置。

因此直接使用这个脚本安装，比较简单：

注意：如果是 Mac OS，需要将下面脚本中的 $HOME/Arduino/libraries/ 改为 $HOME/Documents/Arduino/libraries/

mkdir -p $HOME/Arduino/libraries/
cd $HOME/Arduino/libraries/
git clone --branch 2.1.4 https://github.com/Makuna/NeoPixelBus.git
git clone https://github.com/interactive-matter/aJson.git
git clone https://github.com/PaulStoffregen/Time.git
git clone https://github.com/gmag11/NtpClient.git
sed -i -e 's|#define PRINT_BUFFER_LEN 256|#define PRINT_BUFFER_LEN 4096|g'  aJson/aJSON.h
cd -
git clone https://github.com/probonopd/ESP8266HueEmulator.git
sed -i -e 's|#include "/secrets.h"|//#include "/secrets.h"|g' ESP8266HueEmulator/ESP8266HueEmulator/ESP8266HueEmulator.ino
sed -i -e 's|//const char|const char|g' ESP8266HueEmulator/ESP8266HueEmulator/ESP8266HueEmulator.ino

再将代码烧录到 ESP8266 上，就可以在 Homekit 看到相应的配置。

小米智能插座

寻找设备

npm install -g miio
miio --discover

npm install --save miio

集成网关篇

Raspberry Pi Home Assistant

Images: https://home-assistant.io/docs/hassbian/installation/

Images Downloader: https://etcher.io/

发现文档好像有点问题，便手动地尝试安装：

pip3 install --upgrade homeassistant

运行

sudo -u homeassistant -H /srv/homeassistant/bin/hass

并不没工作，于是执行官方的安装脚本：

curl -O https://raw.githubusercontent.com/home-assistant/fabric-home-assistant/master/hass_rpi_installer.sh && sudo chown pi:pi hass_rpi_installer.sh && bash hass_rpi_installer.sh

又在我的 MBP 上安装尝试

pip3 install homeassistant
hass --open-ui

然后发现安装完就可以了。

Home Assistant Broadlink PM PRO

在 configuration.yaml 文件中添加下面的配置：

# Example configuration.yaml entry
switch:
  - platform: broadlink
    host: IP_ADDRESS
    mac: 'MAC_ADDRESS'
    switches:
      reciever:
        command_on: 'switch_packet on'
        command_off: 'switch_packet off'

获取 Broadlink 配置

1. 从 https://github.com/NightRang3r/Broadlink-e-control-db-dump 获取数据导出脚本
2. 打开 易控（英语：E-Control） 应用，点击菜单 -> 共享 -> 云分享 就会生成相应的配置文件
3. 浏览手机上的 /broadlink/newremote/SharedData/ 目录，复制出 jsonSubIr、jsonButton、jsonIrCode 三个文件
4. 安装好 python 环境， 并安装 pip install simplejson
5. 执行第一步代码中的脚本，python getBroadlinkSharedData.py
6. 安装python-broadlink，地址 https://github.com/mjg59/python-broadlink.git

不知道是不是我的空调问题，获取到的配置是空的。

Homebridge

相关的插件：

• Yeelight：homebridge-yeelight
• 小米设备：homebridge-aqara
• Broadlink RM 红外：homebridge-broadlink-rm
• Broadlink SP 开关: homebridge-broadlink-sp
• Home Assistant: homebridge-homeassistant

安装 Homebridge

编辑软件源：

sudo vim /etc/apt/sources.list

修改为阿里云，速度会更快一些：

deb http://mirrors.aliyun.com/raspbian/raspbian/ jessie main non-free contrib
deb-src http://mirrors.aliyun.com/raspbian/raspbian/ jessie main non-free contrib

安装 Node.js ARM 版 ：

curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_7.x | sudo -E bash -
sudo apt-get install -y nodejs

安装 avahi：

sudo apt-get install libavahi-compat-libdnssd-dev

安装 homebridge：

npm install -g homebridge

安装相应的插件：

sudo npm install -g homebridge-yeelight
sudo npm install -g homebridge-homeassistant
sudo npm install -g homebridge-broadlink-sp
sudo npm install -g homebridge-broadlink-rm
sudo npm install -g homebridge-platform-wemo
sudo npm install -g homebridge-miio

对应的配置在 home-assistant 目录下的 configuration.yaml 文件。

开机启动

在 /etc/default 目录下创建 homebridge 文件，内容如下：

#Defaults / Configuration options for homebridge
#The following settings tells homebridge where to find the config.json file and where to persist the data (i.e. pairing and others)
HOMEBRIDGE_OPTS=-U /var/lib/homebridge

# If you uncomment the following line, homebridge will log more
# You can display this via systemd's journalctl: journalctl -f -u homebridge
# DEBUG=*

在 /etc/systemd/system 目录下创建 homebridge.service 文件，内容如下：

[Unit]
Description=Node.js HomeKit Server
After=syslog.target network-online.target

[Service]
Type=simple
User=homebridge
EnvironmentFile=/etc/default/homebridge
# Adapt this to your specific setup (could be /usr/bin/homebridge)
# See comments below for more information
ExecStart=/usr/local/bin/homebridge $HOMEBRIDGE_OPTS
Restart=on-failure
RestartSec=10
KillMode=process

[Install]
WantedBy=multi-user.target

启动服务：

systemctl daemon-reload
systemctl enable homebridge
systemctl start homebridge

HomeBridge 集成 Home Assistant

安装插件：

npm install -g homebridge-homeassistant

添加配置：

"platforms": [
  {
    "platform": "HomeAssistant",
    "name": "HomeAssistant",
    "host": "http://127.0.0.1:8123",
    "password": "yourapipassword",
    "supported_types": ["binary_sensor", "climate", "cover", "device_tracker", "fan", "group", "input_boolean", "light", "lock", "media_player", "scene", "sensor", "switch"],
    "logging": true
  }
]

Amazon Echo 设置

我用的是 Amazon Echo Dot 2 就是那个 Mini 版的

• 安装 Yeelight Skill
• 安装 Mijia

两者需要登录小米的账号，才能授权获得控制。

结合 HomeAssistant 和 Amazon Echo

文档：https://home-assistant.io/components/alexa/

如果只是为了打开、关闭设备，可以直接使用 emulated_hue 组件，它可以提供一个虚拟的 Philips Hue 桥。

只开关设备

使用 Home Assistant 的 Emulated Hue 组件就可以了，添加如下的配置：

emulated_hue:
  host_ip: 192.168.199.242

其中的 192.168.199.242 即是 Home Assistant 的服务器地址

更详细的配置，如：https://github.com/Teagan42/HomeAssistantConfig

定制命令

为了使用更多的功能，则需要使用将 Home Assistant 暴露到公网上——使用诸如花生壳等。（PS:由于当前家里使用的是光纤，需要光纤猫，实施上比较困难；因此，外部访问需要使用一级跌幅，暂时没有进行这方面的尝试）。

随后在 Amazon developer console

创建相应的 Alexa Skill，并添加 Endpoing：https://YOUR_HOST/api/alexa?api_password=YOUR_API_PASSWORD

必须使用 HTTPS

定制 Home Assistant

Home Assistant RESTful API 地址：Home Assistant API

Raspberry Pi Cornata

官方文档：Use Cortana Function on IoT Core

下载 Windows 10 IoT Core Dashboard

下载地址：https://developer.microsoft.com/en-us/windows/iot/docs/iotdashboard

安装最新镜像

打开 Windows 10 IoT Core Dashboard，为 RPi 烧录镜像，如下图所示：

官方建议要更新到最新。使用 Web 界面打开设备的 Windows Update，http://:8080/#Windows%20Update，如http://192.168.199.223:8080/#Windows%20Update。

然后到 Devices 中看是否出现相应的 Microphone 设置。

开机启动 Cortana

在首页的 Device Settigns 最下面有一个 Start Cortana on Boot 的选项。

使用 Windows IoT Remote Server 访问：在 http://192.168.199.223:8080/#Remote 在勾上 Enable Windows IoT Remote Server

设置 speechlanguage 成中文：

打开 Processes -> Run command，执行：

IoTSettings -set region CN
IoTSettings -set speechlanguage zh-Hans-CN

工具集

Tools:

• Alexa Skill Testing Tool
• Raspberry Pi Burn images Tools

欢迎 star：https://github.com/phodal/smart-home

作者：黄峰达（@Phodal），ThoughtWorks软件开发工程师，CSDN博客专家。长期活跃于GitHub，专注于物联网和前端领域。出版著作《自己动手设计物联网》，以及《Growth：全栈增长工程师指南》等六本电子书，并译有《物联网实战指南》。
2017 年 7 月 1 日（星期六），「一天掌握物联网全栈开发之道」物联网主题线上峰会将在 CSDN 学院召开，Phodal 将与其他六位专家将一起从整体架构、技术栈、应用开发平台到实战经验与安全方案，希望通过一天的时间，帮助开发者快速掌握物联网全栈开发之道，目前峰会正在 7 折优惠中，点击「峰会官网」立即报名。

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