无需人工干预,「真」自动化运作,玩转Aqara &HomeKit智能家居

2024-06-18 15:58:12 21点赞 38收藏 27评论

距离我上次更新智能家居文章已经过去了两年,这两年发生了很多事情。

米家依旧是维持着入门智能家居的头把交椅,更像是一个WiFi智能设备的集合体APP,因为走大众路线,注定米家要做一些价廉物美的传感器,比如将zigbee和matter这类成本较高的协议去掉,转而替代为蓝牙Mesh或者WiFi协议,但正是因为价廉物美,米家的基数确实很大。

而Aqara主要目标是做中高端,zigbee、matter高端协议和蓝牙、WiFi、IR(红外)都有,支持homekit,苹果用户使用Aqara可以达到比较舒服的体验,相对于以前的“智障”自动化,使用新款传感器可以达到真正意义上无需人工干预的自动化。

我个人主观感受是,只要能实现无需人工干预的自动化,是不是米家还是Aqara都没有关系,当然将所有传感器都接入开源homeassistant智能家居,或许是最佳的选择。

最近我刚搬了工作室,此前的一些智能设备都留给朋友了,新工作室也就做一次彻底的改造,继续搭建新的智能家居系统,这次也是基于此前的一些使用场景,确定自己需求什么,做一些无需人工干预的自动化场景。

一些改造思路,也可以给大家借鉴一下,如果你本身就是苹果全家桶用户,完全可以参考我的思路。

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此篇文章主要是以Aqara自家APP和homekit为主,最主要的核心传感器Aqara FP2人体场景传感器性能强大,绝大部分无需人工干预的场景主要依赖于两个 FP2人体场景传感器。

简单聊下室内概况

简单户型简单户型

先来说说新工作室的一个户型。

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这套房子属于公寓性质,但是被房东之前改过,将卫生间和小厨房硬生生往里推了1米左右,客厅也因此达到了4米宽度,原本唯一独立的小房间因为改造,门和墙面都无了,直接成为一个半开放空间。

整个室内自然光仅靠阳台推拉门和工作区域的玻璃窗,小厨房有个窗户但是很暗,阳台和工作区域都朝西,其余方向均无窗,导致东部区域非常昏暗。

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东部偏暗区域主要用途是存储、3D打印以及DIY手工,有一块抗光幕布用于测试投影,有时候也会用它看看电影。

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西部区域亮度充足,虽然只有一扇推拉门一扇窗户,但是胜在太阳光还是能直射进来的,日常光线好的时候不需要开灯。

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这里主要就是工作和娱乐区域,半开放房间为主要日常生产力,主力MAC,游戏和AI跑图Win,同时也是作为视频大背景区域。

目前的需求

相对于家庭用途的灯具,我这里使用的灯具都是大功率高显色指数的吸顶灯,一共有五盏,其中四个灯功率为180W,一个灯功率为230W,加上一些其他的小灯,差不多有1100W功率。

这些灯,大部分场景下都需要一个自动运作的逻辑,不然以这边商业用电的价格,再加800W功率的摄影灯,电表真的起飞了。

最好的情况是:可以根据室内光线和人自动开关灯,在光线好的时候不开灯,在光线差且人在的场景下开灯,且在我需要的时候一键关闭或者开启自动化。

另外半开放房间下午的时候,太阳西晒进来亮度非常高,实测峰值亮度能到50000lux流明,需要自动调节百叶窗扇叶角度削弱光线,不然很刺眼。

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而阳台区域因为不合理的设计,半个区域都被对面非常近的住宅楼挡住,对面也能很容易看到室内场景,为了保证隐私和采光,只采用了纱帘,且大部分场景下纱帘都是关闭的,仅在阴天或者光线不好的时候打开增加采光。

我这个场景也可以参考家庭用途布置,核心其实都是一样,根据光照调整窗帘和照明,自动化运作。

此外还有一些小的需求,像是我这里无法随意更换门锁,门本身没门铃,经常快递小哥敲门我听不见,需要利用动静贴传感器和网关来赋予门铃的功能。

又比如离开后自动关闭全屋灯光,或者是天热人在的时候开启空调等。

我这还有部分设备是米家系,所以后期打算把之前的坑填了,做一期开源智能家居的文章。

传感器&智能设备一览

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这次智能家居改造的核心部件之一,Aqara最新推出来的卡农Pro系列智能开关,最大的亮点是单零火共用设计,触控区域具备多种操控方式,可以单双击、长按和滑动用以实现各种操作,同时也保留了物理开关可以转换为无线开关的设定。

相对于我此前改造使用过的Aqara智能开关,卡农Pro系列做工明显更优秀,AG玻璃面板哑光工艺,可以有效防指纹,质感优秀,对得起它的售价。

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除了外在和功能的改变,卡农Pro内在也非常强大, 比如使用了定制款超性能磁保持继电器,开关功耗低,使用寿命长、抗浪涌能力更浅,以及开关触点不易粘连。

又比如解决了智能开关和智能灯具兼容的问题,玩过智能家居的都知道,一般常见的组合是智能开关搭配普通灯具,或者普通开关搭配智能灯具,也有一些品牌推出了智能开关和智能灯具同时兼容的设备,但是仅限自家产品,Aqara则是可以支持部分其他品牌的产品。

Aqara这次采用了MARS-Tech火星技术,可以支持多种智能灯具,让智能灯具不掉线 ,这个功能就非常实用了,我改造之前没关注到这个细节,不然估计不一定选用大功率的普通吸顶灯了。

总体来说这是一款非常强大的智能开关,支持 Aqara自家的APP和Homekit双平台,后期也可以通过Homekit反向接入开源平台,玩法应该有很多。

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Aqara FP2人体场景传感器,这严格意义上来说,是绿米的第二款毫米波传感器,此前还有FP1,因为升级为毫米波,所以功耗比较高,常规的电池供电无法保持一个正常的续航,所以都是采用了电源供电方式,对于这类人在传感器,家里安装位置还是有一定限制的,我个人建议可以改造较高的墙壁插座,提供了一个单独的两孔插座,就可以轻松为FP2供电了。

FP2传感器集成了光照传感器,并为藏线做了设计,本身IPX5级别防水,支持多种安装方式,探测范围也非常大,单个FP2能覆盖最大40㎡的空间,正常家庭1-2个传感器就足够覆盖了。

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FP2默认是非墙角安装的底座,当然也可以通过墙角支架来实现其他安装方式,不同安装方式下有不同的探测范围和功能模式,建议安装之前仔细研究下自己家的实际情况。

FP2支持多区域划分管理,可以实现320个高密度网格,0.5x0.5m区域分辨率,配合0.5秒动态刷新,可以确保实时性,不会像此前的红外人体传感器那样,无法做到精准控制。

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网关我这里选择了更具备随意摆放的Aqara M2,它是同时支持Home kit的多功能网关,亮点有不少,像是支持POE供电,网络与供电一线搞定,也比无线配置更稳定。

M2本身也是具备红外遥控功能的, zigbee、matter协议均支持,后续升级其他传感器和产品,也不会被淘汰。

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底部还增加了一个1/4螺母,可以实现壁装和顶装等多种安装方式。

至于其他的一些传感器和设备,推出来有一段时间了,也来简单展示下。

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无线开关E1和智能插座T1,主要用于手工DIY区域普通日光灯的自动化,同时无线开关E1还充当了其他作用,比如双击关闭全部灯光自动化场景,长按开启全部灯光自动化场景,玩法还是很多的。

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单独的光照传感器T1,为什么FP2自带了光照传感器我还自己单独增加了两个呢?

其实很简单,FP2只能检测室内光照场景,而我自动调节窗帘需要检测室外光照,要独立在窗帘之外,此外百叶窗和纱帘位置光照指数相差过大,需要两个不同的传感器记录不同数据来实现自动化。

两个FP2传感器检测的光照指数用于自动开关灯,而独立的T1光照传感器用于检测室外阳光强弱,用来参考调节窗帘。

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Aqara智能窗帘电机ZigBee版,这个就不做过多介绍了,懂的都懂,目前Aqara有多个版本的窗帘电机,按需选择就行,目前觉得最好用的还是插电版本。

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Aqara 卷帘伴侣E1,也是推出了很长一段时间,可以搭配香格里拉帘和百叶窗使用,在无法安装传统智能窗帘机的情况下,卷帘伴侣也是非常不错的选择。

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Aqara门窗传感器P1,主打一个5年超长续航,相对于其他门窗传感器体积更大,电池容量1400mAh。

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最后就是最熟悉的空调伴侣P3套装,涵盖了空调伴侣P3和温湿度传感器。

除了这些配件,我手头还有一些此前的 Aqara设备,像是TVOC空气健康伴侣,G3摄像头、动静贴、人在传感器FP1也都一并接入到系统中。

核心的光照度传感器和人在传感器位置如下:

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A和B位置为人在传感器,C和D在窗帘背后,各有一个光照传感器。

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A位置传感器一览。

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B位置传感器一览。

我原本计划是采用墙角安装的,但是发现这样两个传感器无法覆盖全面,FP2墙角安装方式最大只能覆盖7米x7米范围, 而我如果采用墙角方式安装,东到西最长距离是8米多,9米不到,边缘无法覆盖到,最主要是一开始装修的插座位置并没有考虑这种安装方式。

所以最终还是墙中安装,这样最大的覆盖距离可以达到8米,加上A位置本身架子大概有40cm左右的伸出长度,差不多能覆盖全,最西边本身就是窗帘,属于干扰源,影响不算太大。

此外小厨房被我改成了临时的储物间,未来的光固化打印密闭打印空间,这里也安排了一个FP1人在传感器。

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D位置的光照传感器,我这里自己3D建模打印了一个支架,支架上嵌入安装了一个圆形磁铁,更换电池的时候就可以单独把T1拿下来,也是非常方便的,另外为了保证充足的光照数据,正面一定要朝向阳光,如果是平放,那么数据会少很多。

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C位置的光照传感器,同样自己3D建模打印了一个简单的支架,也是朝向阳光的位置。

自动化创建&HomeKit接入

核心诉求:自动实时开关灯,必要的时候一键关闭/打开自动开关灯场景。

出门自动关灯,无人的时候摄像头位置调整至正对大门。

进门摄像头识别出本人后转向墙面。

次级诉求:自动实时调整窗帘+方便手动调整

其他诉求:空调自动运行+摄像头实时调整位置+解决无门铃问题

总体来说诉求不算太多,日常住家也可以参考。

这些需求创建都不太困难,唯一需要注意的是自动实时调整窗帘,需要让光照传感器自动化运行几天,然后根据传感器不同时间光照来设定触发自动化的亮度。

比如我两个面向室外的光照传感器,因为照度光线完全不一样,所以需要分开来判定亮度。

这个周期最好是涵盖晴天、多云、阴天、雨天,力求最精准。

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比如左侧是C位置的光照传感器,峰值亮度只有10073 lux,但是D位置的光照传感器,峰值亮度能飙升到60659lux,两个位置亮度相差太大,所以如果只有一个传感器,那么就无法兼顾两个位置的最佳状态。

但是如果是正常处于同一光照亮度的房子,比如现在高层常见的主卧次卧,就可以共用一个传感器,这个就要根据自己需求来了。

关于人在传感器FP2,也需要自己设定一番,不然容易出现误判的场景。

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除了设定区域,最重要的就是设置边缘、干扰源、进出口,不然极大可能出现误判。

边缘其实就是房间没有传感器检测的范围大,超出房间的部分直接设置为边缘。

干扰源就是类似风扇、窗帘这类容易被误判的物体,尽量放置固定位置设置为干扰源区域。

进出口,就是房门。

在无人的状态下,还可以开启AI智能学习,增加判定无人状态的精确性。

另外还有一个问题,FP2在某些角度安装可能会产生反射误判,解决方法就是可以稍微移动下位置。

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工作区域自动化场景设置基本就是这样了,因为只有白天有人,所以工作时间只设定在了白天,毕竟偶尔还有误判的场景。

逻辑很简单,指定检测区域有人超过10秒且光照低于100Lux,就开启灯光,这个光照可以自己设定一个参数。

无人15秒则自动关闭灯光,各位可以根据自己情况设定一个时长。

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同样的, 手工区域和娱乐区域的吸顶灯,也是类似的设定,只不过因为更暗,将光照度调整为50Lux,同时两盏灯并不同时打开,周日周二周四执行第一路,周一周三周五、周六执行第二路,这样可以最大程度保证省电。

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不过有时候我需要灯光全开,不可以执行自动场景,那么我为无线开关设置了一个机制,长按关闭所有自动化场景,并同时播放自定义铃声“自动化灯光场景已关闭”。

设置为长按是怕误触,双击则设置为开启自动化场景,同时播放自定义铃声“自动化灯光场景已开启”。

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摄像头我也做了一定自动化执行,当门窗开启,且识别到指定人脸,则会自动转过去,这个逻辑是摄像头正对大门,每天开门后摄像头可以直接识别到我。

而摄像头自动开启转动至正常位置,则是屋里没人的场景,只不过我这里有点小漏洞,后期也会增加两个红外人体传感器放置于卫生间作为补充。

之前一直相对鸡肋的动静贴被我放置在了门上,快递小哥敲门则会激发自动化,播放指定门铃声,实测效果还不错。

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这是百叶窗的自动化运作逻辑。

上午当光线激发到2000 Lux亮度,就会瞬间打开百叶窗,这个打开其实就是叶片全开,屋里采光会很好。

当太阳继续上升,40000 Lux下都是稍微调整下叶片位置,屋里采光也还可以。

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当太阳最刺眼,超过40000 Lux亮度,比如中午和夏季3点之前的太阳,则会继续调整叶片,只留一点缝隙能抛洒一些光线,像是背后这个光线,就是缝隙中泄露出来的自然光,效果非常不错。

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至于纱帘,之前说过亮度会更暗,但是为了保证隐私,同时纱帘本身就具备不错的采光效果,所以亮度阈值设置的比较低,只在阴雨天才会打开,目前我将亮度设置在了400 Lux,后续看情况可能会调整。

当太阳日落的时候,无论光线如何,纱帘和百叶窗都完全闭合。

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此外我也保留了部分手动激活的自动化,像是利用卡农Pro开关的触控区域来实现窗帘闭合、DIY手工区域操作台小日光灯的开启关闭,都可以实现。

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卡农Pro可以实现单击触控、双击触控、长按触控、拖动触控多种方式运作机制,因为我这里灯并不是智能灯,所以无法联动实现亮度、色温的调节,但是实现窗帘的一些开关闭合还是可以的。

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最后就是自动运行空调,这个实现起来就非常简单了,我这里有个前提,就是基本不开窗户和门,主要靠净化器改的新风机维持室内空气,所以无需设置门窗关闭的前提。

至于制暖,这个冬天可以设置一样的逻辑。

实测效果还是不错的。

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这次使用的设备基本都支持Home kit,在苹果的家庭中几乎可以完美看到所有设备,只不过Home kit的自动化还有待商榷,但是像是绑定了HomePod后,有些自动功能还是非常好用的,比如离家关灯功能,虽然和米家、Aqara Home APP一样都是电子地理围栏,但是HomeKit家庭本身就是iPhone的系统级别应用,APP在后台不会杀进程,因此执行失败的概率较小。

日常可以使用一块平板直观控制一些功能,对我而言,Aqara主要是实现自动化的主力,而HomeKit则是门面。

本次分享就这么多了,希望能给考虑做智能家居的你有一些帮助,其实有时候并没有必要在意产品是属于哪个品牌系列,只要能实现自动化,无需人工干预,都是可以的。

开源智能家居,两年前的坑,准备这两三个月把坑填上,这个系列暂时完结。

作者声明本文无利益相关,欢迎值友理性交流,和谐讨论~

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