八年智能家居,不止“真香”二字!
翻了以前的朋友圈和淘宝购买记录,我应该至少玩了八年的智能家居了。本文作为纯吹牛皮水文,不含任何教程,只讲故事和模式。
半智能家居
2013年,高考结束后的那个炙热的夏天,我每天出去疯玩,回到家之后的标准姿势是:冲向卧室打开空调,把衣服裤子脱个精光,去冰箱拿出一根冰棍,再打开电风扇调到最高档位,在房间里一边流着汗吹着电风扇,一边等着冷气充满整个房间。等到房间温度降低到舒适温度一般都要二十几分钟。
那时候我突发奇想,如果可以在到家之前就开好空调,是不是就舒服很多了呢?于是我马上就开始寻求解决方案。空调都有遥控器,既然电视机顶盒的遥控器(早期广电的机顶盒配了一个超大的遥控器)可学习电视遥控器的功能,那一定也有一款遥控器可以学习空调遥控器的功能。再通过网络连接控制这个遥控器,就可以远程控制空调。于是我在淘宝找到了这个东西:博联智能红外遥控器。
操作也是非常简单,接线,配网、对码,就可以在手机app上远程开关空调。从那以后,我每天回家前就会提前半个小时打开空调,回到家一进房间就可以吹到舒舒服服的冷气。这算是我智能家居的初体验,那时候的认识里,能用手机控制家电就已经足够智能。
配合博联的智能开关、支持红外遥控的电风扇、并联电容可以实现单火控制的射频开关等设备,初步打造了一个半智能的卧室,可以躺在床上用手机控制目之所及的一切电器。用手机操作、语音控制等方式,在那个时候真的已经足够新潮,但其实都只是解决了控制的问题,谈不上智能,所以我把这种模式认定为半智能家居。
智能家居初体验
一切的开始:小米多功能网关
那种传统的旧模式我带到大学宿舍继续使用,每天下课回到学生公寓我们宿舍都已经开好空调,成为全专业的避暑胜地。事情的转机要从小米的产品说起。
2017年我又发现一款智能灯泡产品:yeelight智能灯泡,这个灯泡可以通过手机控制开关、色温、亮度。后来又买了小米的多功能网关和几个传感器。那个时候好像米家app刚从小米智能家庭改名过来不久。yeelight灯泡可以添加到米家app中,通过网关结合时间、门窗开启状态和人体传感器实现灯光的自动化。这就实现了我最初的想法:通过自动化策略控制设备,if than的模式,才能算是最基本的智能家居。
有了小米多功能网关后,我的灯泡基本就是实现了自动化控制,晚上自动开灯,宿舍没人自动关灯,深夜自动调低亮度,这些功能都不需要我动手、也不需要喊一嘴小爱同学(那时候好像还没有小爱同学),全靠自动化。所以智能家居的英文叫做home automation,也是很合理的。
解决了灯光,那空调怎么办?试试homeassistant吧!
灯光和传感器的问题解决了,那我的空调怎么控制,高中毕业用到现在的broadlink智能红外遥控器要怎么和小米的这些东西联动呢?
这些功能需要人体传感器、温度传感器的介入,而博联自己并没有这种配件,我需要找到一个合适的办法把两个不同品牌的设备联通起来。经过一整晚的爬文,我终于找到一个叫home-assistant的开源平台,既支持小米的产品也支持博联的产品,同时也支持自动化。
经过几周不停的翻阅官网文档,恶补相关知识,最初装在虚拟机里,然后装在nas里(是的,大学我就有一台黑群晖了),再后来就装到了树莓派里面,又通过ESP8266+DHT22自制了一个温湿度传感器,顺便给阳台门加了个门磁。最后通过home assistant搭配homebridge配置了支持HomeKit的智能家庭。那个时候我宿舍的功能有以下这些:
下课时间自动开空调
宿舍没人时自动关空调(上课时间不一定大家都去上课)
晚上制冷到一定温度就调低风速或调高温度
早上五点六点自动关闭空调(让我们不至于冷醒)
人来开灯人走灭灯
晚上11点后调低亮度
宿管非法入侵自动通知我
上述的设备和传感器不仅可以用各自原生的app控制,也支持homeassistant的web界面控制,还可以通过HomeKit用siri控制,最重要的是可以自动化控制。
搞了这么个东西,闲着没事报名参加了学校组织的电子设计大赛,还拿了奖,是真的不好意思。
下面开始吹牛皮
通过这几年的观察,国内智能家居比较普遍的两种模式:一个是以小米、天猫精灵、华为等品牌为主的,自己搞产品搞生态,设备大多通过zigbee、蓝牙、http等协议控制,各个设备相互独立,接入网关,可以由网关控制,也可以独立运行。另一种模式是采用485总线的方式,比如墙壁开关内走弱电信号,所有灯具接入电箱用总控来控制,这类模式比较多用在高端产品上。
我认为对于实现智能家居来讲,不论选择什么模式,三个环节缺一不可:设备控制。状态获取、自动化策略。
设备控制
这是最基础的一环,灯具由开关控制通断,或者智能灯具有控制功能,可以控制开关、色温、亮度;空调、风扇可以控制开关,切换模式,调节温度、风速、风向;窗帘、开窗器可以控制开启关闭,开启率;电视、音响等可以控制开关、播放暂停、切歌或换台、调节音量、选择播放源等……
非智能设备要解决控制问题,灯具用开关控制、普通空调用红外控制、中央空调用网关控制,智能设备通过不同协议进行控制。
状态获取
和控制并行的是要能够掌握设备及传感器的状态。
各个电器的开关状态,灯具的亮度色温状态,空调风扇的设定模式、温度、风速等状态,窗帘开启率状态等,这些设备通常在解决了控制问题的同时也能解决状态获取的问题,除了只能通过红外和射频遥控的非智能设备。
传感器有最基础的二元传感器,只有on和off两种状态,比如人体传感器、门磁、某ip是否在线等
数据型传感器比如温湿度传感器、测距传感器、亮度传感器、空气质量传感器等
除此之外还有一些公共数据,比如本地实时天气、温度、风速风向、路况等等
自动化策略
解决了设备控制和状态获取两个问题后,就是通过自动化策略实现智能家居。
最基础的就是人来亮灯,人走灭灯,室温高开制冷,室温低开制热,湿度大开除湿,回家开门开窗帘、晚上睡觉关门关窗帘关灯等等。
除此之外还有一些比较复杂的自动化策略,多个传感器和设备的状态联动共同作为出发条件。比如同时满足“工作日”,“室外温度高于30度”,“室内温度高于26度”的情况下,当“任意家庭成员”“离家距离3km以下”,就“打开客厅空调,设置为制冷26度”。
米家app不能实现而Homeassistant可以的事情
能满足上述的这些设备控制、状态获取、和自动化策略就可以实现比较理想的智能家居了,家里的照明、温湿度控制、多媒体设备基本都可以通过自动化策略按照预定的模式运行起来,我家的开关基本没用手碰过,窗帘基本也没用手拉过,夏天的时候空调基本都是自动开启自动调节,以至于遥控器都不见了。
如果从一开始就用同一品牌的产品,基本通过自家app就可以实现这些功能,但是作为一个垃圾佬,本着生命不息折腾不止的精神,我还有很多其他品牌的设备,还有一些自制的设备,这些是米家app所不兼容的,所以还有很多事情是米家app能实现而Homeassistant可以的。
坐到书桌前自动开电脑
这个自动化的内容是满足“我在家”的情况下,“书桌距离传感器小于80cm”就“打开台式机”,这个功能需要超声波距离传感器和WOL远程唤醒功能。这个距离传感器是一个HC-SR04超声波测距模块+ESP8266做成的,刷了ESPHOME,配置起来非常简单。同时这上面也挂了个温湿度传感器。
执行复杂的自动化
我家的卫生间是干湿分离的卫生间,干区有个灯长期作为夜灯使用,还有镜前灯,卫生间里也有一个灯。这条自动化的内容是:当“干区人体传感器触发时”“3s以后”如果“卫生间内人体传感器没有触发”就打开干区镜前灯。因为进入卫生间必然要经过干区,如果用简单的干区有人就开灯,就没办法实现只开干区灯的自动化。通过这一条自动化就可以实现。
自制控制面板
homeassistant有web界面,homekit也有界面,ha害支持第三方的dashboard,如果有一块ipad或者安卓平板,可以固定在墙上作为控制面板。通过这个面板可以控制家里所有设备,查看各传感器的状态,也可以显示时间日期等,方便爸妈的使用。
用的是一台很古老的nexus7 ii,背后有个86插座盒,塞了个USB充电模块进去
可以看下我发在论坛的这篇帖子。
整合其他品牌的各类配件
不得不提的就是斐讯的M1空气质量检测仪和TC1智能插座,这两个设备都通过各种奇技淫巧接入了我的HA平台。
自制的DIY设备,比如上文提到的通过HC-SR04制作的超神波距离传感器,自制的空气质量检测仪,搭配SR501制作的人体传感器,通过压感传感器判断沙发上有没有坐人,床上有没有躺人躺了几个人等骚操作。
我在用的索尼bravia电视、sonos音箱都可以作为多媒体播放器添加到ha平台里,除了播放暂停切歌等功能,还可以选择播放源,这就可以实现早上音响里播放网易云的每日推荐,起床之后一边刷牙一边听新闻的功能。
HA的官网上可以看到,目前已经支持很多国外的汽车平台接入,或许也可以实现出门前提前热车开空调,回家自动开车库门等功能。
同样也可以接入各种摄像头和公共的人脸识别服务,也有看到ble蓝牙基站判断谁在哪个房间之类的操作。
综上所述,智能家居作为新兴事物,很多人觉得可有可无,但是我觉得智能家居对于打造舒适的居住环境有重大意义。人居环境和家用电器的结合,通过自动化策略调整室内的温湿度、照度、照明模式,调动家里的影音设备,让家达到最舒服的状态。
之后会继续这个话题,细致的介绍一下我在用的产品和方案,感兴趣的朋友欢迎关注和交流!
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