智能家居之實踐篇

02-08

原文鏈接：智能家居之實踐篇 · Aiur

裝修了半年多，兩個月前正式入住，可以開始好好折騰智能家居了。現在用的一些方案和之前寫的智能家居之計劃篇差了不少，於是有了這篇博客聊聊現在的設計。這裡直入主題，之前的計劃篇里有更多的背景介紹。

伺服器

我用了一台幾年前的聯想筆記本做伺服器，裝了個 Debian。這篇文章提到的大多數應用其實在樹莓派上都能跑。下面主要講軟體部分。

中控系統

一開始用的是 SmartThings，嘗試了 Home Assistant 之後就決定改用它了。HA 相對於 ST 有不少優勢，首先 ST 的大部分需要聯網才能工作，增加了額外的不穩定因素和延遲；同時 HA 是開源的 Python 項目，可定製性比 ST 高很多，例如可以把所有狀態變化記錄到第三方資料庫，支持 FloorPlan 等強大的插件。

HA 本身只是個軟體，並不直接支持 Z-Wave 和 Zigbee 等協議。我選了 Aeotec Z-Stick Gen5 用來接收 Z-Wave 的信號，家裡 Zigbee 的設備不多，需要的時候也可以用 ST 通過 MQTT 傳給 HA。

下圖就是 Home Assistant 的面板截圖，可以設置多個場景方便控制。比如我在睡覺前會看一眼 Security 確保門都鎖好，以及其他監控正常。

資料庫和監控

Home Assistant 默認會把所有的事件信息保存在 SQLite 資料庫里，並不適合長時間保存，而且沒法簡單的導出給其他應用。我把所有的事件信息都保存到了 InfluxDB 里，在前端搭了一個 Grafana 做監控面板。

HA 對 InfluxDB 的支持很好，參考官方文檔就能搞定，設置好以後所有的感測器更新、開關變化等信號都會保存到 InfluxDB 里。下圖就是溫度、濕度和占空感測器的一個 Grafana 頁面。

以及 Unifi AP 的信號監控頁面，借用了網上的一個 Grafana 模版

感測器

感測器可以用來監控房間的溫度、濕度，是否有人，以及門窗是否關好等。接下來介紹一下我研究過的幾款感測器。

Ecobee Room Sensor

因為家裡是用 Ecobee 控制暖氣的，所以多買幾個 Room Sensor 可以很方便的集成到網路里。Ecobee 會根據有人的房間的溫度控制暖氣，同時 Ecobee API 也會輸出這些 Sensor 的數據（溫度、是否有人）。購買鏈接

Monoprice Door Sensor

性價比挺高的門窗感測器，外觀也比較低調。基於 Z-Wave Plus 協議，會報告剩餘電量。購買鏈接

Monoprice Z-Wave Plus Multi Sensor

可以報告溫度、濕度、是否有人和自身電量。默認的報告頻率有點低（差 2 度才會發送更新），需要發個指令調節。購買鏈接

Wireless Sensor Tags

需要先買一個 Tag Manager，可以接入多達 40 個感測器，而且有效範圍在 400ft (120m)。這個方案看起來很不錯，不過我用 Ecobee sensor 再加幾個 Monoprice 的 multi sensor 已經夠用了。

小米的智能家庭套裝

小米的溫濕度感測器和門窗感測器都只要￥49，性價比非常高，而且外觀也不錯。不過最後我還是沒買小米的設備，主要原因是小米用的是私有的 Zigbee 協議，不支持 Smart Things，得買小米自己的中控。然而小米中控的有效範圍在 10m 左右，用電池的感測器也不支持信號中繼，得在樓上樓下放好幾個小米中控才能保證足夠的覆蓋範圍。

Monoprice Z-Wave Plus Door and Window Sensor

Monoprice 的門窗感應器，我在兩扇院子門上各裝了一個，方便查看院子門有沒有關上。購買鏈接

監控攝像頭

一開始我用的是 Arlo Pro，然而用了一陣子後覺得 Arlo 還是有不少問題，比如有錄像延遲，檢測到物體時經常會錯過一開始的幾秒，而且不付月租費話不支持 24 小時錄像，即使插電源也不可以。

最後決定還是用傳統 IP 攝像頭 + NVR。視頻錄製在 NVR 的本地硬碟，出於安全考慮 NVR 不直接暴露給外網，而是通過中控伺服器上的 ZoneMinder 間接訪問。ZoneMinder 是一個開源的錄像監控方案，其實它的功能已經相當強大了，但是同時監控幾個攝像頭會長時間佔用中控的 CPU，所以我還是用了 NVR 專門負責監控錄像。

照明

智能開關

研究了幾個帶亮度控制的開關，主要推薦兩款，都是 Z-Wave Plus 協議的：

HomeSeer HS-WD100+ Dimmer，有對應的雙聯開關。HomeSeer 的開關可以實時更新狀態，不過得保證開關盒裡有零線和地線。有些老房子的開關盒裡不一定有零線。
GE Z-Wave Plus Dimmer，這款是 GE 的，價格比 HomeSeer 的便宜一點，也有對應的雙聯開關。GE 的這款開關不支持實時更新狀態，但是優點在於不需要零線，老房子也能用。

另外我還試過 Leviton DZMX1-1LZ，不推薦這款，要求有零線，價格不便宜而且還不支持 Z-Wave Plus。Leviton 應該有新款的開關，不過我沒研究過。

智能燈泡

這一塊沒怎麼研究，Hue 用過一段時間，還算方便，但就像之前那篇文章里提到的，智能燈泡的問題在於很難和普通開關一起用，得用配套的遙控開關才行，會導致牆上多不少開關。

另外 IKEA 今年出了不少智能燈泡，用了 Zigbee 協議，看評測感覺很有前途。

網路

一開始我在 Eero 和 Orbi 之間糾結，結果有位研究無線網路 4 年的同事給我推薦 Unifi 的無限路由，試了下的確好用。

UniFi Pro AP (UAP?PRO) 可以通過 PoE 供電。不過 Unifi 設備的 PoE 比較特殊，這款 UAC-PRO 是同時支持 802.3af 和 802.3at 協議的，然而 UAP-AC-LITE 只支持 802.3at。如果你打算用 Unifi 官方的 PoE 網關，不需要擔心這個問題。但如果你像我一樣用的是其他的（我用了 NETGEAR JGS516PE），買之前得研究下這個供電問題。

Unifi Pro AP 的信號覆蓋很好，我家樓上樓下各有 1400 sqft（130 平方米），院子不大。我在樓下入口和樓上靠近院子的房間各放了一個 AP，基本上就做到整個房子包括院子無死角覆蓋了。這樣算下來成本其實和用 Eero / Orbi 也差不多，但是性能會好很多，因此推薦給房間裡布置了網線口的朋友。

Unifi 也出了類似 Eero 的 mesh network 的解決方案，沒有研究過所以不做評價。

影音

客廳用了原來的 Harmony 遙控，配合 Amazon Echo 開關電視很方便。

裝修的時候在其他房間布置了天花板音響，但是沒有現成的價格又不是太貴的多個房間的音響解決方案。研究了一通之後採用了 Echo Dot + T-Amp 的方案，每個房間配一個 Echo Dot 和一個小型功放，用手機控制各個房間的音樂。功放我用的是 Topping TP30，不算音響成本大概在 $130 左右，比起其他動輒兩千的解決方案划算多了。

其他

Homebridge

網上有一個開源的 Homebridge 插件，可以讓 Homebridge 支持 Home Assistant，這樣在 HomeKit 裡面控制 HA 上的設備了。不過我很少用 HomeKit，沒有花時間把一個個設備整理好。

門鎖

門鎖用的是 Schlage Camelot Touchscreen Deadbolt，Z-Wave 協議，很穩定，用到現在沒出什麼問題。用電量很小，三個月下來我的幾個門鎖還有 99% 的電（當然也有可能是 Z-Wave 電量報告不準確）。

Automatic

Automatic 是一個車載裝置，它可以記錄你的車輛行駛狀態、當前位置等信息，HA 官方支持 Automatic，可以把車輛信息作為條件放到 HA 的自動化腳本里，比如車在車庫裡熄火以後關閉內部攝像頭。

用電量

試了下 Aeotec 的電量檢測工具，需要安裝在電箱附近。這套工具價格不貴（$15 左右），但是很不好用，有實時更新的問題。Home Assistant 的論壇上有個帖子討論怎麼搞定它的自動更新。

車庫門控制

家裡車庫門的動力引擎用了 LiftMaster，所以我就買了他家的 Chamberlain MYQ-G0201 MyQ-Garage。這個設備不支持 Z-Wave 協議，但是 Home Assistant 有個插件可以以用戶名密碼的方式登陸後台控制。

如果想要支持 Z-Wave 協議的車庫門開關，可以考慮 GoControl GD00Z-4。

電動窗帘

看下來 Bali 的方案還不錯，Home Depot 可以試，不過最後因為各種原因還是沒裝。

Twilio

發簡訊的平台，配合 HA 的自動腳本很好用。比如我的設置里有一條規則是外門超過 5 分鐘以上沒鎖就發簡訊提醒自己。

One More Thing: Floorplan

最近在折騰的一個叫 Floorplan 的 HA 插件，顧名思義就是讓所有的智能設備顯示在一個平面圖上方便控制。

這是我目前的效果圖，現在只加入了燈光、占空和溫度信息，點擊對應的房間可以控制這個房間的燈光。接下來打算在左側放一排全局控制的按鍵，把弄一個平板掛到牆上，就可以在進家和出門的時候方便的控制全屋設備了。類似下圖的效果（圖片來源）。