智能家居系统搭建方案

《智能家居系统搭建方案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、智能家居系统搭建方案这是一个探索性项目，旨在提供一个完整的智能家居搭建指南。具体系统架构图如下所示：方案简介：·使用HomeAssistant、HomeBridge作为智能家居的核心·使用AmazonEcho作为语音输入工具（当前仅支持英语）·使用iPhone的“家庭”应用作为控制工具·可以使用任何的设备连接HomeAssistant服务来控制应用1基础知识篇1.1智能家居简介当前，我们谈论智能家居的时候，我们实现上是在讨论：家庭自动化。引自维基百科，对于智能家居的介绍1：Homeautomationorsmarthome(alsoknownasdomotics)

2、isbuildingautomationforthehome.随着机器学习和深度学习等AI技术的进一步普及，这一点（智能化）在最近几年里，应该会发生一些剧烈的变化。而无论如何，我可不太希望我要被机器催着起床。开始实战之前，让我们先关注于当前智能家居的几个关键点：·设备。这些设备要么使用WiFi，要么要使用蓝牙，方便使用手机连接上这些设备。依当前的情况来看，主要是以WiFi为主，在手机上配置完后，可以轻松地实现远程控制。与此同时，他们在与手机通讯的时候，会使用一些自定义的通讯规则，并且似乎很容易被破解（参见仿真器一节）。如PhilipsHue智能灯、Wemo开关等等

3、，他们都已经可以被仿真，并作为Homekit组件使用。·自动化。自动化是指你可以定时也开关某个特定的设备，闹钟一响，便打开灯诸如此类的。·场景（规则）。与自动化稍微区别的是，场景是某个特定场合下，对一系列设备的操作，如早起，便开灯、打开窗帘，离开家，则锁门、关闭一系列用电器、开启防盗功能等等。·中心网关。当我们所使用的一系列设备拥有WiFi功能时，装有各种软件的手机便相当于控制中枢。而这样的设计本身是不合理的，你要在手机上安装一系列的应用。这个时候，便需要一个额外的软件作为中心，来接入这些设备，而手机上也不需要多余的额外软件。如HomeKit、HomeAssist

4、ant就是这样的例子。而作为一个普通的用户，我们只需要关注便利的生活。作为一个极客，我们则关注于如何改造成需要的功能。1.2智能音箱学术上有个概念是“传声器阵列”，主要由一定数目的声学传感器组成，用来对声场的空间特性进行采样并处理的系统。如下图所示AmazonEcho的电路板：其及对应的麦克风的位置：其所要主要解决远距离语音识别的问题，以保证真实场景下的语音识别率。而这些设备的主要原理，都是将语音信号发送到服务器端，由服务器端识别，并匹配到对应的指令上。AmazonEcho实验表明AWS的服务并不是那么可靠的~~，经常出现：YourEchodotisnotconn

5、ected自定义组件的原理，如下图所示：1.3中心网关HomeAssistantHomeAssistant是一个运行在Python3上的开源家庭自动化平台。能跟踪和控制家庭中的所有设备，并实现自动化控制，同时还完美的支持在RaspberryPi上。通过HomeAssistant插件，它可以直接兼容各式硬件设备。其原理是通过WiFi、BLE、Zigbee、MQTT等不同的协议，来与不同的本地设备互联，并提供一个响应式的Web界面、PWA应用、iOS应用，让用户可以轻松地与设备进行交互。其在桌面浏览器上的界面如下图所示：手机浏览器的界面如下图所示：对于提供丰富功能（如

6、RGB灯）的设备来说，它也能支持丰富的操作，即上图。同时，还能接上AmazonEcho、HomeKit等各式各样的中心。HomeBridgeHomeKit是由Apple公司推出的智能家居平台，包括iOS上的SDK、智能家居硬件通信协议(HAP:HomeKitAccessoryProtocol)、以及MFi(MadeforiPhone/iPod/iPad)认证等等。借助于iPhone、iPad、iWatch等设备及『家庭』应用，用户可以轻松地掌控各种HomeKit配件。并且可以通过设备上Siri应用、Homepod，直接用语音来与设备交互。当前要在Homekit，有

7、三种方法：·购买昂贵的MFi设备。·借助于HomeAssistant，来自建HomekitAPI服务连接设备。·模拟现有的MFi设备。诸如使用ESP8266仿真PhilipHues。引自：使用iOSHomekit控制树莓派：HAP协议部分是需要加入MFiProgram才能获取文档，而且MFiProgram无法以个人开发者身份加入。因此，这个时候我们就需要借助于Homebridge。Homebridge是一个用Node.js实现的轻量级后台，可以在家庭网络上运行，用于模拟iOSHomeKitAPI。它支持插件——由社区提供的模块，这些插件能提供从HomeKit到“智

8、能家居”设