樹莓派3智能家居

A. 小米語音開關燈如何實現

無需焊接、不用拆，只需要跟著步驟操作，30 分鍾後，讓Siri為你管理家電。現在可以通過Siri，用語音來控制燈的開關、顏色變換，還可以用 iPhone 原生的「家居」應用，通過上滑調出控制中心進行操作，大大減少了打開其他應用的時尺蠢間。

一些成果

工作原理：

米家（小米智能家居）設備：作為連接普通傢具的媒介；

米家多功能網關+樹莓派：網關是控制設備的中樞，樹莓派則是為網關加入蘋果家居（HomeKit）所需要的 homebridge 插件，它更像是一個 Apple TV 的樞紐的作用；

支持 iOS 10 的設備：目前只有 iOS 10 支持原生的「家居」應用；

Yeelight：調節燈泡亮度，變化顏色，我們知道，要達成這兩點，要求的就不是插座那麼簡單，是硬體上的問題了

一點想法 智能家居門檻過高
止步於高昂的售價和不完整的功能

蘋果發布 HomeKit 也有兩年了，當時就有改造房間的想法，奈何我果高冷，支持的設備寥寥無幾，在今年的 CES 上，支持的設備也不過 100 款左右，甚至被媒體評論道「不敵亞馬遜 Alexa 」。在官方網站上看來，廠商水準也參差不齊， 看著確實捉急。

好了說了這么多，最重要是價格不菲，產品單價普遍四位數，怎麼玩？

連接只是小問題
更需要的是真正的智能

很多品牌和廠商還是研發出了很多智能設備，通過自家的應用軟體平台實現了所謂的「智能起居」。

然而文明的發展就是從「不滿足」開始的，只能憑軟體去控制未免有點本末倒置，變得有點像是機器在操控人類，於是，實現人與設備同步，而不是軟體同步就變得尤為重要。

現在 就讓 Siri 成為你的智能管家

Jarvis ，《鋼鐵人》里 Tony Stark 的管家，應該就是人們最容易理解的人工智慧了， 蘋果和谷歌等大腕也爭相推出了自己的機器人，目前最多人用的大概就是 Siri 了吧。

下面就開始實現通過 Siri 聲控家裡的普通電器吧！

購買清單

雖然過程非常簡單，但是該買的還是得買，這里是一些需要用到的硬體，有的應該是家裡就會有，按照個人需求購買
※ 支持 iOS10 的蘋果設備（ iPhone 5 以上、 iPad mini 2 以上、 iPod 第六代以上，官網提供資料）
● 搭載安卓系統的設備（用於獲取網關區域網的協議密碼， iPhone 的米家 APP 上最近無法操作，也可以用PC模擬器，參考價格余洞：隨便找人借電話就好了）
※ 小米多功能網關二代（ *注意：一定要二代！米家商城有一款「 Aqara 空調伴侶」附加了紅外功能，但是不確定是不是二代，參考價格： RMB 149 ）
※ 任意一個或多個支持 HomeKit 的設備：小米智能插座 ZigBee 版(√)、小米人體感測器(√) 、小米門窗感測器(√) 、小米溫濕度感測器(√) 、Yeelight智能燈泡(√) 、 Aqara 牆壁開關（ *其中「√」為已測試可用的設備，牆壁開關需要更換面板，動手能力強可以嘗試，另外關於智能插座，一定要是 ZigBee 版，基礎版目前暫時不支持，參考價格： RMB 49 起）

※ Raspberry Pi 3B （樹莓派 3 代 B 型，一搜一大把，參考價格： RMB 269 ）

※ 讀卡器 & 8 Gb 以上豎困枯 TF 內存卡一張（就是手機里用的小張內存卡，如果日後還有研究最好買 16 Gb ，參考價格： RMB 40 ）

● HDMI高清視頻線（接上屏幕是用樹莓派，參考價格：不敢拔你家電視上的話，RMB10+）
● 網線一根（樹莓派 3 代本身自帶 WiFi 模塊，不過凡事都要穩，所以常備一條，參考價格： RMB 5 +）
※ USB 線一根（供電，雖然樹莓派的供電要求很低，但電源仍然不容忽視，參考價格：用電話充電線就好）
※ 鍵鼠一套（建議是無線，這樣就不用接太多線整得很亂，參考價格：用現有的就好啦！）
※ 路由器（有專用APP的話，獲取設備的 IP 信息和 MAC 地址會更加方便，參考價格：用家裡的就可以了）
（* 其中 ※必備 ●可選）

3 步實現小米智能傢具接入 HomeKit

要買的都買了，那麼現在就可以正式開始了！看著好像買了很多東西，其實僅需 3 步就能完成

第一步：獲取網關信息 → 第二步：配置樹莓派環境 → 第三步：運行 HomeKit

第一步 獲取網關信息

①安卓設備上，下載「米家」應用，並按說明連接多功能網關
②成功後點擊圖標進入「控制界面」
③點擊右上角，進入「關於」設置

④快速連續點擊「版本號」，進入「開發者模式」

⑤打開「網關信息」，找到 mac 地址，記錄為【密碼 A 】

⑥打開區域網通訊協議，啟動該功能，找到密碼，記錄為【密碼 B 】（*嚴重注意：密碼很長很雜，記下後一定要檢查清楚，否則運行的時候會無法控制設備）

網關 mac 地址，注意不是「 gw_mac 」（左）區域網協議密碼（右）

*注意

【密碼 A/B 】是最終設置的關鍵，建議在電腦上用記事本保存好

第二步 配置樹莓派環境

開始之前，先下載幾個軟體：
● Raspbian Jessie（樹莓派系統）
● SDFormatter （格式化TF卡，雖然格式化好像也可以，不過號稱專業洗卡，大概會洗得更干凈一點，鏈接：https://pan..com/s/1eR7LhxK ）
● Win32DiskImage（將系統寫入內存卡里，鏈接同上）
● PuTTy（利用 ssh 讓你在Windows上敲碼，樹莓派供電正常就可以了，鏈接同上）
● Codes 代碼合集. Txt （有了這個，你就可以直接復制粘貼了，鏈接同上）

以上軟體網路一下就能找到，或者在我的網盤分享里下載
*為什麼要用 Windows 敲代碼？
在教程文件夾里有代碼合集，可以復制直接粘貼在 PuTTy ，減少錯碼率

1.安裝系統

①下載鏡像：樹莓派官方網站下載頁：https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/

*建議登陸樹莓派官網下載2016版的系統，新版需要進入系統設置，打開「允許 ssh 「才能進行Win上的操作。

下面是關於 2017 版的建議，值得一提的一點： Pixel 才是擁有 UI 界面的系統，建議下載Pixel，支持更多很方便的功能。下載zip更穩定，迅雷會員離線下載速度感人。

②打開安裝好的「 SDFormatter 」，並把TF卡塞進讀卡器，插入你的 Win 電腦

③默認設置即可，點擊「格式化」，然後一路「確定」就完成了洗卡

④打開 Win32DiskImage ，選擇下載好的「樹莓派系統」，點擊「 Write 」然後一路「 yes 」，開始寫入系統

⑤寫入完成後，將 TF 卡插進樹莓派，第一次插入要輕一點，插深一點…（氣氛變得有點奇怪…）

2.樹莓派開機

樹莓派沒有開關，一接電，就開機。
那麼開機之前，先確認線纜接好了沒，大概會有兩種情況：
a. 使用無線網路和無線鍵鼠：先接 HDMI ，後接電源線；
b. 傳統連接：那麼久看看下面的示意圖
因為接線相當於一切就緒，所以下面是在「情況 a 」下的操作：

接通電源，開機了

①連接無線網路和滑鼠：開機之後就進入 Raspberry 的 UI 了，右上角有「藍牙」和「無線網路」設置

*如果你希望在樹莓派上寫代碼也是可以的，把 Codes 代碼合集. Txt 放在你的移動硬碟里，插到樹莓派上打開，然後打開終端就可以復制粘貼了

②打開樹莓派的「允許 SSH 遠程操控」，現在開始可以在 Windows 上操作了

點擊「開始」菜單 → 偏好設定 → 樹莓派設置 → 連接界面 → SSH ON/OFF

③獲取樹莓派的 IP 地址，兩種方法：
a. 打開路由器的 APP ，找到「連接中設備」，點開找到 IP 地址；

b. 沒有 APP 的話，打開樹莓派終端，輸入 ifconfig ，無線網是「 wlan0 」，有線網則是「 lan0 」

④打開PuTTy，輸入剛才獲取的 IP 地址，然後確定進入。第一次接入只要一路「 OK 」就可以了

⑤登陸樹莓派：初次登陸，用戶名「 pi 」，初始密碼「 raspberry 」，輸入密碼的時候看不到字元是正常的

⑥登陸成功後，就可以開始「復制粘貼」 ，也可以下載並打開「 Homebridge.txt 」

3.寫入 Homebridge

-Start-

注意 Notice
一定要看的重點：
①保存技巧
遇到「編輯」或「配置」時，完成後先按下「 Ctrl+X 」，提示保存時鍵入「 Y 」確定，再按下「 Enter 回車」完成

②要有耐心！
樹莓派輸入命令後，無論是報錯或任何情況導致無法運行，都一定會回到「 pi@raspberry:~ $ 」
載入和安裝鏡像都需要時間，長短由網速和鏡像源決定，少則五分鍾，多則半小時以上，
所以，不見到「 pi@raspberry:~ $ 」就說明：還在運行！不要隨便關掉，否則浪費很多時間！

③認准代碼行，不要跨行復制！
復制代碼的時候，只需要復制「$」以後的紅色部分，不要圖方便一下子復制幾行，行不通的， OK ？

*可以不看的廢話：

基本而言，只要按照以下步驟，一步一步復制粘貼，就能順利運行，無需思考，各位請加油！

-Start-

Step1 切換鏡像源
*默認源是外網資源，給 iPhone 越獄過的人就會知道，網速再快也還是會很慢，所以把源切換到阿里雲的國內源。【再次提醒：復制時只需要復制紅字部分， PuTTy 直接滑鼠右鍵就會粘貼，粘貼後按下 enter 自動運行】

sudo nano /etc/apt/sources.list

↓

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

↓

sudo apt-get update

Step2 安裝 Nodejs

curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_6.x | sudo -E bash -sudo apt-get install -y nodejssudo apt-get install -y build-essential

Step3 安裝 avahi

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

Step4 安裝 homebridge

sudo npm install -g --unsafe-perm homebridge

Step5 安裝 homebridge-aqara

sudo npm install -g homebridge-aqara

(若已經購買 Yeelight ，則再寫一行命令：sudo npm install -g homebridge-yeelight)

Step6 創建 config.json （根據順序分別是：
返回主目錄→創建」 .homebridge 「文件夾→進入」 config.json 「文件）

cd ~mkdir .homebridgenano .homebridge/config.json

Step7 配置 config.json

#從下一行開始復制

{ "bridge": { "name": "Homebridge", "username": "CC:22:3D:E3:CE:30", "port": 51826, "pin": "031-45-154" }, "platforms": [{"platform": "AqaraPlatform","sid": ["【（密碼A）網關MAC地址，去掉冒號，全部小寫】"], "password": ["【（密碼B）網關區域網密碼】"]}]}

#到上一行停止復制

Step9 運行 homebridge

cd ~homebridge

nano .homebridge/config.json

仔細檢查「網關 mac 」和「區域網協議密碼（重點留意）」，直到成功後會跳出小方框，其實就是剛才配置 config.json 裡面的 pin ，不管怎麼樣，將這個記錄為【密碼 C 】

Step10 iPhone操作
打開「 Home 」應用，點擊「加入配件」就會自動檢測到「 Homebridge 」了，點開它會要求輸入密碼，就是剛才獲取的【密碼 C 】

成功連接之後，支持 HomeKit 的設備就會自動連接到界面上，這個時候就會有三種使用場景：
Scene 1：打開應用「 Home 」，直接進行操作
Scene 2：屏幕底部上滑，「控制中心」實現監測和控制
Scene 3：說「喂， Siri 」，然後告訴他你想做什麼，比如說：「關燈！」

使用感受

簡單程度基本可以達到上手就會用了，論手機系統實力始終還是 iOS 更勝一籌，同時更要佩服 GitHub 上及各路高手的傾力貢獻！

在很多設備上都有著相當有趣和便利的功能，下面是 Yeelight 的一點感受：

我用的是 iPhone SE ，會有一個「偽壓感」的過度，進入到亮度調節；同時還能夠快速選定燈泡顏色，可玩性很高！

以「智能插座 ZigBee 版」為例，可以選擇它的用途，比方說我接的是台燈，在於 Siri 的互動中，只要說「開燈」，Siri就會把智能插座打開了，那麼燈也就打開了。同理可得，如果插座上接的是風扇，可以發揮同樣的效果。

添加成功後，返回主畫面，並點擊進行試驗，能夠開關就證明成功了！

P.S 常見問題

①程序運行如果出錯會「出現紅字」或「回到輸入命令狀態」，如果遇到這種情況，檢查「 config.json 」，通常是（密碼 B ）出錯，拿出你的安卓系統手機，再次檢查協議密碼是否正確！

方法：輸入以下命令：

nano .homebridge/config.json

②如果你同時買了 yeelight ，那麼首先要先下載「 Yeelight 」手機客戶端，在設置中打開「極客模式」，完成 Step 5 後，輸入以下命令：

sudo npm install -g homebridge-yeelight

-The End-

Q：完了嗎？
A：沒完，這個時候，如果關閉了 PuTTy ，你會發現 homebridge 停止工作了，因為剛才都是遠程操作

Q：可以設置開機自動啟動嗎？
A：當然可以，但是我不會

Q：那你說個毛？
A：淡定，還有另一個辦法

用你的手機打開樹莓派

這是一個折中的解決方案：
Step 1：電話or平板設備上，下載「 VNC Viewer 」，以下是安卓版

Step 2：先打開 PuTTy ，登陸樹莓派，輸入「 vncserver 「，找到連接 IP 地址
Step 3：打開設備上的VNC Viewer，點擊「添加」，輸入「 Step 2 」找到的IP，然後「 Connect 」
Step 4：輸入用戶名「 pi 」和密碼「 raspberry 」，確定後再「 Continue 」

那麼現在你就可以在電話或平板設備上，利用觸屏觸控樹莓派了

現在，只要樹莓派不斷電，你的 homebridge 就會一直運行了！

P.S

VNC Viewer支持多平台共用，你可以在iOS、Android、macOS、Windows上同時使用！

現在，打開「 Home 」應用，試著給你的設備取個名字，例如：皮卡丘
然後說：「喂， Siri ，打開皮卡丘」試試看！
Done ！完美！

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B. 想裝全屋智能，小白該怎麼裝，求攻略啊啊啊啊啊啊啊

全屋智能家居控制系統推薦攻略如下：

1.做智能開關和智能插座。對於單消防電源智能開關，只需卸下原來的機械開關，然後用智能開關替換即可。同樣，將舊的插座換成智能的插座。

調試各系統設備

C. 智能家居Home Assistant網關：安裝篇

自從買了樹莓派，一直都當NAS來使用，最近，心血來潮，想折騰一下智能家居。首先，當然想到了 Home Assistant 。話不多說，先裝起來再說。

1 更新樹莓派的系統。

2 下載Docker安裝腳本，然後執行腳本安裝Docker。

需要注意的是，通過參數--mirror Aliyun，可以指定用阿里雲鏡像安裝Docker，提高安裝速度。如果用默認的安裝源，很慢，甚至無法安裝成功。

3 默認情況下，只有擁有管理員許可權賬號才可以運行Docker，如果登錄的賬號是普通用戶，可以通過sudo來運行docker。或者，也可以將普通用戶賬號添加到Docker用戶組，這樣也可以允許該用戶運行docker的命令。

以下命令可以將Pi用戶添加到Docker用戶組中。

4 查看Docker的版本信息和運行信息。

以上安裝命令中，一定要將 /PATH_TO_YOUR_CONFIG 修改成指定的安裝路徑，例如/home/pi/homeassistant，如果忘記修改，配置文件就會保存到/PATH_TO_YOUR_CONFIG目錄。

安裝成功後，打開瀏覽器訪問 http:// :8123 ，就可以登錄Home Assistant的Web界面。

D. 蘋果家庭怎麼用

利用樹莓派實現米家套件與蘋果Homekit對接的准傻瓜級操作技巧
智能家居&報警器的應用效果展示自動化策略推薦
設備准備篇

什麼是智能家居？有人說不就是感應燈么，10年前小區樓道里就有了，有什麼可說的。從效果上來看，的確真還差不多。但核心的區別在於智能家居可以實現感測器和設備之間的高度可編程性，最終可以實現什麼功能完全取決於使用者的想像力。

在開始之前首先要優化一下網路結構，圖中全部設備均處於同一網段，斐訊K2和Airport TC均為橋接模式。由於網路設備甚多，為了定時釋放緩存（也是為了省電）R8500、整個影音中心模塊以及Airport TC會在閑時進行「斷電維護」，此時僅有斐訊K2和監控相關設備在持續工作。因此對於需要24小時工作的樹莓派和米家網關來說，接在斐訊K2下最合適不過了。

此次智能家居搭建的必備設備為樹莓派3代B型、米家多功能網關（感測器配件根據自己的需求搭配購買），實現在同一網路下的蘋果Homekit對接，最終可用Siri語音控制。可選設備為Apple TV第四代，可實現遠程的家庭設備訪問控制及Homekit自動化控制，如果沒此需求的話可以省略。

樹莓派介紹

樹莓派是個高度集成化的一個迷你PC，在不到名片大小的PCB上集成了CPU、內存、網卡、Wifi、藍牙等晶元，雖然在性能上不要指望太高，但功能和擴展性相當的強大，是極客們開發的理想平台。

為了保護樹莓派的PCB及加強散熱，需要購買配套的亞克力盒子、散熱片、散熱器。

樹莓派共有4個USB 2.0、1個100M RJ45、1個HDMI、1個音頻輸出、一個TF卡槽，對於這種性能量級的產品來說夠用。電源介面為1個micro USB，供電規格為5V 2.5A，推薦使用iPad的充電頭，做工好電量足。

樹莓派系統安裝

想要實現用樹莓派將家中智能設備對接蘋果Homekit的方法有很多，主流的有三種：1.在樹莓派原生系統Raspbian中通過指令裝Hass控制項；2.安裝集成Hass控制項的Hassbian系統；3.安裝直接安裝操作極其簡單的圖形化Hass.io系統。三者最終效果沒區別，對於像我這種編程小白來說果斷選擇第三種方法。

第一步：找個16GB以上的TF卡，並進行格式化，Win格成FAT32、Mac格成ExFAT。（為毛不同系統下格式化的文件系統不一樣？因為本人在Mac下格成FAT總報錯格不了，就變通一下格成ExFAT了......）

第二步：將下載好的Hass.io系統鏡像用Etcher軟體刻錄進TF卡中。（和Ghost同理，個人猜測第一步無論格成什麼文件格式，在這一步都會變成鏡像中的文件格式）

第三步：把TF卡插在樹莓派上，樹莓派插上網線，開機等5分鍾。用在同一個網段的電腦訪問http://hassio.local:8123/ ，如果瀏覽器出現了與上圖相同的界面，恭喜你已經成功一半了。你可以喝個下午茶或吃個大餐慶祝一下去了。（界面里讓你等20分鍾，那是中關村時間，如果你的網路沒有進行科學上網的話，至少一個小時見。）

第四步：等你吃飽喝足撇完大條之後，刷新網頁就可以看到以上的界面了。

第五步：安裝基本插件Samba、藍牙、SSH，每一個安裝完之後都要將Auto update勾選上，並點擊下方的START。

第五步：Samba服務啟動之後，在Mac和Win的網路文件夾里就可以看到Hassio的共享盤了。

第六步：手機中打開米家APP找到米家網關的MAC地址和KEY。（怎麼把米家網關綁定在米家APP上，我就不教了，這個要是都搞不明白，說明Homekit不適合你）

xiaomi:

gateways:

- mac: 米家網關的mac地址（不要冒號）

key: 米家網關的key
第七步：用Atom軟體打開樹莓派config文件夾的Configuration.yaml配置文件，在最下面加入代碼。

第八步：重啟服務並確認已經連接上（首頁多了一個開關，點一下試試米家網關燈亮不亮，要是亮了說明安裝樹莓派系統安裝正確）

對接Homekit

Hass.io系統基本配置已經完成，可以對米家的設備進行控制了。但是總不能每次想控制都要登陸WEB頁面吧。下面就要開始對接iPhone的Homekit，來實現iPhone的快速控制。

第一步：添加Home-bridge的第三方源，添加成功後頁面下方會多下載選項。

第二步：安裝Home-bridge插件，並將自動更新打開。（如果你沒有科學上網的話，又是個漫長的等待，不要以為是網頁未響應了，它真的只是慢。不信你看看路由器的流量，是不是它還在努力下載呢）

第三步：打開樹莓派config→homebridge文件夾的Config.json配置文件，將host和password欄位填入樹莓派正確的IP地址和WEB管理界面的登錄密碼。並記住pin欄位的8位PIN碼（強烈推薦樹莓派和小米網關使用固定IP，要問怎麼在設備上設定？我也不會.......我是通過路由器DHCP保留地址功能實現的）

第四步：這時iPhone自帶的「家庭APP」已經識別到了HomeAssistant附件了，點擊圖標狂點下一步，過程中需要輸入8位PIN碼。米家網關已經關聯的設備會全部自動添加進去。

第五步：在家庭APP內、快捷菜單、Siri語音測試一下。不過此時有個影響體驗的問題，設備顯示為英文+序列號，如果只是菜單按鈕也就忍了，可Siri語音念得那叫一個銷魂呀。

第六步：改成中文名很簡單，在家庭APP中打開設備，以中文名稱重新命名即可。

添加HomeKit中樞

經過上述復雜的設定過程，智能家居已經初見眉目，理論上就該設定自動化策略了，由於現有智能家居配件全部為米家的，最簡單的方式自然是在米家APP中設定。不過正如本人在開頭所說，本人有一點核心需求為通用性和擴展性，如果哪天本人心血來潮又買了個BroadLink RM Pro，要想實現BroadLink和米家設備的聯動，只能在HomeKit平台上設定。屆時為了保證不出BUG，米家APP中設定的自動化策略，需要重新設定在HomeKit上。為了減少未來重復勞動，乾脆就一步到位，建立HomeKit中樞。

為了讓大家更好的理解，本人從度娘借來一張圖。通過上圖可以看到智能家居的結構圖，簡單概括起來就是：想要通過米家APP實現自動化，只需米家網關24小時開機就好了；想要增加Siri語音控制功能時，樹莓派需要開機，此時Homekit只是iPhone中的一個服務；想要通過Homekit實現自動化和遠程訪問，就需要一個Apple TV4或iPad作為Homekit服務的硬體載體，和米家網關、樹莓派一起24小時開機。（PS：Apple TV4不會截屏，下面就用iPad給大家做示範了，步驟差不多）

第一步：分別在iPhone和iPad上iCloud選項中開啟「iCloud鑰匙串」和「使用安全碼批准」

第二步：在設置中的家庭選項卡中，開啟「將此iPad用作家庭中樞」。打開家庭APP就可以看到自動化選項被激活啦。

自動化策略推薦

枯燥乏味的系統安裝調試階段終於結束，真正燒腦的工作才剛剛開始，接下來就到了自動化策略的設定階段。

設定本身並不難，只需要選好在什麼位置、什麼時間段、什麼感測器狀態、觸發什麼設備即可，難點在於要發揮想像力明確自己的需求。

E. 樹莓派能遠程開機嗎就像電腦一樣被網卡喚醒。

沒聽過樹莓派關機不拔電源的，既然不拔電源，那幹嘛要關機？當然你硬要遠程開關機，拿就用樓上說的智能插座