家庭助手

家里的灯开关离睡觉的床太远了！破热水器还要我定时去打开!,最近AI助手太火了，崽崽也想要一个家庭助手。

项目概述

使用Raspberry Pi作为智能家居中控系统，整合各种传感器、执行器和智能设备，实现全屋自动化控制。本方案涵盖照明控制、环境监测、安防系统、语音控制等多个方面。

系统架构

                    ┌─────────────────────────────────┐
                    │      Raspberry Pi 4B           │
                    │    (Home Assistant Core)       │
                    │                                 │
                    │  ┌─────────┐  ┌─────────────┐   │
                    │  │ Node-RED│  │  Mosquitto  │   │
                    │  │   自动化 │  │  MQTT Broker│   │
                    │  └─────────┘  └─────────────┘   │
                    └─────────────┬───────────────────┘
                                  │
                    ┌─────────────┴───────────────────┐
                    │         网络层 (WiFi/有线)        │
                    └─────────────┬───────────────────┘
                                  │
        ┌─────────────────────────┼─────────────────────────┐
        │                         │                         │
   ┌────▼────┐              ┌────▼────┐              ┌────▼────┐
   │ 传感器层  │              │ 控制层   │              │ 设备层   │
   │         │              │         │              │         │
   │• 温湿度  │              │• 继电器  │              │• 智能灯泡│
   │• 光照    │              │• 舵机    │              │• 智能插座│
   │• 运动    │              │• 步进电机│              │• 摄像头  │
   │• 烟雾    │              │• PWM控制 │              │• 音响    │
   │• 门窗    │              │• GPIO    │              │• 空调    │
   └─────────┘              └─────────┘              └─────────┘

想要的硬件清单

核心控制器

组件	型号规格	用途
主控	Raspberry Pi 4B (4GB)	系统核心
存储	64GB microSD卡 (A2)	系统存储
电源	5V 3A 官方电源	稳定供电
散热	主动散热风扇套装	温度控制
机箱	透明亚克力机箱	保护展示

通信模块

组件	型号规格	用途
Zigbee	CC2531 USB 棒	Zigbee设备通信
433MHz	RF433收发模块	无线遥控
红外	IR发射接收模块	家电控制
蓝牙	内置蓝牙5.0	近距离通信

传感器套件

传感器类型	型号	功能
温湿度	DHT22/AM2302	环境监测
光照	BH1750 数字光照	光线检测
运动	PIR HC-SR501	人体感应
烟雾	MQ-2 烟雾传感器	安全监测
气压	BMP280 气压传感器	天气预测
湿度	湿度传感器	防护
声音	声音检测模块	噪音监测
门窗	磁簧开关	安防监控

实际装备

Raspberry Pi 4B (4GB)
简易灯开关器
DHT22 温湿度传感器
摄像头
声音检测模块
红外发射接收模块
蓝牙模块

软件架构

Home Assistant 核心系统

系统安装

# 使用官方镜像安装 Home Assistant OS
# 下载镜像
wget https://github.com/home-assistant/operating-system/releases/download/10.3/haos_rpi4-64-10.3.img.xz

# 解压并烧录
xz -d haos_rpi4-64-10.3.img.xz
sudo dd if=haos_rpi4-64-10.3.img of=/dev/sdX bs=4M status=progress

# 首次启动后访问 http://树莓派IP:8123

基础配置文件

# configuration.yaml
homeassistant:
  name: 智能家居
  latitude: 39.9042  # 北京坐标
  longitude: 116.4074
  elevation: 43
  unit_system: metric
  time_zone: Asia/Shanghai
  currency: CNY
  external_url: "http://你的域名:8123"
  
# 启用默认配置
default_config:

# HTTP配置
http:
  use_x_forwarded_for: true
  trusted_proxies:
    - 192.168.1.0/24

# 录音机配置
recorder:
  db_url: sqlite:///config/home-assistant_v2.db
  purge_keep_days: 30
  include:
    domains:
      - sensor
      - switch
      - light
      - binary_sensor
      - climate

# 历史数据
history:
  include:
    domains:
      - sensor
      - switch
      - light

# 日志配置
logger:
  default: warning
  logs:
    homeassistant.core: info
    homeassistant.components.mqtt: debug

# MQTT配置
mqtt:
  broker: localhost
  port: 1883
  username: homeassistant
  password: your_password
  discovery: true
  discovery_prefix: homeassistant

# Zigbee2MQTT集成
zigbee2mqtt:
  
# 通知服务
notify:
  - platform: smtp
    name: email_notification
    server: smtp.gmail.com
    port: 587
    timeout: 15
    sender: your_email@gmail.com
    encryption: starttls
    username: your_email@gmail.com
    password: your_app_password
    recipient:
      - your_email@gmail.com

# 天气集成
weather:
  - platform: openweathermap
    api_key: your_api_key
    mode: onecall

未完。。