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家具变智能:用HomeKit+Siri声控家里电器


无需焊接、不用拆,只需要跟着步骤操作,30 分钟后,让Siri为你管理家电。文中视频演示了房间里有两盏宜家的台灯,我现在可以通过Siri,用语音来控制灯的开关、颜色变换,还可以用 iPhone 原生的「家居」应用,通过上滑调出控制中心进行操作,大大减少了打开其他应用的时间。

一些成果

在文章开始之前,我想先展示目前一些突破性的成果(优酷视频):

视频地址:http://v.youku.com/v_show/id_XMjUzMDQ3MDE4NA==.html

房间里有两盏宜家的台灯,我现在可以通过Siri,用语音来控制灯的开关、颜色变换,还可以用 iPhone 原生的「家居」应用,通过上滑调出控制中心进行操作,大大减少了打开其他应用的时间。

工作原理:

米家(小米智能家居)设备:作为连接普通家具的媒介;

米家多功能网关+树莓派:网关是控制设备的中枢,树莓派则是为网关加入苹果家居(HomeKit)所需要的 homebridge 插件,它更像是一个 Apple TV 的枢纽的作用;

支持 iOS 10 的设备:目前只有 iOS 10 支持原生的「家居」应用;

Yeelight:调节灯泡亮度,变化颜色,我们知道,要达成这两点,要求的就不是插座那么简单,是硬件上的问题了


​一点想法

智能家居门槛过高
止步于高昂的售价和不完整的功能

苹果发布 HomeKit 也有两年了,当时就有改造房间的想法,奈何我果高冷,支持的设备寥寥无几,在今年的 CES 上,支持的设备也不过 100 款左右,甚至被媒体评论道「不敌亚马逊 Alexa 」。在官方网站上看来,厂商水准也参差不齐, 看着确实捉急。

好了说了这么多,最重要是价格不菲,产品单价普遍四位数,怎么玩?

连接只是小问题
更需要的是真正的智能

很多品牌和厂商还是研发出了很多智能设备,通过自家的应用软件平台实现了所谓的「智能起居」。

然而文明的发展就是从「不满足」开始的,只能凭软件去控制未免有点本末倒置,变得有点像是机器在操控人类,于是,实现人与设备同步,而不是软件同步就变得尤为重要。

现在 就让 Siri 成为你的智能管家

Jarvis ,《钢铁人》里 Tony Stark 的管家,应该就是人们最容易理解的人工智能了, 苹果和谷歌等大腕也争相推出了自己的机器人,目前最多人用的大概就是 Siri 了吧。

下面就开始实现通过 Siri 声控家里的普通电器吧!


购买清单​

虽然过程非常简单,但是该买的还是得买,这里是一些需要用到的硬件,有的应该是家里就会有,按照个人需求购买
※ 支持 iOS10 的苹果设备( iPhone 5 以上、 iPad mini 2 以上、 iPod 第六代以上,官网提供资料)
● 搭载安卓系统的设备(用于获取网关局域网的协议密码, iPhone 的米家 APP 上最近无法操作,也可以用PC模拟器,参考价格:随便找人借电话就好了)
※ 小米多功能网关二代( *注意:一定要二代!米家商城有一款「 Aqara 空调伴侣」附加了红外功能,但是不确定是不是二代,参考价格: RMB 149 )
※ 任意一个或多个支持 HomeKit 的设备:小米智能插座 ZigBee 版(√)、小米人体传感器(√) 、小米门窗传感器(√) 、小米温湿度传感器(√) 、Yeelight智能灯泡(√) 、 Aqara 墙壁开关( *其中「√」为已测试可用的设备,墙壁开关需要更换面板,动手能力强可以尝试,另外关于智能插座,一定要是 ZigBee 版,基础版目前暂时不支持,参考价格: RMB 49 起)

​※ Raspberry Pi 3B (树莓派 3 代 B 型,一搜一大把,参考价格: RMB 269 )

​※ 读卡器 &  8 Gb 以上 TF 内存卡一张(就是手机里用的小张内存卡,如果日后还有研究最好买 16 Gb ,参考价格: RMB 40 )
● HDMI高清视频线(接上屏幕是用树莓派,参考价格:不敢拔你家电视上的话,RMB10+)
● 网线一根(树莓派 3 代本身自带 WiFi 模块,不过凡事都要稳,所以常备一条,参考价格: RMB 5 +)
※ USB 线一根(供电,虽然树莓派的供电要求很低,但电源仍然不容忽视,参考价格:用电话充电线就好)
※ 键鼠一套(建议是无线,这样就不用接太多线整得很乱,参考价格:用现有的就好啦!)
※ 路由器(有专用APP的话,获取设备的 IP 信息和 MAC 地址会更加方便,参考价格:用家里的就可以了)
(* 其中  ※必备  ●可选)


3 步实现小米智能家具接入 HomeKit

要买的都买了,那么现在就可以正式开始了!看着好像买了很多东西,其实仅需 3 步就能完成

第一步:获取网关信息 → 第二步:配置树莓派环境 → 第三步:运行 HomeKit

第一步 获取网关信息

①安卓设备上,下载「米家」应用,并按说明连接多功能网关
②成功后点击图标进入「控制界面」
③点击右上角,进入「关于」设置

④快速连续点击「版本号」,进入「开发者模式」

⑤打开「网关信息」,找到 mac 地址,记录为【密码 A 】
⑥打开局域网通讯协议,启动该功能,找到密码,记录为【密码 B 】(*严重注意:密码很长很杂,记下后一定要检查清楚,否则运行的时候会无法控制设备)

网关 mac 地址,注意不是「 gw_mac 」(左)局域网协议密码(右)

*注意

【密码 A/B 】是最终设置的关键,建议在电脑上用记事本保存好


​第二步 配置树莓派环境

开始之前,先下载几个软件:
● Raspbian Jessie(树莓派系统)
● SDFormatter (格式化TF卡,虽然格式化好像也可以,不过号称专业洗卡,大概会洗得更干净一点,链接: https://pan.baidu.com/s/1eR7LhxK
●  Win32DiskImage(将系统写入内存卡里,链接同上)
●  PuTTy(利用 ssh 让你在Windows上敲码,树莓派供电正常就可以了,链接同上)
●  Codes 代码合集. Txt (有了这个,你就可以直接复制粘贴了,链接同上)

以上软件百度一下就能找到,或者在我的网盘分享里下载
*为什么要用 Windows 敲代码?
在教程文件夹里有代码合集,可以复制直接粘贴在 PuTTy ,减少错码率


​1.安装系统

①下载镜像:树莓派官方网站下载页:https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/

*建议登陆树莓派官网下载2016版的系统,新版需要进入系统设置,打开「允许 ssh 「才能进行Win上的操作。

下面是关于 2017 版的建议,值得一提的一点: Pixel 才是拥有 UI 界面的系统,建议下载Pixel,支持更多很方便的功能。​下载zip更稳定,迅雷会员离线下载速度感人。

②打开安装好的「 SDFormatter 」,并把TF卡塞进读卡器,插入你的 Win 电脑

③默认设置即可,点击「格式化」,然后一路「确定」就完成了洗卡

④打开 Win32DiskImage ,选择下载好的「树莓派系统」,点击「 Write 」然后一路「 yes 」,开始写入系统

⑤写入完成后,TF 卡插进树莓派,第一次插入要轻一点,插深一点…(气氛变得有点奇怪…)


​2.树莓派开机

树莓派没有开关,一接电,就开机。
那么开机之前,先确认线缆接好了没,大概会有两种情况:
a. 使用无线网络和无线键鼠:先接 HDMI ,后接电源线;
b. 传统连接:那么久看看下面的示意图
因为接线相当于一切就绪,所以下面是在「情况 a 」下的操作:

接通电源,开机了

①连接无线网络和鼠标:开机之后就进入 Raspberry 的 UI 了,右上角有「蓝牙」和「无线网络」设置

*如果你希望在树莓派上写代码也是可以的,把 Codes 代码合集. Txt 放在你的移动硬盘里,插到树莓派上打开,然后打开终端就可以复制粘贴了

​②打开树莓派的「允许 SSH 远程操控」,现在开始可以在 Windows 上操作了

点击「开始」菜单 → 偏好设定 → 树莓派设置 → 连接界面 →  SSH ON/OFF

③获取树莓派的 IP 地址,两种方法:
a. 打开路由器的 APP ,找到「连接中设备」,点开找到 IP 地址;

​b. 没有 APP 的话,打开树莓派终端,输入  ifconfig  ,无线网是「 wlan0 」,有线网则是「 lan0 」

​④打开PuTTy,输入刚才获取的 IP 地址,然后确定进入。第一次接入只要一路「 OK 」就可以了

⑤登陆树莓派:初次登陆,用户名「 pi 」,初始密码「 raspberry 」,输入密码的时候看不到字符是正常的

​⑥登陆成功后,就可以开始「复制粘贴」 ,也可以下载并打开「 Homebridge.txt 」


3.写入 Homebridge

-Start-

注意 Notice
一定要看的重点: 
①保存技巧
遇到「编辑」或「配置」时,完成后先按下「 Ctrl+X 」,提示保存时键入「 Y 」确定,再按下「 Enter 回车」完成

②要有耐心!
树莓派输入命令后,无论是报错或任何情况导致无法运行,都一定会回到「 pi@raspberry:~ $  」
载入和安装镜像都需要时间,长短由网速和镜像源决定,少则五分钟,多则半小时以上,
所以,不见到「 pi@raspberry:~ $  」就说明:还在运行!不要随便关掉,否则浪费很多时间!

③认准代码行,不要跨行复制!
复制代码的时候,只需要复制「$」以后的红色部分,不要图方便一下子复制几行,行不通的, OK ?

*可以不看的废话:

基本而言,只要按照以下步骤,一步一步复制粘贴,就能顺利运行,无需思考,各位请加油!

-Start-

​Step1 切换镜像源
*默认源是外网资源,给 iPhone 越狱过的人就会知道,网速再快也还是会很慢,所以把源切换到阿里云的国内源。【再次提醒:复制时只需要复制红字部分, PuTTy 直接鼠标右键就会粘贴,粘贴后按下 enter 自动运行】

sudo nano /etc/apt/sources.list

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

↓
sudo apt-get update

​Step2 安装 Nodejs

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

​Step3 安装 avahi

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

​Step4 安装 homebridge

sudo npm install -g --unsafe-perm homebridge

​Step5 安装 homebridge-aqara

sudo npm install -g homebridge-aqara

(若已经购买 Yeelight ,则再写一行命令: sudo npm install -g homebridge-yeelight )​

​Step6 创建 config.json (根据顺序分别是:
返回主目录→创建” .homebridge “文件夹→进入” config.json “文件)

cd ~
mkdir .homebridge
nano .homebridge/config.json

Step7 配置 config.json

#从下一行开始复制

{
    "bridge": {
        "name": "Homebridge",
        "username": "CC:22:3D:E3:CE:30",
        "port": 51826,
        "pin": "031-45-154"
    }, 
"platforms": [
{
"platform": "AqaraPlatform",
"sid": ["【(密码A)网关MAC地址,去掉冒号,全部小写】"],
 
"password": ["【(密码B)网关局域网密码】"]
}]
}

#到上一行停止复制

​Step9 运行 homebridge

cd ~
homebridge


​运行状态如上图,出现红字就是出毛病了,绝大多数情况是Step 8出错了,输入

nano .homebridge/config.json

仔细检查「网关 mac 」和「局域网协议密码(重点留意)」,直到成功后会跳出小方框,其实就是刚才配置 config.json 里面的 pin ,不管怎么样,将这个记录为【密码 C 】

​Step10 iPhone操作
打开「 Home 」应用,点击「加入配件」就会自动检测到「 Homebridge 」了,点开它会要求输入密码,就是刚才获取的【密码 C 】

成功连接之后,支持 HomeKit 的设备就会自动连接到界面上,这个时候就会有三种使用场景:
Scene 1:打开应用「 Home 」,直接进行操作
Scene 2:屏幕底部上滑,「控制中心」实现监测和控制
​Scene 3:说「喂, Siri 」,然后告诉他你想做什么,比如说:「关灯!」


使用感受​

简单程度基本可以达到上手就会用了,论手机系统实力始终还是 iOS 更胜一筹,同时更要佩服 GitHub 上及各路高手的倾力贡献!

在很多设备上都有着相当有趣和便利的功能,下面是 Yeelight 的一点感受:

我用的是 iPhone SE ,会有一个「伪压感」的过度,进入到亮度调节;同时还能够快速选定灯泡颜色,可玩性很高!

​以「智能插座 ZigBee 版」为例,可以选择它的用途,比方说我接的是台灯,在于 Siri 的互动中,只要说「开灯」,Siri就会把智能插座打开了,那么灯也就打开了。同理可得,如果插座上接的是风扇,可以发挥同样的效果。

添加成功后,返回主画面,并点击进行试验,能够开关就证明成功了!


P.S 常见问题

①程序运行如果出错会「出现红字」或「回到输入命令状态」,如果遇到这种情况,检查「 config.json 」,通常是(密码 B )出错,拿出你的安卓系统手机,再次检查协议密码是否正确!

方法:输入以下命令:

nano .homebridge/config.json

​②如果你同时买了 yeelight ,那么首先要先下载「 Yeelight 」手机客户端,在设置中打开「极客模式」,完成 Step  5 后,输入以下命令:

sudo npm install -g homebridge-yeelight

-The End-


​Q:完了吗?
A:没完,这个时候,如果关闭了 PuTTy ,你会发现 homebridge 停止工作了,因为刚才都是远程操作

Q:可以设置开机自动启动吗?
A:当然可以,但是我不会

Q:那你说个毛?
A:淡定,还有另一个办法

用你的手机打开树莓派

这是一个折中的解决方案:
Step 1:电话or平板设备上,下载「 VNC Viewer 」,以下是安卓版

​Step 2:先打开 PuTTy ,登陆树莓派,输入「  vncserver  「,找到连接 IP 地址
Step 3:打开设备上的VNC Viewer,点击「添加」,输入「 Step 2 」找到的IP,然后「 Connect 」
Step 4:输入用户名「 pi 」和密码「 raspberry 」,确定后再「 Continue 」

​那么现在你就可以在电话或平板设备上,利用触屏触控树莓派了

接下来还是老套路,打开树莓派终端,输入「  homebridge  」

现在,只要树莓派不断电,你的 homebridge 就会一直运行了!

P.S

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

现在,打开「 Home 」应用,试着给你的设备取个名字,例如:皮卡丘
然后说:「喂, Siri ,打开皮卡丘」试试看!
Done !完美!


​鸣谢

最后,需要感谢各路高手的技术支持,以下是本文参考的各种教程:
【再更新】小米网关接入Homekit完整教程,声控家中设备!
智能宿舍搭建 1 | 借助树莓派与 HomeBridge ,将 YeeLight 彩光灯接入 Apple HomeKit
树莓派Raspberry之HomeKit智能家居体验!


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本文出处:https://sspai.com/post/38378

本文来自:树莓派实验室
链接地址:http://shumeipai.nxez.com/2017/09/04/homekit-and-siri-voice-control-home-appliances.html

2 Responses

  1. 雨哥 2017年10月27日 / 21:44

    牛B

  2. 仍然 2017年11月5日 / 20:05

    ???有了小米的那个网关了 树莓派的作用的是什么?中转?????

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