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使用物联网实现家庭自动化的初学者指南

家庭自动化做到了它所说的-它使家庭中的各种智能设备能够根据指令/配置以自动化方式一起工作。

使用物联网/智能设备可以实现家庭自动化。物联网是设备,由传感器,App和其他技术嵌入的设备的网络,其唯一目的是通过互联网与其他设备连接和交换数据。物联网使设备能够像人类一样相互交流,协作并从彼此的经验中学习。以下是IoT设备的一些示例。

硬件

1)传感器(水流量传感器,压力传感器,温度传感器,门传感器,PIR传感器,水位传感器)。

我使用了水流量传感器,门传感器和PIR传感器。

2)ESP8266开发板,例如(Arduino UNO,Wemos D1 R2,RaspberryPi Zero)。大家可以将上述传感器连接到这些板上,然后将关键数据发送到集线器。

我使用了包含Wi-Fi芯片的Wemos D1 R2。用Tasmota刷新此设备并将其连接到本地集线器。

3)Sonoff设备。Sonoff是一个低成本(5 $)Wi-Fi开关品牌,可用于控制与电源线相连的主设备,例如灯,水泵,加热器等。它们由ESP8266 Wi-Fi芯片和其他电路组成。由ITEAD Studio制造,该企业还生产家庭自动化产品。

大家可以使用移动应用来操作这些设备。用户向智能设备发送信号以打开或关闭灯,后者又将信号直接发送到云。云服务器了解,处理数据并针对目标家用电器采取必要的措施。例如,考虑飞利浦Hue灯泡。当大家从移动应用程序打开灯泡时。它将请求发送到Philips云服务器,并且云服务器将请求发送到边缘设备(灯泡)以打开。

或者,大家可以使用Tasmota之类的开源固件来刷新这些设备,并配置这些设备以连接到大家的本地网关或集线器。家庭助理是提供平台/网关/集线器功能的此类App之一。可以充当云服务器。

我正在使用10个Sonoff设备。这些设备中很少有人使用默认固件连接到制造商云的情况下运行的,很少有设备使用连接到本地集线器的Tasmota固件进行刷新。

4)TpLink智能插头。

5)Sonoff 433RF桥接器-433Mhz射频接收器模块是低功耗,高灵敏度的无线电接收器模块。它使用内部App解码和数据解码电路。几个例子是-门传感器,PIR传感器发送RF消息。桥接器捕获RF消息并将其发送到云服务器以进行进一步处理。

对于我的用例,我已经用OpenMQTTGateway(OMG)刷新了设备的固件,并将其配置为将数据发送到本地集线器以进一步处理数据。

软体类

1)嵌入式C程序–编写嵌入式C程序并将其安装到Wemos D1 R2板上。该代码测量水的流速并将该流速作为关于特定主题的MQTT消息发布到在Hub上运行的MQTT代理。

我用Tasmota固件替换了此实现

2)OpenMQTTGateway(OMG)-OMG支撑基本的433mhz / 315mhz协议和红外(IR)协议,通过这些协议,大家可以将旧的哑设备变成“智能”设备。与Zwave或任何其他复杂协议相比,具有较低的成本优势。OMG正在不断发展,最近添加的产品是低功耗蓝牙(BLE)和LORA。

在我的用例中,它可以:

从主题接收MQTT数据并发送RF 433Mhz信号

将MQTT数据发布到与433Mhz信号源相关的主题。

3)Node-Red– Node-Red是用于以新颖有趣的方式将硬件设备,API和在线服务连接在一起的编程工具。它提供了一个基于浏览器的编辑器,使您可以轻松地使用调色板中的各种节点将流连接在一起,只需单击即可将其部署到其运行时。Node-RED的核心是Node.js。

我使用此App创建了几个数据流

4)IFTTT-IFTTT的名称来自编程条件语句“如果满足,则满足”。它提供了一个App平台,可连接来自不同开发人员的应用程序,设备和服务,以触发涉及这些应用程序,设备和服务的一个或多个自动化。您可以通过多种方法来连接所有服务,并且所产生的组合称为“小程序”。小程序将两个或多个服务连接在一起,并帮助您完成仅靠一项服务无法完成的工作。

您可以使用IFTTT运行以下两种“如果那么那么简单”的自动化方法:

如果您在Android手机上拨打电话,则会将该通话记录添加到谷歌电子表格。

如果您将新任务添加到您的亚马逊 Alexa待办事项中,那么它将被添加到您的iOS Remainders应用程序中。

我在IFTTT中实现了几个小程序,其中一个发送带有“供水已开始”消息的移动通知,另一个发送“水马达”的小程序。

5)塔斯莫塔-Tasmota是自定义固件,可用于基于ESP8266的设备,支撑Web,计时器,OTA固件更新和传感器支撑。塔斯莫塔允许通过HTTP,MQTT和KNX控制基于ESP8266的设备,从而实现任何家庭自动化集成。

6)家庭助理–家庭助理是一个开源的家庭自动化系统。它支撑RaspberryPi,在Hassbian OS中使用Python。它简化了自动化规则,开发人员可以使用它们来构建其家庭自动化产品,从而节省了数千行代码。家庭助理充当中央智能家庭控制器中枢,具有所有常见的条件语句,创建者功能以控制任何现代家庭自动化平台。它还包括网关和使用不同物联网技术的设备和服务的网桥(协议转换器)。

如果要完全控制设备,则建议使用家庭助理,它还具有强大的社区支撑和针对多个智能设备的强大集成解决方案。下面提到了一些集成。

家庭助理的替代品包括OpenHAB(用Java编写),Calaos,FHEM,Domoticz,EEDOM等,

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