NUC搭建一套智能家居平台

序言：

学习智能家居有好几年了， 一直是零零碎碎的东学西凑，前几天心血来潮，在某东买了一台Inter NUC迷你电脑，打算作为智能家庭控制中心，加上以前的经验，利用业务时间打造了一套自己的智能家居平台，以下记录搭建过程中点点滴滴。

 效果图：

架构图

 智能家居的核心是搭建的Home Assistant（HASS），如果想用siri控制设备已经不用HomeBridge做桥接了，HASS已经源生支持Homekit协议了。

 所有的设备接入都通过HASS进行管理，如果是采用树莓派等网关桥接的设备或传感器，推荐采用MQTT的方式接入到HASS，开发成本很低。

控制主机

 为什么买NUC呢，因为它就是一台性能不错的电脑，含雷电3接口（40Gps带宽）和2.5寸硬盘盒空间，后期可以拓展为NAS服务器 ，支持4K@60Hz显示输出，可拓展为HTPC。　

 主机配置： Inter NUC8i5BEH，CPU：i5 8259U ，硬盘： 三星970 EVO 250G，内存： 金士顿DDR4 2400MHz 16G。

 主机能耗控制得不错，待机7W左右，如果你不在意能耗，你也可以拿台式机来做控制主机。

 也可以买主板集成CPU J系列的，价格便宜好多，跑智能家居是足够的。  

 　　这评分已经快超过鄙人的台式电脑了。

　　系统安装

　　先下载并安装开源Proxmox虚拟化平台（PVE），官网：https://www.proxmox.com/de/  ，再在虚拟化平台下安装的虚拟机，用于跑HASS、MQTT、Node-RED等软件。

　　其实最开始我是先安装win10 ，再用VM ware安装CentOS虚拟机的，这里就需要处理很多衍生的问题，比如开机启动，内网映射等，而且据我的经验，VM虚拟机时间长了稳定性不太好。

　　PVE的安装比较简单，跟着教程一步一步走就行了，大致安装时间5分钟左右。这里需要注意的是，如果是用UltraISO软件刻录到U盘，一定要采用Raw格式。

　　如果NUC主机识别不了U盘系统，需要开机按f2后，在设置中关闭security boot。

　　PVE安装后，在本地存储中上传CentOS镜像，并创建虚拟机，虚拟机的硬件配置根据实际情况调整，然后启动虚拟机，在弹出的Web控制台进行系统的安装。

　　安装系统后的界面：

　　软件部署

　　推荐采用docker容器化的方式进行软件的部署，这样升级和维护会比较简单。

　　安装docker命令：

　　（可选）安装docker编排工具和Web管理界面，我用的Rancher，如果下载较慢，可以设置docker默认镜像仓库为阿里云。

　　Rancher里依次添加主机，应用和服务：

　　如果虚拟机配置较差，可以不安装Rancher，直接通过docker命令安装HomeAssistant：

　至此，HASS平台就搭建完成了，后面对智能家居的管理，都是对挂载的配置文件进行修改就行了。

 　　添加设备

 　　HASS平台搭建后，我们就需要向平台添加设备了，不同的设备接入方式会有小差别，但基本都是通过修改HASS配置文件，就可以接入了。

　　 HASS设备接入文档： https://home-assistant.cc/component/

　　下面是我的小米设备的接入配置：

　　1、米家网关：

　　2、飞利浦台灯：

　　3、小米插线板：

　　这里需要注意的是，米家wifi设备，可以跳过网关直接控制，但是需要知道设备的token，解决办法最简单的是通过电脑安装安卓模拟器，然后安装米家APP(5.0.19以下版本)，

　　连接设备后，在/data/data/com.xiaomi.smarthome/databases/miio2.db文件里可以直接找到token。

　　设备添加后，HASS平台的界面：

　　其他设备接入

　　现在HASS平台可以添加很多智能设备了 ，但如果是自己开发的设备和传感器，比如树莓派，就需要自己去实现HASS的api，管理和控制设备。

　　最简单的方式就是通过MQTT协议实现与HASS的交互。

　　这个例子我后面再补上。

　　Siri控制

　　添加siri控制非常简单，苹果的智能家居采用的Homekit协议，需要苹果官方进行认证的设备才能控制，后来Homekit协议被逆向工程后，最开始用Homebridge模拟HomeKit 认证配件，让大家的设备都能通过苹果系统进行控制。

　　现在HASS已经默认支持HomeKit了，所以我们这里可以直接跳过Homebridge。

　　HASS配置很简单，只需要节点名就行了，配置重启后，HASS会通知HomeKit代码：

　　然后，打开iphone手机，添加配件，输入HomeKit代码就可以siri控制你的智能设备了。

　　外网访问

　　现在，siri只能在同一个局域网下对设备进行控制，如果需要外网访问，可以购买苹果的AppleTV或HomePod，这里我们采用另外的方式：

　　原理就是找一台公网服务器（可以采用阿里云的轻量服务器），把请求反向代理到内网HASS，这里需要采用内网映射的技术，我使用的是frpc，这样你就可以通过外网来控制家里的设备了。

　　服务器安装代理软件（frps）：

　　虚拟机安装内网映射软件（frpc）：

　　配置文件：

　　这样，我们访问公网IP:8123端口，就会被代理到内网虚拟机的8123端口了。

　　家庭智能设备如果暴露到公网，就需要注意安全方面的问题了，为了安全起见，我们采用HTTPS证书的方式，对请求进行加密。

　　现在我们可以在阿里云免费申请一个证书， 然后配置到nginx上，通过https域名的方式，反向代理到服务器8123端口，再代理到内网虚拟机。（注意，服务器8123端口需要做安全限制）

　　nginx配置：

　　最终效果：

　　如果你有时间精力，也可以自己开发小程序，对接内网的HASS平台。

　　智能音响

　　我家里用是的小度音响，需要到百度dueros开放平台去添加技能，按小度对智能设备的定义参数，修改家里的设备参数，天猫精灵和小爱同学类似。

　　添加技能：

　　配置Oauth2授权：

　　HASS配置：

 　　然后在duerOS平台可以进行模拟测试，测试通过后，跟小度说：“发现设备”，就可以让小度控制智能设备了。

　　自动化、场景、语音播报

　　待补充。

　至此，我们小打小闹的智能家居平台就搞定上线了，让我们这群快乐的程序员一起吹嘘分享智能科技带来的快感吧！