智能家居HomeAssistant（一）介绍概览

唤醒你的家

开源家庭自动化，将本地控制和隐私放在首位。由全球修补匠和DIY爱好者社区提供支持。非常适合在Raspberry Pi或本地服务器上运行。私放在首位。由全球修补匠和DIY爱好者社区提供支持。非常适合在Raspberry Pi或本地服务器上运行。

（一）初识

HomeAssistant是什么？
HomeAssistant是构建智慧空间的神器。
基于HomeAssistant，可以方便地连接各种外部设备（智能设备、摄像头、邮件、短消息、云服务等，成熟的可连接组件有近千种），手动或按照自己的需求自动化地联动这些外部设备，构建随心所欲的智慧空间。

HomeAssistant是开源软件
就像LINUX一样，HomeAssistant是开源的：它不属于任何商业公司，用户可以无偿使用。

HomeAssitant连接丰富的外部世界
HomeAssistant能识别和直接连接的外部设备有将近千项。
其中有各种商业化的智能产品（如小米系列产品、Philips智能灯系列、亚马逊的音响、苹果的Siri、Google Assistant、博联的产品、特斯拉汽车等）、有互联网上的各种实时信息（股票、汇率、交通、天气等）、有开源或开放的各种智能软件（人脸识别、车牌识别、文字识别、文字转语音、语音转文字等）、有各种联动机制（短信、Email、IFTTT等）……
简单的安装与配置（不需要编程开发），就可以连接您感兴趣的东西——将这个零碎多样的世界，纳入到您所希望的统一自动规则控制或联动中。

HomeAssistant基于本地智能引擎
HomeAssitant的核心逻辑与自动化（大脑），运行在本地环境中。
HomeAssistant连接的外部设备既可以是本地的，也可以是在INTERNET上的；您也可以根据自己的意愿开放大脑的控制给INTERNET——这样的架构设计不同于很多商业化产品将控制逻辑放在云端的方式——安全、可靠、响应速度快、无需担心隐私泄露！

HomeAssitant拥有众多的使用者

正在有越来越多的用户在使用HomeAssistant。
想要突破商业化产品固有功能的用户在使用HomeAssistant，担心商业化产品黑盒运行模式泄露自己隐私的用户在使用HomeAssistant，享受DIY创造快感的用户在使用HomeAssistant，不满于仅仅只是做一些玩具DIY的用户在使用HomeAssistant，想要实践最新科技的用户在使用HomeAssistant……

HomeAssistant拥有众多的开发者
HomeAssistant基于python语言开发。Python是当今最流行的计算机编程语言，以其语法的简洁优美，丰富的支持库而著名。Python有大量的拥趸，越来越多的商业公司，把python作为程序开发的首选语言。
HomeAssistant开发者数量、版本更新速度在所有开源项目中属于佼佼者。它每两周会发布一个新版本，每个新版本都会修复一些bug，增加一些新的组件……

（二）系统体系

hass是HomeAssistant运行的程序实例

hass被IT专业人士称为进程。

hass由两部分的逻辑组成，内核（core）和组件（component）。如果将hass比作人体的神经系统，那么内核就是中枢神经系统（大脑），组件就是周围神经系统。

• hass内核的基础工作机制是简单的，理解了状态、事件、服务三个概念，就理解了内核；其简单性类似于大脑的基础工作机制，仅是神经元的相互作用而已。
• hass内核并不与外部世界直接互动，而是通过组件连接外部世界；类似于大脑并不直接与感觉器官、运动器官连接，而是通过周围神经系统进行连接。
  比如，light.hue组件负责与飞利浦HUE智能灯的互动（感知与设置其当前状态）。
  比如，camera.mjpeg组件负责获得摄像头的标准MJPEG视频流。
  比如，sensor.yr组件负责与yr.no云服务通讯，获得天气信息。
  比如，http组件负责对外提供的http协议服务。
  比如，frontend组件，在http组件的基础上，负责与浏览器的交互。
  比如，ifttt组件，负责与INTERNET上另一个大脑（IFTTT）的通讯与互动。
• 组件与组件之间会有相互的交互，但一般会通过hass内核中的状态、事件、服务机制来进行；类似于眼睛与手不会直接相互作用，但都连接到大脑，由大脑协调它们的相互作用。
• HomeAssistant中有一些组件并不与外部世界连接，而仅是获取内部的信息状态，然后运行逻辑规则；有点类似于周围神经系统中的本体感觉神经，仅仅用于获得自身肌肉与关节的状态。
  比如，automation组件，在hass内核信息基础上，运行自动化规则逻辑。
• HomeAssistant中有近千种不同的组件——这是其能与丰富的物联世界协同交互的基础——并且数量在快速的增长。

hass有一个配置文件configuration.yaml

配置文件决定hass加载哪些组件，以及这些组件该如何运行——与神经系统的构建受基因控制类似。

• 比如，camera.mjpeg组件的配置信息包含应该连接哪个地址的摄像头抓取视频流。
• 比如，sensor.yr组件的配置信息包含应该获取哪个地方的什么时间的天气预报。
• 比如，http组件的配置信息包含对外开放的端口号、访问密码等信息。
• 比如，automation组件的配置信息包含如何联动的逻辑规则。

hass基于Python环境运行

如果说hass是神经系统，那么操作系统就像基础生命系统，Python环境就像血液循环系统——hass运行在操作系统之上，Python环境为其提供必要基础的支持。
作为一个HomeAssistant的使用者，您并不需要掌握python编程语言，只要安装它的环境就可以了。

还有一些周边系统

上面介绍的hass（内核和组件）、hass配置、python环境架构了一个完整的HomeAssistant运行体系。除此之外，还有一些周边系统——对于HomeAssistant来说，它们并不是必须的，仅从某个侧面帮助HomeAssitant的安装、运行、或者让配置更方便——就像眼镜、助听器，或者医院、车辆、马路，有了这些东西，人类在某些方面会生活更好。
例举一些常用的：

• Hass.io
  Hass.io主要应用于树莓派上。不要认为hass.io与HomeAssistant的输入输出有关系，Hass.io帮助你在你的设备上管理一些应用（称为Add-ons），包括安装、升级。 hass.io中支持add-ons包括Duck_DNS（一个动态IP域名解析服务）、Let’s Encrypt（自动管理你的ssl数字证书）、Mosquitto MQTT broker（一个MQTT代理服务实现）、SSH_Server、Samba（共享文件夹服务）、DHCP_Server、Snips.ai（一个本地运行的语音识别应用）、等等。
• Hassbian
  Hassbian是一个在树莓派上定制的操作系统，此操作系统专门用于安装HA系统。Hassbian并不像Hass.IO那样提供升级管理服务。
• AppDaemon
  AppDaemon基于HomeAssistant的API，为用户提供更好的与HomeAssistant互动的python环境，一般用于编写自动化规则程序。HomeAssistant自身带的自动化组件非常简洁，在很多情况下工作良好；然而，有一些更复杂的自动化，HomeAssistant的自动化组件比较难应付，于是就产生了AppDaemon。
• HADashboard
  HaDashboard是一个模块化的、可换肤的HomeAssistant前端仪表面板，可用于大屏幕显示。HaDashboard是基于AppDaemon的（必须安装AppDaemon才能安装HaDashboard）。
• Jupyter Notebook
  提供基于浏览器的文件管理、远程终端、以及python的开发调试界面——如果您将HomeAssistant安装于Linux（包括树莓派）之上，可以用它方便管理。
• DuckDNS
  一个免费的动态域名服务。
• ……

（三）扩展连接

HomeAssistant是一个运行智能规则的大脑，它可以与丰富的外部设备联动——获得信息、发送指令。
那么，哪些东西可以直接连接到这个大脑上呢？

近千项的外部设备，无论怎么罗列，对于新手来说可能都比较枯燥。在这边，我们仅举一些例子：

• 实时汇率行情——获得当前实时的汇率行情
  类似的，还有股票行情、电子货币行情、交通拥堵情况、天气预报、空气质量预报……

   

• Android手机摄像头——获得摄像头的视频流
  类似的，所有支持标准协议的硬件摄像头都可以接入。

   

• 人脸识别——基于视频流，识别出其中的人脸是谁
  类似的，可以基于视频流进行车牌识别、文字识别、动作探测、噪音监控……

   

• 百度文字转语音服务——通过百度免费的TTS服务，将文字（比如天气预报、股票行情等文字信息）转换成语音（MP3）
  类似的，也可以使用voiceRSS、Google等的服务。

   

• KODI媒体播放器——将语音信号通过硬件播放出来
  类似的，可以用VLC、Gstreamer等软件，也可以直接连接外部的各种蓝牙音箱。

   

• 亚马逊ECHO——与亚马逊ECHO进行联动
  类似的，可以与各种外部的智能引擎联动，可以与苹果手机（Siri）进行联动，可以与GoogleAssistant联动，可以与IFTTT联动。

   

• 小米温湿度传感器——获得环境的温湿度信息
  类似的，小米系列的各种传感器门窗开合、人体感应、小米魔方等都可以接入。

   

• Philips智能灯——控制Philips智能灯的开关、颜色、亮度
  类似的，小米智能灯、智能开关、宜家智能灯也可以被控制，还可以通过红外转发控制传统家电。

   

• 发送邮件——可以发送邮件通知
  类似的，也可以发送手机短消息。

   

• Arduino——DIY的乐园
  类似的，可以自己写一些脚本、做一些串口设备，都可以联动起来。

   

• ……

我们把可以连接到HomeAssistant大脑上的外部设备、程序、云服务统称为积木元素——就像搭乐高积木一样，HomeAssistant像胶水一样把不同积木粘合在一起，构建起智慧空间。

让我们来看一个简单的智慧空间的例子：
“当感应到您要出门的时候，自动查询天气预报，发现要下雨，语音播报提醒主人要带伞。”
这其中需要的积木元素：

• 人体感应传感器（发现您在门口）
• 位置跟踪（确认您要出门而不是进门）
• 天气预报信息
• 文字转语音服务
• 媒体播放器

所有这些积木元素，都可以在HomeAssitant中找到。