Älykkäät valot, valvontakamerat, anturit ja kaiuttimet tuntuvat paljon paremmilta, kun ne toimivat yhdessä erillisten sovellusten sijaan. Raspberry Pi-älykodin keskittimen avulla voit sitoa kaiken yhteen paikkaan ja ohjata sitä puhelimesta, selaimesta tai ääniavustajasta.
Tässä oppaassa opit rakentamaan oman älykkään kodin keskittimen Raspberry Pi:llä käyttämällä moderneja työkaluja, kuten Home Assistant-käyttöjärjestelmää, Zigbee-ja Z-Wave-automaatioita sekä paikallisia automaatioita. Asennat laitteiston, asennat ohjelmiston, lisäät laitteita ja suojaat järjestelmäsi, jotta se pysyy nopeana ja luotettavana ajan mittaan.
Haluatpa yksinkertaisen valo-ja termostaattiasennuksen tai täydellisen Raspberry Pi-kotiautomaatiokeskuksen, noudatat samoja ydinvaiheita. Tarvitset vain peruslaitteiston, hieman kärsivällisyyttä ja halua puuhailla.
Älykäs koti on?
toimii kotisi automaatiojärjestelmän aivoina. Se istuu verkossasi, puhuu älylaitteidesi kanssa ja pitää kaiken synkronoituna, jotta valot, anturit, lukot ja kytkimet reagoivat liipaisuihin ja kohtauksiin.
Sen sijaan, että avaisit erilliset sovellukset jokaiselle tuotemerkille, yhdistät laitteet keskittimeen ja ohjaat niitä yhdestä kojelaudasta. Tämän jälkeen voit luoda rutiineja, kuten”Hyvää yötä”-kohtauksen, joka sammuttaa valot, lukitsee ovet ja ottaa liiketunnistimet käyttöön yhdellä napautuksella.
Kun keskitin toimii paikallisesti Raspberry Pi:ssä, automaatio pysyy kotona etkä pilvessä. Tämä asetus parantaa yksityisyyttä, vähentää viivettä ja pitää tärkeät toiminnot toimivina, vaikka internetyhteytesi katkeaa.
Miksi käyttää Raspberry Pi:tä keskittimenä?
Raspberry Pi toimii täydellisesti tee-se-itse-älykodin keskittimen ytimenä, koska se pysyy pienenä, hiljaisena ja energiatehokkaana samalla, kun se tarjoaa riittävästi automaatiokäyttöä. Raspberry Pi 4-ja 5-kortit käsittelevät Home Assistantin, tietokannat, kojelautat ja lisäosat mukavasti ja käyttävät paljon vähemmän virtaa kuin täysi tietokone. Ne toimivat 24/7 kuluttamatta paljon energiaa, millä on merkitystä, kun älykäs kotisi Raspberry Pi 4:llä pysyy päällä koko ajan.
Saat myös valtavan joustavuuden. Voit käyttää erillistä Home Assistant OS-otosta, Docker-pohjaista asennusta tai kehittyneempää Home Assistant Raspberry Pi-säiliöpinoa muiden palvelujen rinnalla. Jos tarpeesi kasvavat, voit laajentaa tallennustilaa, lisätä USB-dongeja tai jopa siirtää saman kokoonpanon isommalle palvelimelle.
Tarvitset ennen aloittamista
Ennen kuin rakennat Raspberry Pi-älykodin keskittimen, kerää peruslaitteistot. Oikeiden osien valitseminen parantaa suorituskykyä ja vähentää päänsärkyä myöhemmin.
Tarvittava laitteisto
Raspberry Pi 4 (2 Gt tai enemmän) tai Raspberry Pi 5 MicroSD-kortti, jossa on vähintään 32 Gt tallennustilaa ja hyvä kestävyys 
Virallinen virtalähde Raspberry Pi-mallillesi 
the Ethernet-kaapeli vakaa yhteys tai Wi-Fi, jos kaapelointi on vaikeaa Tietokone, jossa on SD-kortinlukija järjestelmän kuvan vilkkumiseen
Valinnainen, mutta erittäin suositeltava
Zigbee USB-sovitin (pienitehoisille antureille, polttimille ja kytkimille) Z-Wave USB-sovitin (monille älykorteille ja vanhemmille kodin automaatiovarusteille) USB-sovittimen jäähdytys ja palautus, jos haluat paremman suorituskyvyn kuin mikro-SD Raspberry Pi 4 tai 5
Jos aiot pitää kaiken paikallisena ja yksityisenä, langallinen Ethernet-yhteys auttaa paikallista älykotikeskitintäsi pysymään reagoivana ja luotettavana myös raskaan liikenteen tai Wi-Fi-ruuhkan aikana.
Ohjelmiston valitseminen keskittimellesi
Sinulla on useita vaihtoehtoja, kun rakennat Pi kotiautomaation, useimpien kotikäyttäjien pitäisi alkaaHubberryn kanssa. Assistant OS. Se toimii erillisenä laitteena Raspberry Pi-laitteessa ja sisältää ydinjärjestelmän, lisäosat ja varmuuskopiot yhdessä paketissa.
Home Assistant-käyttöjärjestelmä (paras useimmille käyttäjille)
Home Assistant-käyttöjärjestelmä toimii suoraan Raspberry Pi-laitteessa ja hallitsee järjestelmää puolestasi. Saat tehokkaan kojelaudan, tuhansia integraatioita, lisäosia, kuten Zigbee2MQTT, ja varmuuskopioita, sekä säännöllisiä päivityksiä erittäin aktiiviselta yhteisöltä.
Jos haluat nopeimman ja helpoimman tavan päästä liikkeelle, Raspberry Pi Home Assistant OS antaa sinulle”laitemaisen”tunnelman. Keskityt laitteisiin ja automaatioihin Linux-ylläpidon sijaan.
Home Assistant Container (edenneille asetuksille)
Home Assistant Container käyttää Home Assistant Corea Dockerin sisällä Raspberry Pi OS:ssä tai muussa Linux-jakelussa. Asennat ja hallinnoit Dockeria itse, mikä antaa sinulle enemmän hallintaa ja antaa sinun käyttää muita sovelluksia samalla Pi:llä.
Tämä asennus toimii hyvin, jos käytät jo Dockeria, tarvitset lisäpalveluita, kuten mukautettuja tietokantoja, tai haluat yleisemmän palvelimen. Se vaatii enemmän komentorivityötä ja manuaalisia päivityksiä, joten se sopii tehokäyttäjille.
Muut harkittavat alustat
Vaihtoehdot, kuten openHAB, Node-RED, Homebridge tai vanhemmat vaihtoehdot, kuten Prota OS, voivat myös muuttaa Raspberry Pi:n keskittimeksi. Monet ihmiset yhdistävät Node-RED:n Home Assistantin kanssa visuaalista automaatiota varten tai käyttävät Homebridgeä tuodakseen lisää laitteita Apple Homeen.
Kirjoitushetkellä Home Assistant on edelleen joustavin ja aktiivisemmin kehitetty valinta DIY-älykodin keskittimelle Raspberry Pi:ssä, varsinkin jos välität paikallisesta ohjauksesta ja yksityisyydestä.
Kuinka valmistaa2 Raspberry Pi-asennuksesi
Assistant OS, määrität Raspberry Pi-laitteiston ja päivität käyttöjärjestelmän kuvan. Tämä osa luo perustan muulle rakentamiselle.
Flash Home Assistant OS microSD-kortille
Lataa ja asenna Raspberry Pi Imager tietokoneellesi. Aseta microSD-kortti tietokoneesi SD-kortinlukijaan. Valitse käyttöjärjestelmä ja valitse sitten Home Assistant OS“Kotiavustajat ja kotiautomaatio”-osiosta. Valitse Raspberry Pi-mallisi, valitse tallennuskohteeksi microSD-kortti ja aloita vilkkumisprosessi. Odota, kunnes kuvantamislaite on kirjoittanut ja tarkistanut kuvan, ja poista sitten kortti turvallisesti.
Kokoa ja liitä Raspberry Pi
Aseta Raspberry Pi koteloonsa ja kiinnitä mahdolliset jäähdytyslevyt tai tuulettimet. Aseta flash-muistikortti Raspberry Pi:n microSD-korttipaikkaan. Liitä Zigbee-ja Z-Wave USB-sovittimet, jos aiot käyttää niitä ensimmäisestä päivästä lähtien. Liitä Ethernet-kaapeli Raspberry Pi:stä reitittimeen tai varmista, että Wi-Fi-verkkosi tiedot ovat valmiina, jos määrität Wi-Fin myöhemmin. Liitä virtalähde käynnistääksesi Raspberry Pi ja anna Home Assistant OS käynnistyä ensimmäisen kerran.
Anna järjestelmälle useita minuutteja ensimmäisellä käynnistyksellä. Se laajentaa tiedostojärjestelmää ja lataa tarvittavat komponentit ennen kuin käytät verkkokäyttöliittymää.
Home Assistantin alkuasennus
Kun Raspberry Pi on käynnistynyt, muodostat yhteyden Home Assistantiin samassa verkossa olevasta selaimesta. Tässä kohtaa Home Assistant Raspberry Pi-asennus alkaa näyttää oikealta keskittimeltä.
Avaa samaan verkkoon yhdistetyllä tietokoneella tai puhelimella selain ja siirry osoitteeseen http://homeassistant.local:8123 (tai käytä Raspberry Pi:n IP-osoitetta, jos osoite ei ratkea). Luo Home Assistant-tili vahvalla ja ainutlaatuisella salasanalla. Aseta kotisi nimi, sijainti ja aikavyöhyke, jotta aikaan ja auringonnousuun/-laskuun perustuva automaatio toimii oikein. Tarkista automaattisesti löydetyt laitteet, kuten älytelevisiot tai kaiuttimet, ja valitse heti, mitkä niistä haluat lisätä. Viimeistele käyttöönottoprosessi ja tutustu sitten käyttöliittymään päähallintapaneeliin.
Tässä vaiheessa sinulla on jo perusasetukset build a smart home hub. Seuraavaksi lisäät protokollat, kuten Zigbee ja Z-Wave, jotta voit tuoda useampia älylaitteita.
Zigbee-, Z-Wave-ja Matter-laitteiden lisääminen
Useimmat ihmiset haluavat tee-se-itse-älykodin keskittimen tukevan monia merkkejä ja laitteita. Zigbee-ja Z-Wave-sovittimien avulla Raspberry Pi puhuu samaa kieltä kuin monet polttimot, anturit, pistokkeet ja lukot.
Asenna Zigbee USB-sovitin
Liitä Zigbee USB-sovitin Raspberry Pi-laitteeseen ja käynnistä laite välittömästi, jos Home Assistant ei näe sitä. Avaa Asetukset > Laitteet ja palvelut Home Assistantissa ja etsi löydetty Zigbee-integraatio tai lisää Zigbee2MQTT lisäosaksi, jos haluat. Valitse oikea sarjaportti donglelle ja suorita ohjattu asennus. Aseta Zigbee-laite pariliitostilaan ja käytä Zigbee-integraatiota uusien laitteiden etsimiseen. Nimeä laite uudelleen ja määritä se huoneeseen, jotta se näkyy oikeassa paikassa kojelaudoissasi.
Asenna Z-Wave USB-sovitin
Aseta Z-Wave-sovitin ja avaa uudelleen Asetukset > Laitteet ja palvelut. Lisää laitteistollesi suositeltu Z-Wave-integraatio ja valitse sitten sopiva sarjalaitepolku. Käytä integroinnin ohjaimia uuden solmun lisäämiseen Z-Wave-laitteesi ollessa inkluusiotilassa. Varmista, että entiteetit, kuten lukot, kytkimet tai anturit, näkyvät Home Assistantissa. Järjestä ne huoneiksi ja alueiksi, jotta kojelautasi pysyy siistinä.
Jos käytät uudempia Matter-tai Thread-laitteita, voit lisätä yhteensopivan rajareitittimen tai erillisen keskittimen, joka paljastaa ne Home Assistantille. Tämä antaa Raspberry Pi smart home-keskittimellesi usean protokollan tuen ilman, että luotat yhteen merkkiin.
Laitteidesi yhdistäminen ja järjestäminen
Kun olet yhdistänyt ensimmäiset laitteet, sinun tulee nimetä ja ryhmitellä ne järkevällä tavalla. Selkeä asettelu säästää aikaa aina, kun lisäät kohtauksia tai automaatioita myöhemmin.
Anna kullekin laitteelle selkeä nimi, kuten”Olohuoneen lamppu”tai”Etuoven lukko”. Määritä laitteita huoneisiin ja kerroksiin, jotta voit suodattaa ne nopeasti kojelaudoissa. Poista tai poista käytöstä entiteetit, joita et aio käyttää, kuten päällekkäiset tehoanturit. Käytä oletushallintapaneelia tai luo mukautettuja kojetauluja tiettyjä tehtäviä, kuten turvallisuutta tai ilmastointia varten. Testaa perustoiminnot, kuten valojen sytyttäminen ja sammuttaminen tai termostaatin asetusten muuttaminen Home Assistantin käyttöliittymästä.
Järjestelmäsi kasvaessa Raspberry Pi-kotiautomaatiokeskuksesta tulee paikka, jossa näet kaiken yhdellä silmäyksellä ja päätät, miten laitteiden tulee reagoida toisiinsa.
Automaatioiden ja kohtausten luominen
Automaatioiden avulla kotisi reagoi aikaan, liikkeeseen tai muihin laukaisimiin ilman sovelluksen avaamista. Kohtaukset käyttävät useita tiloja kerralla useisiin laitteisiin, kuten valojen himmennys ja kaihtimien sulkeminen elokuva-iltaa varten.
Avaa Home Assistantin Asetukset > Automaatiot ja kohtaukset ja luo uusi automaatio. Valitse liipaisin, kuten aika, auringonnousu/auringonlasku, liiketunnistus tai painikkeen painallus. Lisää ehtoja, jos haluat automaation toimivan vain tietyissä tilanteissa, kuten yöllä tai kun ketään ei ole kotona. Aseta toimintoja, kuten valojen sytyttäminen, termostaatin säätäminen tai ilmoituksen lähettäminen puhelimeesi. Testaa automaatio manuaalisesti, anna sen sitten toimia itsestään muutaman päivän ja säädä sitä tarpeen mukaan.
Voit myös luoda kohtauksia, jotka sopivat rutiinisi. Esimerkiksi”Hyvää yötä”-kohtaus voi sammuttaa useimmat valot, asettaa makuuhuoneen lamput lämpimään himmeälle tasolle ja lukita ulko-ovet.
Tapoja ohjata älykodin keskitintä
Kun Raspberry Pi-älykotikeskitin toimii moitteettomasti, voit hallita sitä useilla tavoilla. Voit valita kotitaloudellesi parhaiten sopivat ja käyttää useampaa kuin yhtä menetelmää samanaikaisesti.
Web-hallintapaneeli: Avaa Home Assistantin käyttöliittymä ja hallitse laitteita, kohtauksia ja automaatioita millä tahansa kotiverkon selaimella. Mobiilisovellukset: Asenna Home Assistant-sovellus Android-tai iOS-laitteeseen ohjataksesi kotiasi, vastaanottaaksesi ilmoituksia ja käyttääksesi puhelimen antureita, kuten sijaintia tai akkua, laukaisimina. Ääniavustajat: Linkitä tuetut avustajat, kuten Alexa tai Google Assistant, jotta voit ohjata laitteita ja kohtauksia äänikomennoilla. Seinäpaneelit: Käytä vanhaa tablettia uudelleen kiinteäksi ohjauspaneeliksi, joka näyttää tärkeimmät kojelaudat kotisi vilkkailla alueilla. Manuaaliset ohjaimet: Pidä fyysiset kytkimet, kaukosäätimet ja painikkeet saatavilla, jotta älykotisi toimii edelleen kaikille, jotka eivät halua käyttää sovelluksia.
Suojauksen ja ylläpidon parhaat käytännöt
Koska Raspberry Pi smart home-keskittimesi muodostaa yhteyden moniin laitteisiin ja joskus etäkäyttöpalveluihin, sinun tulee käsitellä sitä kuten mitä tahansa muuta tärkeää verkkojärjestelmää.
Vaihda kaikki Home Assistantin, reitittimen ja kaikkien näkyvien palvelujen oletussalasanat. Ota kaksivaiheinen todennus käyttöön Home Assistant-käyttäjätililläsi. Pidä Home Assistantin käyttöjärjestelmä, integraatiot ja lisäosat ajan tasalla, jotta saat tietoturvakorjauksia ja uusia ominaisuuksia. Käytä vahvaa Wi-Fi-salausta ja vältä keskittimen altistamista suoraan Internetiin. käytä turvallista etäkäyttöratkaisua avoimien porttien sijaan aina kun mahdollista. Ajoita Home Assistant-määritysten säännöllinen varmuuskopiointi ulkoiseen tallennustilaan tai luotettavaan pilvipalveluun.
Jos käytät vähän aikaa tietoturvaan varhaisessa vaiheessa, paikallinen älykotikeskitin pysyy turvallisena, vakaana ja palautuu helpommin, jos jokin menee pieleen.
Yleisten ongelmien vianetsintä
Jopa hyvin suunniteltu Raspberry Pi-älykotikeskitin-asennus voi osua satunnaisiin vaikeuksiin. Kun laitteet lakkaavat vastaamasta tai suorituskyky heikkenee, tarkista muutama perusasia ennen kuin sukellat syvempään virheenkorjaukseen.
Varmista, että Raspberry Pi:ssä on virta, toimiva verkkoyhteys ja kohtuulliset suorittimen lämpötilat. Käynnistä Home Assistant uudelleen ja tarvittaessa Raspberry Pi poistaaksesi väliaikaiset häiriöt. Varmista, että Zigbee-ja Z-Wave-sovittimet näkyvät edelleen Home Assistantissa eivätkä ole siirtyneet toiselle sarjapolulle. Tarkista langattomien antureiden ja painikkeiden akun varaustaso; alhainen paristo aiheuttaa outoa käyttäytymistä. Tarkista Home Assistantin lokeista viimeisimmät virheilmoitukset ja hae yhteisön foorumeilta, jos jokin näyttää tuntemattomalta.
Kokemuksen myötä opit, kuinka Raspberry Pi-älykotikeskitin käyttäytyy hyvinä ja huonoina päivinä, mikä tekee ongelmien havaitsemisesta ja korjaamisesta paljon helpompaa.
Johtopäätös
Olet nyt tehnyt yksinkertaisesta Raspberry Pi:stä tehokkaan Raspberry Pi-älykodin keskittimen, joka toimii yhdestä paikasta, valot ja anturit sekä useammin. Asensit laitteiston, asensit Home Assistantin, lisäsit laitteita, rakensit automaatioita ja karkaisit järjestelmäsi järkevillä tietoturvakäytännöillä.
Koska keskittimesi toimii paikallisesti, pidät hallinnan, yksityisyyden ja luotettavuuden omissa käsissäsi sen sijaan, että olisit riippuvainen pilvipalveluista. Kun haluat laajentaa toimintaa, voit lisätä uusia laitteita, protokollia, hallintapaneeleja ja jopa siirtää kokoonpanosi vahvempiin laitteistoihin aloittamatta tyhjästä.
Nyt kun ymmärrät, miten voit rakentaa oman älykkään kodin keskittimen Raspberry pi:llä, voit jatkaa kokeiluja. Lisää huoneita, kokeile uusia integraatioita ja paranna automaatioita, kunnes kotisi tuntuu todella älykkäältä, ei vain yhdistettynä.
