从头开始构建智能家居

今天我将向您展示如何从头开始构建您自己的便宜且简单的智能家居。

当我开始我的智能家居之旅时，有很多帖子要么过时，要么使用旧硬件，要么根本不适合新手。这不仅非常令人困惑，而且令人沮丧不已。

这是我们实用的指南，它将向您展示如何在几乎任何预算下构建智能家居，而不会产生任何困惑或难以理解的术语。我保证，读完这篇文章后，您将成为智能家居专家。

主题概述

智能家居到底是什么？

智能家居是一个将日常设备连接到互联网的花哨说法，这意味着其他东西将控制您的家，无论是中心（就像您家的大脑）还是您的智能手机。智能家居在过去 5 年中变得非常流行，因为大多数人的智能手机和平板电脑中都内置了语音助手。

例如，假设你离开家后想关灯。你该怎么做才能做到这一点，而不必一路跑回家，从一个房间跑到另一个房间，以确保不浪费电？

智能灯。这些是智能家居最简单的元素之一，提供从调光、定时计划到地理控制等各种功能，因此当您离开家时，它们会自动关闭等等！

希望您现在了解智能家居的设计目的，它本质上是一种让您的日常任务变得更容易的方式。

创建智能家居的第一步

打造智能家居的第一步是提前规划并确定您想要创建什么类型的智能家居。

这是因为智能家居拥有众多不同的技术、生态系统和预算需求，这听起来可能不可能，但我保证这很容易！

以下是构建智能家居的具体方法：

首先， 决定您想要在哪个生态系统下构建，有很多智能家居公司可供选择，例如 Google、Amazon 和 Apple。如果您不确定，请检查您的智能手机使用什么，例如，Apple 会使用 Siri，它是 Apple HomeKit 生态系统的一部分。而一些 Android 手机有与三星生态系统兼容的 Bixby。不要太纠结于此，这很容易改变，您可以改用语音助手中心。

接下来， 我们强烈建议您查看与该语音助手相关的语音助手/集线器。并非所有集线器都配有语音助手，而且有些集线器彼此兼容，这可能会造成混淆。这里的一般经验法则是，如果是 Apple，请坚持使用 Apple HomeKit 以实现完全兼容，否则您可以选择 Alexa 或 Google Home。 不确定该选哪一个？

也， 您将研究各种其他技术，这些技术将标榜自己“兼容 Alexa”等，如果预算不是问题，大多数这些产品将与亚马逊生态系统流畅地协作，因为亚马逊 Echo Dot（第 4 代）语音助手和智能中心使用多种技术，我们将在后面介绍。

智能家居技术的类型如下：

最后， 现在你已经选择了想要走的生态系统路线，你需要规划你的智能家居，你想用语音或传感器控制什么？自动化可以改善你的生活吗？那个房间可以正常使用你的 Wi-Fi 吗？

智能家居可能看起来很贵，但你可以找到一些 价格实惠的智能家居技术.

智能家居的类型

本地控制智能家居

本地控制基础设施意味着如果您的外部互联网连接中断，内部的一切仍可正常工作；您的灯光、暖气和电力等。

不托管在云端的智能家居的另一个好处是，许多第三方将不再跟踪您的行为；例如谷歌、亚马逊、苹果和微软。

最后，如果某家公司停止提供某项服务，那么将所有服务本地化就能让您的智能家居继续正常运转。

云端控制智能家居

基于云的基础设施意味着您通过语音、智能设备或按钮请求的所有内容都会直接发送给第三方（谷歌、亚马逊等），与他们的云系统通信，然后他们的服务将命令发送回您的设备。

虽然其中大多数可以作为与当地基础设施进行通信的工具，但它排除了构成真正的自动化家庭系统的主要部分：

智能集线器到底是什么？

智能家居中心是一种硬件，它通过一个网络将所有个人设备连接在一起，以实现家庭自动化。它就像你家的大脑一样。

智能家居集线器通常会连接到各种设备，这些设备对于使用 Zigbee 和 Z-波 协议。您还可以对其中一些设备使用蓝牙。

有时你会发现智能中心被称为“桥“，这基本上意味着它允许不同品牌的设备毫无问题地相互通信。例如，亚马逊产品连接到非亚马逊产品。

另一个例子是，如果一部智能手机不使用 Zigbee 技术希望控制只使用 Zigbee，它需要将该命令发送到智能集线器，然后智能集线器将为您处理该命令。可以将其视为技术之间的翻译器。

所以你不需要 需要 智能集线器，但绝对建议您购买一个，因为它可以为您节省很多麻烦。亚马逊 Echo（第 4 代）是一款出色的智能扬声器，可用作智能集线器并内置 Zigbee。

Zigbee 和 Z-Wave 有什么区别？

Zigbee 和 Z Wave 都属于所谓的网状网络，这意味着您所做的一切都是嵌套的。就像网络中的网络中所有东西都相互连接一样。

现在来谈谈技术问题，Zigbee 使用所谓的 IEEE 802.15.4 网络标准来将所有 Zigbee 设备保持在网络上。

虽然 AES 128 位对称加密被认为更好，因为它可以使设备上的所有数据更安全，但它可能会对以相同频率运行的所有其他设备造成干扰。

另一方面，Z Wave 运行 128 位对称加密。在大多数情况下，Z Wave 略优于 Zigbee，并且受到其他频率干扰较少。

智能灯

智能灯有什么意义？

对于某些人来说，智能照明是智能家居自动化的巅峰之作。它提供了一种高效且“懒惰”的远程照明管理方式。

有了智能照明，您将用智能灯泡取代所有传统灯泡。这些 Wi-Fi 控制的灯泡具有一些很棒的基本优势：

智能灯泡的使用寿命是多久？

智能 LED 灯泡 通常使用寿命为 15,000 至 25,000 小时，但这实际上取决于制造商。我建议避免使用非市场中国灯泡，因为它们的预期寿命较短。

最好的思考方式是，如果智能灯泡的最低使用寿命为 15,000 小时，并且总共开启 5 小时，则它应该可以使用 8 年。

智能灯泡关闭时还会耗电吗？

这是一个真正的问题，从技术上讲，如果你通过标准灯开关关闭灯，它会破坏与智能集线器的连接，从而阻止对其进行远程控制，直到打开为止。

这个问题可以通过智能灯开关解决，但这是否意味着它在“关闭”时也会耗电？

智能灯泡在“关闭”时确实会耗电，但耗电量非常小，几乎察觉不到。每个灯泡制造商的耗电量都不同，对于飞利浦 Hue 灯泡，你会发现每月耗电 0.016 美元，这真是便宜得离谱。

智能扬声器

智能音箱的用途是什么？

智能音箱（也称为语音助手音箱）不仅仅是一个无线音箱，它还具有 语音命令 以及一个集成的虚拟助手，它通过所谓的“热词”为您提供各种工具和免提激活。例如“Siri”、“Ok，Google”、“Alexa”。

智能扬声器如何工作？

智能音箱会一直保持麦克风打开状态，以便不断监听命令。一旦触发，它就会将您说的话转换为文本，并将其发送到服务器，服务器会将带有数据的命令发送回您的智能音箱。

智能音箱安全吗？

值得记住的是，智能技术只是小型计算机，因此，从技术上讲，它们可能会被黑客入侵/渗透。幸运的是，如果您使用的是流行品牌的设备 - 亚马逊、谷歌、三星和苹果，您会发现它相当安全。

这些设备均支持 WPA-2 加密的网络连接，这意味着该连接对公众是安全的。

由于这些设备会定期更新，因此没有必要太担心它们的安全性。

有人担心 Alexa 会一直监听你的说话，但现在你可以要求 Alexa 删除所有内容，你可以阅读一篇关于此的文章 点击这里.

智能插头

智能插头能做什么？

将智能插头视为一个哑电器转换器，它可以让您通过触发设备打开和关闭墙上的电器，如果您的灯泡用完了或者想要在夏天的某些时间打开风扇，这非常有用。

我使用定时开关机功能，在凌晨 1 点关闭大多数电器，尤其是电视和滚筒式烘干机。或者，如果您有智能手表或健身手环，您可以简单地检查 IFTTT 是否集成并在您睡觉时关闭这些设备。

以下是一些其他建议：

什么是智能家居摄像头？

家庭安全曾经非常昂贵，但现在您不再需要花费所有闲钱来保护自己的安全。智能家居摄像头便宜得多，功能丰富，只要有互联网连接，无线和远程访问应用程序可让您在世界任何地方检查您的家。

无线摄像头有助于确保您、您的家人和您的财产得到充分保护，搭配使用 亚历克斯卫队 您将拥有一个非常安全的家！无论是室内还是室外。

如果您遭遇盗窃或出现安全漏洞，一切都将以高清格式记录并上传到云端。

室内智能安防摄像机

室内无线摄像头比室外摄像头功能有限。但是，这些摄像头的价格和质量是无可比拟的。由于摄像头非常便携，您可以随时监视您的所有物品，并轻松收起。

户外智能安防摄像机

户外摄像机比室内摄像机更受欢迎，因为它们是防范盗窃的第一道防线。这些摄像机的质量往往更高，具有防风雨功能，配备夜视和运动传感器。在购买室内智能家居摄像机之前，这应该是您的首选。

我个人认为，户外摄像头最好使用有线，而不是无线。虽然我从未遇到过任何问题，但我在 Reddit 上听说过安全摄像头被盗。

什么是智能门锁？

智能锁是一种安装在前门的替代锁，它通过 NFC 或 Wifi 连接，这样当您回家时，可以将手机靠在锁上或手动解锁您的门。

您的连接将被加密，以便您验证您的设备，但与任何此类安全设备一样，您需要采取一些预防措施。

在我看来，智能锁最大的优点就是你会收到通知，如果你的门在你没有连接 Wi-Fi 时被打开了，你会被告知哪个设备在什么时间解锁了它。

最好的智能锁有哪些？

截至 2019 年，智能锁种类繁多，钥匙已成为过去。安全和身份是完全控制您的家庭的唯一真正方法，有了这些设备，您将能够看到我推荐哪些：

除耶鲁智能锁外，所有这些都提供通知功能，这就是它只获得 1 ⭐ 的原因。

哪些智能锁可以与 Alexa 配合使用？

显然，兼容性是一个问题，我还没有用我的 Google Hub 测试过任何兼容性，所以我需要就此回复你，但是，这是我所知道的可以与 Alexa 配合使用的智能锁：

智能门锁可以被黑客入侵吗？

智能门锁很容易被黑客入侵，不幸的是，这就是技术的运作方式，尤其是使用 Wi-Fi / 蓝牙 / NFC 技术的设备。智能锁是电子操作的，你可以想象，这会给你的锁带来许多潜在的安全风险。

其中一个主要缺点是你需要手机，如果你的手机被盗或坏了，它就无法连接到 Wi-Fi 或授权你开门。如果被盗，你的门也可能被偷走你手机的同一个罪犯打开。

另一个主要漏洞是，只需用平头螺丝刀即可轻松拆除智能锁。而如果您使用 Ring 等前门铃安全摄像头，则在大多数情况下您会收到通知并被记录下来。

一些带有死锁的智能锁在安装前需要满足一定的规格，例如，有些智能锁只适用于“拇指转动死锁”，而不适用于“双缸死锁”。

我个人的建议是将 Ring 系统与智能锁结合起来，这样您的安全级别就会提高一倍。

我应该买一个智能恒温器吗？

智能恒温器易于编程，不需要深入的指南，家庭自动化工具可以节省金钱并使您的房屋保持适宜的温度。

智能恒温器比标准恒温器更容易使用，标准恒温器带有各种按钮和手册，还有各种程序，还需要等待测试才能正常工作。

最常见、最容易见到的恒温器之一是 Google Nest 恒温器.

老实说，只要改用智能恒温器，您的生活就会变得轻松很多。

智能恒温器真的能帮你省钱吗？

智能恒温器不会通过一些技巧立即省钱，但它确实允许您设置可以长期省钱的程序。

Nest 做过一项研究 上面写着客户 平均节省了 10% 至 12% 的取暖费和约 15% 的空调费。 最棒的是，它绝对是值得信赖的，因为 Nest 之外的其他独立测试也发现了类似的节省。

Ecobee3 还声称他们的设备似乎比 Nest 更先进，但我找不到这方面的任何统计数据。他们声称，如果您的恒温器全年恒定在 23 华氏度（72 摄氏度），他们可以为您节省高达 22% 的电费。

显然，这一切都取决于你做什么、你使用暖气的频率、你是否有双层玻璃以及你开窗的频率。以下是一些你可以用来查看可以节省多少的工具：

我找不到与我的系统兼容的智能恒温器

值得注意的是，目前大多数智能恒温器在与其他设备结合方面都非常基础，例如，如果您有电动踢脚板或电地暖，您可能无法直接通过智能恒温器来控制它。

就我个人而言，我认为 Arduino 项目可能是更好的选择，因为您可以将其用作中间人并在一个设备与另一个设备之间传输数据。

智能灯开关

什么是智能灯开关？

智能灯开关类似于标准灯开关，只是它永远不会关闭。

按下开关只会使灯光变暗，直到没有光，但仍然有电流。

除此之外，它还支持网络，这意味着您可以通过智能集线器、手机和虚拟助手来控制它。

智能灯开关能做什么？

智能灯开关很棒，即使有点贵，它们也能让你通过语音、智能手机应用程序或墙壁开关控制你在家中分配的设备。我用它来控制客厅、走廊、卧室和床上的背板的灯光，如下所示：

以下是我最喜欢的智能灯开关的一些功能：

您能安装没有中性线的智能开关吗？

是或否，这实际上取决于您的智能灯开关类型。许多智能灯开关都需要中性线，事实上，大多数都需要。当您尝试安装智能灯开关时，有几个选项，诚然，除非您是 DIY 达人，否则这可能会有点麻烦。

如果你正在寻找一个 “没有中立” 解决方案，您可以购买一个可以为您解决这个问题的模块。

如果你对这一切感到不舒服，飞利浦 Hue 可以帮你解决这个问题！他们有一个磁性墙壁开关，你只需把它贴在墙上，它就可以工作了。最棒的是？它超级便宜！

智能门铃

无线视频门铃如何工作？

智能家居无线视频门铃与传统的视频家庭录像系统有很大不同，您会发现它们 99% 的时间都是基于云的，并与摄像头上的传感器配合使用，通过 Wi-Fi 连接向服务器发送信号，然后发送到您的手机等连接设备。

最好的无线门铃有哪些？

这完全是主观的，但我对最好的智能家居门铃只有 3 个建议，它们是：

我将 Ring 放在第一位，因为与其他产品相比，他们的产品非常好，唯一接近的是 BLINK XT，很多人选择 NEST 是因为他们的生态系统，但我更喜欢 Ring，因为它的价格和功能。

门铃每月要收费吗？

所有 Ring 产品都有可选的订阅服务，这是因为它们将您的视频存储到云服务器上。值得注意的是，这不是必需的，因此当您按下门铃或触发运动传感器时，您仍会收到远程通知。

您仍可访问直播元素，双向音频让您可以看到、听到并与客人交谈。如果您希望查看录音或能够将其存储在本地，则需要升级您的计划。

Ring Video Recording 有两种选择：Basic 和 Protect。Basic 费用为每台设备每月 3 美元或每年 30 美元；Protect 费用为每月 10 美元或每年 100 美元，它涵盖无限数量的 Ring 摄像头，提供终身产品保修，并在您未来在 Ring.com 购买时额外享受 10% 的折扣。

烟雾探测器

至少要有一个能用的烟雾探测器（或一氧化碳探测器），但如果你不知道它们什么时候响，它们就毫无意义了。因此，直接向手机发送通知非常有用。

烟雾探测器在过去十年似乎没有取得很大进展，但 Alexa Guard 却取得了一些进展。不过，智能家居专用的烟雾探测器功能更加详细。

Alexa 能检测烟雾报警器吗？

借助 Alexa Guard，如果您的 echo 设备检测到烟雾/一氧化碳警报响起，您现在可以在手机上收到通知。设置 Alexa Guard 非常简单、免费，并且可以与智能烟雾探测器或普通烟雾探测器配对。

Nest 烟雾报警器能检测一氧化碳吗？

Nest 被视为最佳烟雾和一氧化碳探测器，因为它是一体化解决方案。当您不在家时，它会向您的手机发送警报。

它使用所谓的分光谱传感器来检测快速和慢速燃烧的火灾，这些火灾可以通过手机远程关闭。如果您有多个 Nest 一氧化碳探测器，只需轻按一下警报器，您就会收到所有警报的报告。

机器人吸尘器

扫地机器人与传统吸尘器

机器人吸尘器 现在风靡一时，完全省去一天的工作，让你的宠物清洁器离开充电站，进行清洁，然后回去充电。

但是它们如何工作以及如何将它们融入您的智能家居呢？

这些设备能取代传统的手臂酸痛的吸尘器吗？毫无疑问，手动工作可以确保正确完成，但借助人工智能和智能技术，智能机器人吸尘器可以做得相当好，如果定期使用效果会更好。

机器人吸尘器值得吗？

iRobot 是市场上主要的扫地机器人，您会看到 Roomba 这个名字随处可见，它们的价格从 300 美元到 900 美元不等，这看起来可能不菲，而且可能会让您在相当长一段时间内忘记扫地机器人。但未来就在眼前，而且它很干净！

机器人吸尘器将为您节省宝贵的时间，您可以用这些时间陪伴家人或从事各种活动和爱好。我将我的吸尘器设置为每天上午 9 点在我工作时运行，因为我不太可能起床走动并妨碍它。想想您白天有多忙，下班回家后您想花多少时间放松？

每周节省一两个小时，积少成多，一年下来就能节省 416 个小时，这些时间可以用来做其他任务/工作，甚至可以用来放松。

安全问题

智能家居安全吗？

智能家居很棒，我喜欢它，它让我的生活更轻松。我喜欢不用在家里做太多事情，但这并不意味着没有风险。

从技术上讲，任何使用 Wi-Fi 连接并配有计算机的智能设备都可能被黑客入侵/渗透，其中包括智能锁、烟雾报警器，甚至电视。

我应该将智能设备置于访客网络上吗？

只要有密码，这在技术上就是安全的，这意味着您可以将所有标准流量保持在一个连接上，并将所有智能流量提供给任何访问您家并连接的人。

就我个人而言，我喜欢通过 App 完全控制智能设备，用户可以通过智能助手集线器或智能灯开关等中间人进行连接。

我应该把智能设备放在开放网络上吗？

不可以。不要将任何您想要控制的东西放在公共网络上，尤其是当您有连接到第三方工具（例如 Amazon Alexa）的设备时。

行话克星

以下是我认为您可能想要解释的一些术语，以帮助您入门。如果您还希望我们介绍其他内容，请在评论中告诉我们。

行动 – 一系列预设的智能家居控制映射到一个语音命令，通过 Alexa或Google助手.

AirPlay的 – AirPlay 是 Apple 的协议（一种小工具语言），允许您使用 Wi-Fi 在设备之间传输音频和视频。

低功耗蓝牙 （BLE） – 蓝牙 LE 是其中的另一种协议，一旦激活并配对，即可连接彼此靠近的设备（例如同一房间内的设备），例如可穿戴设备和扬声器。LE 代表低能耗，因为它需要的电量非常小。

控制器 – 如何控制智能家居设备。这可能是智能手机应用程序、语音扬声器或通用遥控器。

地理围栏 – 虚拟围栏可用于让您的设备知道您已接近家、正从前门走进或离开。它使用 GPS 或 RFID 技术，当设备（例如您的智能手机）跨越地理边界时发出警报。

团队 – 将设备集中起来，作为一个组进行控制。例如，卧室里的所有设备都可以通过一个动作关闭，例如语音命令或在手机应用中滑动

優勢 – 这一点存在争议，但其核心是，智能家居中心连接各种不同的设备，这些设备可能兼容不同的协议，并让您通过一个应用程序、语音助手或基于屏幕的系统控制一切。

暖通空调 – 简单。供暖、通风和空调。

物联网 – 也称为物联网，这是将物体连接到互联网的概念，包括智能家居设备和传感器，也包括工业、商业和智能城市等。

多房间音频 – 一个扬声器系统可以在多个房间播放来自手机或其他媒体源的相同音乐。这曾经需要钻孔和接线，但现在可以通过 Wi-Fi 网络实现。

场景（或惯例） – 进入家庭自动化，场景允许您向多个设备发送多个命令。一个简单的例子是智能照明场景，它可以有一个绿灯、一个紫灯和一个黄灯，但场景也可以用于不同的类别，如“家”、“床”和“假日”。有时有不同的名称。

传感器 – 传感器是智能家居拼图中一个很有用的部分，它可以检测或测量周围环境的变化。这些变化可能是窗户传感器中的运动，也可能是温度、湿度、空气质量、光线和噪音。

智能显示 – 这基本上是一款智能扬声器，但围绕显示器构建。Echo Show 和 Google Home Hub 都是智能显示器。令人困惑的是，谷歌的类似运行 Android Things 的智能显示器被称为智能显示器，其中 S 和 D 大写。

语音助手 – Alexa 或 Google Assistant 的正确名称，它们基本上是您与之交谈的界面，而不是通过屏幕使用。

Zigbee 和 Z-Wave – 两种流行的智能家居协议。这些是不同技术设备进行通信的机制，就像说同一种语言一样。Zigbee 以其速度快、能耗低而闻名；Z-Wave 以其网状网络而闻名，可提高 Wi-Fi 性能。其他协议包括 Insteon、X10 和 LightwaveRF。

结语

就是这样，多亏了我们的“智能家居初学者指南”，您无需再花时间在其他地方寻找无用的信息来开始智能家居。这绝对是您真正开始智能家居之旅所需的一切。

我 一位智能家居和 IT 爱好者，喜欢了解新技术和新设备！我喜欢阅读您的经历和新闻，所以如果您想分享任何东西或聊聊智能家居，一定要给我发电子邮件！