在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，越來越多的設(shè)備被連接起來。這也適用于你自己的Raspberry Pi智能家居。然而，每個(gè)設(shè)備都使用不同的傳輸協(xié)議，這可能會(huì)讓控制它們變得相當(dāng)不便。幸運(yùn)的是，有一個(gè)解決辦法：智能家居系統(tǒng)OpenHAB提供了許多現(xiàn)成的軟件包，通過這些軟件包，可以使用一個(gè)界面來控制所有來自知名制造商的設(shè)備。甚至對(duì)于那些默認(rèn)尚不支持的組件，我們也可以簡單地編寫自己的插件。

這的主要優(yōu)勢(shì)是，我們可以通過一個(gè)控制面板來監(jiān)控和控制所有連接的設(shè)備，無論是在室內(nèi)還是室外。

為了能夠使用OpenHAB，從而為我們的Raspberry Pi智能家居邁出第一步，我們?cè)谶@個(gè)教程中首先進(jìn)行OpenHAB的安裝、設(shè)置和配置，然后在接下來的教程部分中連接更多模塊。

Raspberry Pi 智能家居所需的硬件部件

正如已經(jīng)提到的，幾乎所有設(shè)備和傳感器都可以與OpenHAB一起使用，包括我們?cè)谥暗慕坛讨幸呀?jīng)使用過的許多設(shè)備。此外，以下組件是必不可少的，這些硬件都能通過文章末尾的聯(lián)系方式進(jìn)行購買：

Raspberry Pi（推薦使用3B型號(hào)）

micro SD卡（最小16GB，推薦32GB）

電源插頭（micro USB）

可能需要的LAN線

• 最佳選擇：Raspberry Pi外殼

為了讓你對(duì)可能性和進(jìn)一步的教程有一個(gè)大致的了解，以下是支持的一些其他設(shè)備、協(xié)議和服務(wù)：

Amazon Echo

Amazon Dash Buttons

藍(lán)牙

IFTTT

KODI媒體中心

Philips Hue燈

Sonos HiFi系統(tǒng)

Belkin WeMo開關(guān)

• 以及更多

所有新的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（或宣傳用于智能家居應(yīng)用中的設(shè)備）的協(xié)議都被OpenHAB支持，并且越來越多的協(xié)議正在被添加。

在 Raspberry Pi 上安裝 OpenHAB

基本上有兩種方法來安裝OpenHAB。第一種（稍微復(fù)雜一些）方法是在現(xiàn)有的Raspbian系統(tǒng)上擴(kuò)展所有軟件包。另一種更方便的解決方案是使用預(yù)裝了軟件包的Raspbian系統(tǒng)，這也是我們?cè)诒窘坛讨兴龅摹?/p>

首先，我們?cè)陧?xiàng)目頁面上加載最新的鏡像，它的名字是“openhabianpi-raspbian-……xy”。保存文件。

最新的鏡像：https://github.com/openhab/openhabian/releases

如果你的micro SD卡還沒有插入到你的電腦/Mac的卡槽中，請(qǐng)將其插入。如果你的SD卡還沒有格式化，我推薦使用SD Formatter工具。這樣你可以簡單地用兩次點(diǎn)擊刪除你的（micro）SD卡，然后繼續(xù)使用。

我們現(xiàn)在需要一個(gè)可以將“.xy”文件寫入SD卡的工具。為此，我使用Etcher，它適用于所有常見的操作系統(tǒng)。下載并安裝它。然后選擇當(dāng)前加載的文件并按下“Flash!”。

這個(gè)過程需要幾分鐘。在此期間，你可以先將以太網(wǎng)電纜連接到Pi。如果你無法建立以太網(wǎng)連接，你也可以立即輸入WiFi數(shù)據(jù)。

在鏡像寫入SD卡后，在文件資源管理器中打開該目錄。有一個(gè)名為“openhabian.conf”的文件，需要用文本編輯器打開。下面是兩行帶有注釋（用井號(hào)/哈希標(biāo)簽）的行。刪除開頭的井號(hào)標(biāo)簽，并輸入你的WiFi網(wǎng)絡(luò)的名稱和密碼，然后保存文件：

#wifi_ssid="My Wi-Fi SSID"#wifi_psk="password123"

現(xiàn)在將micro SD卡插入Pi并連接電源。在接下來的45到60分鐘內(nèi)，你不應(yīng)該斷開電源，因?yàn)樗斜匾母潞团渲梦募紝⒈患虞d！只有在所有點(diǎn)都完成（安裝步驟會(huì)顯示出來，因此你可以在必要時(shí)重新啟動(dòng)）

如果一切順利，你的Raspberry Pi已經(jīng)連接到網(wǎng)絡(luò)，你現(xiàn)在可以在瀏覽器中打開頁面：http://openhabianpi:8080

將顯示設(shè)置菜單（下面的文章中會(huì)提供逐步說明）。

通過SSH訪問更新 OpenHAB

你可以通過Raspberry Pi上的鍵盤直接輸入命令，或者通過SSH來輸入。選擇你的SSH客戶端（如Putty），并輸入以下主機(jī)名：

openhabianpi

默認(rèn)用戶名是openhabian，密碼也是openhabian。你也可以事先在配置文件中更改這些信息。

如果更新過程尚未完成，會(huì)顯示相關(guān)信息。否則，或者一旦此過程完成，輸出將如下所示：

在這里，我們調(diào)用以下命令：

sudo openhabian-config

如果你已經(jīng)更改了密碼，請(qǐng)輸入當(dāng)前密碼進(jìn)行確認(rèn)，否則使用默認(rèn)密碼：openhabian

首先，我們選擇“01 | 更新”，然后選擇“02 | 更新系統(tǒng)”。在“30 | 系統(tǒng)設(shè)置”下，你可以更改其他設(shè)置，如主機(jī)名、時(shí)區(qū)（默認(rèn)為柏林）、密碼、端口和WiFi網(wǎng)絡(luò)。

通過“可選組件”，你可以添加更多軟件包，如Node-RED等，這包括你可以輕松創(chuàng)建自己的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，而無需編寫太多程序。如有必要，我可以在另一個(gè)教程中詳細(xì)介紹。

Raspberry Pi 家庭自動(dòng)化：OpenHAB用戶界面

當(dāng)然，我們也希望為我們的Raspberry Pi家庭自動(dòng)化提供一個(gè)用戶界面或圖形用戶界面，以便我們可以從智能手機(jī)、平板電腦、觸摸屏或PC控制后續(xù)組件。因此，我們現(xiàn)在就來設(shè)置它。HMI可以能通過文章末尾的聯(lián)系方式進(jìn)行購買。

首先，我們?cè)谕痪W(wǎng)絡(luò)的瀏覽器上打開：http://openhabianpi:8080/start/index：

在這里，我們選擇“標(biāo)準(zhǔn)”，這將預(yù)先安裝一些主題。稍后，可以手動(dòng)添加更多。

等待片刻后，我們現(xiàn)在可以確定用戶界面的外觀。有HABPanel、Paper UI和基本UI可供選擇。你可以稍后更改選擇。例如，我喜歡Paper UI。

在左側(cè)，你會(huì)找到菜單。可以在這里進(jìn)行選擇。由于我們還沒有安裝任何內(nèi)容，因此控制菜單也是空的。在“配置”下，我們可以在“附加組件”中為智能家居設(shè)置和安裝新軟件包。

在 Raspberry Pi 上安裝 OpenHAB 附加組件

為了能夠使用某些模塊，如Phillips Hue Light或Z-Wave，必須先安裝必要的文件。在本例中，我們從網(wǎng)絡(luò)綁定開始，它檢查設(shè)備當(dāng)前是否處于本地網(wǎng)絡(luò)中。這可用于觸發(fā)某些操作，例如你離家時(shí)。

我們?cè)谧髠?cè)切換到“附加組件”，然后切換到“綁定”選項(xiàng)卡。在這里，我們正在尋找要安裝的軟件包，在我們的例子中是“網(wǎng)絡(luò)綁定”。點(diǎn)擊“安裝”后，可能需要幾分鐘時(shí)間來完成安裝。

一旦所有內(nèi)容都安裝完畢，我們導(dǎo)航回左側(cè)欄中的“收件箱”。點(diǎn)擊大加號(hào)（+）會(huì)顯示已安裝的綁定，包括我們的網(wǎng)絡(luò)綁定。如果選擇它，則會(huì)在我們的網(wǎng)絡(luò)中搜索設(shè)備。

如果你不確定智能手機(jī)的內(nèi)部IP地址，你可以查看路由器（192.168.1.1）或直接查看設(shè)備的設(shè)置。

點(diǎn)擊藍(lán)色勾選標(biāo)記，我們可以添加設(shè)備并相應(yīng)地命名它們。其他設(shè)備也可以從列表中忽略或刪除（忽略它們只是暫時(shí)不顯示，完全刪除會(huì)使它們消失，直到你再次搜索）。

我們現(xiàn)在切換到“配置”>“事物”。選擇你剛剛添加的設(shè)備。在這里，你會(huì)找到“在線”和“時(shí)間”這兩個(gè)項(xiàng)目。我們選擇這兩個(gè)復(fù)選框：

通過點(diǎn)擊上方的引腳按鈕，可以更改某些設(shè)置（如IP地址等）。其他設(shè)備有可以按需激活的不同項(xiàng)目。

如果我們現(xiàn)在在左側(cè)面板中切換到“控制”，我們會(huì)看到已激活的設(shè)備。下面是已激活的項(xiàng)目。在我們的例子中，這只是一個(gè)布爾值或數(shù)字，但也可以是溫度值等。

在后續(xù)教程中，我們將安裝和配置其他內(nèi)容。

創(chuàng)建自己的OpenHAB事物和項(xiàng)目——顯示CPU溫度

最后，我想展示一下創(chuàng)建自己的模塊有多簡單。但是，此步驟是可選的，如有必要可以跳過。

OpenHAB知道兩種類型的對(duì)象：事物（Things）和項(xiàng)目（Items）。簡而言之，事物在控制面板中以磁貼的形式顯示，并且可以有多個(gè)項(xiàng)目（值、按鈕等）。在一個(gè)小示例中，我們將顯示CPU溫度：

在這個(gè)示例中，我們將創(chuàng)建一個(gè)帶有兩個(gè)項(xiàng)目（溫度和最后一次查詢的時(shí)間）的事物。

由于我們將為此執(zhí)行shell命令，因此必須首先為此安裝一個(gè)附加組件。在“附加組件”->“綁定”下搜索Exec Binding（文檔）并安裝它。

然后通過SSH連接到Raspberry Pi。首先，我們創(chuàng)建一個(gè)腳本以讀取CPU溫度。這也可以是Python腳本、Java或C++程序。

sudo nano /etc/openhab2/scripts/cpu_temp.sh

它包含以下內(nèi)容：

#! /bin/bashINPUT=$(/bin/cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp)TEMP=$(echo "scale=3; $INPUT / 1000" | bc)echo $TEMP

按CTRL + O保存，然后按CTRL + X退出Nano編輯器。

我們現(xiàn)在授予必要的權(quán)限：

chmod +x /etc/openhab2/scripts/cpu_temp.sh

作為測(cè)試，你可以立即運(yùn)行它，應(yīng)該會(huì)顯示溫度：bash/etc/openhab2/scripts/cpu_temp.sh接下來，使用以下內(nèi)容創(chuàng)建我們的事物：

sudo nano /etc/openhab2/things/cpu_temp.things

Thing exec:command:cpu_temp "CPU Temperatur" [command="bash /etc/openhab2/scripts/cpu_temp.sh", transform="REGEX((.*?))"]

保存并關(guān)閉編輯器后，我們創(chuàng)建項(xiàng)目：

sudo nano /etc/openhab2/items/cpu_temp.items

在這里，我們插入以下兩個(gè)項(xiàng)目：

StringCPUTEMPRaw"Temperature[%.1f°C]"(All){channel="execcpu_temp:output"}DateTime CPUTEMPLastExecution "Executed[%1$tH:%1$tM Uhr]" {channel="execcpu_temp:lastexecution"}

導(dǎo)航回控制面板后，你將看到上面顯示的視圖。

在您的網(wǎng)絡(luò)外部訪問面板

您還可以使用內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)名稱（http://openhabianpi:8080）從智能手機(jī)或平板電腦訪問控制面板。此外，還有適用于Android設(shè)備和iOS iPhone或iPad的應(yīng)用程序。

然而，您可能還希望在外出時(shí)（例如，在移動(dòng)中或在工作場所）訪問您的智能家居控制面板，但如果不采取預(yù)防措施，這是不可能的。為此，您需要做到以下幾點(diǎn)：

一方面，如果您沒有靜態(tài)IP地址，則需要一個(gè)使用動(dòng)態(tài)域名系統(tǒng)（Dynamic Domain Name System，簡稱dDNS）服務(wù)的賬戶，如NoIP或DynDNS。

此外，您需要在路由器的“端口轉(zhuǎn)發(fā)”設(shè)置中為您的Raspberry Pi（Raspberry Pi）的內(nèi)部IP地址激活端口（對(duì)我們來說為8080）。

另外，當(dāng)全局IP地址更改時(shí)，必須通知dDNS服務(wù)。您的路由器可能提供此選項(xiàng)（如Fritz Box等路由器有相關(guān)設(shè)置），或者您可以在Raspberry Pi上執(zhí)行此步驟。有關(guān)此步驟的教程可在此處找到。

但請(qǐng)注意，控制面板未受密碼保護(hù)，因此您很容易面臨安全風(fēng)險(xiǎn)。因此，除非您已采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施并確保自己的操作無誤，否則我不建議將面板設(shè)置為可從外部訪問。