掌控你的智能家居 - homeassistant详细搭建教程

前言

​ 作为专业的hello world工程师，新装修房子肯定是要整一套智能家居的。虽然小米的智能家居方案已经很不错了，但是也没法100%的满足需求。而且各个厂商都有自己的生态系统，小米的小爱同学对应的是米家，苹果的siri对应的是HomeKit。想用siri控制非HomeKit的设备显然不可以，HomeKit解决方案的价格也不是我这种傲（穷）骨（人）可以玩得转的，所以为了实现各个厂商的互通就有了home-assistant这个项目。

home-assistant

具体的介绍就不多说了，简单来讲home-assistant是一个智能设备平台，它可以调度上千种智能设备（截止到2020 08 11官方公布支持1622种），包括常见的米家，Amazon Alexa，Google Assistant，Google Cast，宜家等等，基本上覆盖了市面上所有常见的设备。具体列表可以在官网公布的支持列表中查看。

准备工作

后面简称home-assistant为hass

首先需要准备一个可以运行hass系统的硬件，hass基于python，所以支持windows,mac os和linux各种发行版。作为需要7x24运行的系统PC肯定不行了，功耗太高，所以在这使用树莓派作为基础平台。树莓派的特点在这就不多说了，本次我购买的是树莓派4B。

树莓派系统

树莓派本身有官方系统，不过网评一般，所以在这安装的是Ubuntu 20.04.1 LTS。之前找过一个Debian-Pi-Aarch64 ★ 全新树莓派64位系统。性能很不错，就是系统依赖会有问题。树莓派的性能太低了，做点啥时间太长，所以放弃折腾直接使用官方的Ubuntu 20.04。

系统的安装不多说了，下载镜像之后使用Win32DiskImager傻瓜式一键安装，唯一需要注意的是下载的系统是压缩包，记得把img镜像解压出来再安装。

连接WIFI

不得不说第三方优化的就是方便，上面的Debian-Pi-Aarch64配置wifi极为方便。ubuntu的坑就是按照官方文档来还是失败，而且网上的都是老版本的配置方法。

经过多次尝试总结了Ubuntu 20.04的WIFI配置方法：

1. 安装完系统后先用有线连接你的路由器。

2. 在路由器的管理界面找到树莓派的IP，如果你跟我一样安装的是ubuntu 20，那么路由器里的名称也应该叫ubuntu。

3. 找到树莓派的IP后使用ssh登陆，初始用户名和密码都是ubuntu。首次登录后需要设置一个新密码，然后使用新密码重新登陆一下。

4. 成功连接树莓派后就可以配置wifi了：

   1. 打开/etc/cloud/cloud.cfg.d/99-disable-network-config.cfg文件

      sudo nano /etc/cloud/cloud.cfg.d/99-disable-network-config.cfg

   2. 把network: {config: disabled}写入到文件中，不用格式化。

   3. 创建/etc/netplan/01-netcfg.yaml文件并编辑：

      sudo nano /etc/netplan/01-netcfg.yaml

   4. 把wifi配置添加到上面的文件中：

      network:
        version: 2
        renderer: networkd
        wifis:
          wlan0:
            dhcp4: true
            optional: true
            access-points: 
              "你的wifi名称":
                password: "wifi密码"

   5. 在这需要注意，如果你连接的是5G wifi的话记得对应树莓派支持的信道和路由器的信道，否则是连接不上的。

   6. 应用配置并重启

      # 如果配置有错误会在这一步提示出来
      sudo netplan generate
      # 这一步有可能会有systemctl的错误提示，忽略即可
      sudo netplan apply
      # 重启系统拔掉有线就连接上wifi了
      sudo reboot

环境配置

首先需要一些基础环境配置

切换apt的源为清华镜像：

sudo nano /etc/apt/sources.list

删除掉里面的所有内容，然后添加下面的内容：

# 默认注释了源码镜像以提高 apt update 速度，如有需要可自行取消注释
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse
deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse

# 预发布软件源，不建议启用
# deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu/ focal-proposed main restricted universe multiverse

如果你跟我一样使用的是树莓派或者其他ARM架构的硬件则需要使用ubuntu-ports镜像，把地址替换为https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/

# 默认注释了源码镜像以提高 apt update 速度，如有需要可自行取消注释
deb  https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ focal main restricted universe multiverse
# deb-src  https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ focal main restricted universe multiverse
deb  https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ focal-updates main restricted universe multiverse
# deb-src  https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ focal-updates main restricted universe multiverse
deb  https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ focal-backports main restricted universe multiverse
# deb-src  https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ focal-backports main restricted universe multiverse
deb  https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ focal-security main restricted universe multiverse
# deb-src  https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/ubuntu-ports/ focal-security main restricted universe multiverse

安装前置依赖

在这我们使用pyenv来管理Python，所以先安装一下前置依赖：

1. 更新apt

   sudo apt update && sudo apt upgrade

2. 安装依赖

   sudo apt-get install -y gcc make build-essential libssl-dev zlib1g-dev libbz2-dev libreadline-dev libsqlite3-dev wget curl llvm libncurses5-dev libncursesw5-dev xz-utils tk-dev libffi-dev liblzma-dev

安装pyenv

pyenv使您可以轻松地在多个版本的Python之间切换。它简单，简单，遵循UNIX的一站式工具传统。

可以按照官方的方法来手动安装，同时官方提供了一键安装脚本：

curl https://pyenv.run | bash

一般会遇到ssl的问题，可以直接把脚本下载到本地来进行安装：

脚本地址：https://github.com/pyenv/pyenv-installer/raw/master/bin/pyenv-installer

运行：

bash pyenv-installer.sh

不要使用sudo。滥用权限有可能导致一系列问题。

等待脚本执行完成后把环境变量添加到系统中：

sudo nano ~/.bashrc

添加：

export PATH="/home/ubuntu/.pyenv/bin:$PATH"
eval "$(pyenv init -)"
eval "$(pyenv virtualenv-init -)"

source ~/.bashrc

运行pyenv version查看pyenv版本。

运行pyenv versions查看本机python版本，注意这里多个s。

安装hass

pyenv安装成功后我们就可以安装管理python了。

hass需要Pyrhon 3.7及以上，实测3.6也可以，不过会提示失去支持。3.8版本依赖会报错，所以我们安装Python 3.7.8。

如果对于你的网速有信心可以直接执行pyenv install 3.7.8。由于国内网络原因在这使用本地安装，首先使用各种方法去python官网下载Python-3.7.8.tar.xz，可以使用迅雷等p2p软件。然后把下载好的软件放到~/.pyenv/cache文件夹下，cache文件夹没有可以自己新建一个。然后执行pyenv install 3.7.8等待就可以了，期间没有安装进度，等待提示成功即可。

python安装完成后就可以安装hass了。首先全局配置清华pip源：

pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

升级pip

pip install pip -U

利用venv 创建虚拟环境：

cd 任何想要的目录
python3 -m venv hass

进入虚拟环境并激活

cd hass
source bin/activate

安装hass

python3 -m pip install homeassistant

需要等待一段时间。。。

启动hass

hass
# 或者启动hass后打开web ui
hass --open-ui

第一次启动hass需要下载一些依赖，启动成功后在浏览器中打开地址即可：

如果有宝塔之类的面板记得在防火墙中放行8123端口

打开http:你的ip:8123

出现面板就是安装成功了，如果失败就再次执行hass

结语

到此hass就搭建完成了，已经完成了智能家居联动的最重要步骤，后面的添加使用等有时间再出教程吧。