хоум ассистент с чего начать
Первое знакомство с Home Assistant
Home Assistant – популярное приложение с открытым исходным кодом для организации умного дома. Первый опыт автора в работе с Home Assistant основывается на попытке интеграции в него ‘умной рисоварки‘. Автор постарается описать основные компоненты и возможности данного приложения, с которыми ему привелось пошагово познакомиться. Статья является в чем-то обзором, в чем-то руководством для желающих начать свое знакомство с Home Assistant.
Тем, у кого мало свободного времени, советую пропустить присказку – первую главу – и перейти сразу ко второй. Вам нужно знать только, что работать мы будем с умной китайской рисоваркой от Xiaomi.
Умная рисоварка
Рисоварка, очевидно, — это устройство для приготовления риса. Вики демонстрирует нам керамические рисовые пароварки из Британского музея, датирующиеся 1250 г. до н.э. В 1945 году корпорация Mitsubishi стала первой в Японии компанией, производящей домашнюю электрическую рисоварку. Наша модель — Rice Cooker от Xiaomi – может готовить не только рис. “Это великолепное устройство для приготовления не только риса, но других типов блюд. Оно может готовить и супы, и пирожные, и многое другое” — говорится в рекламе. Но самое главное — это наличие wi-fi модуля, ПО с возможностями автоматизации и 200+ программно установленных рецептов. “Путь к умному дому через желудок – это правильно”, подумал автор, и решился.
Xiaomi Rice Cooker, как и подобает цифровому устройству, внешне очень привлекательна, радует округлостью форм и общим минимализмом. Для её настройки и использования производитель предлагает приложение Mi Home. После регистрации Mi account, программа легко отыскивает новое устройство, и вы регистрируете его в вашей локальной сети. Интерфейс приложения не самый плохой, предоставляет базовые средства для автоматизации, может принимать уведомления от устройств. Однако, есть существенные недостатки. Не всех может порадовать отправление информации разработчику о каждом клике пользователя. И неприятное выражение находит часто упоминаемый нынче национальный калорит. Вместо 200+ рецептов на иностранные языки переведено и доступно всего лишь четыре. Остальное – исключительно для китайского народа. Когда ваша ‘умная’ рисоварка не способна выполнять все обещаные кулинарные обязанности, тут, согласитесь, становится грустно. Побродя некоторое время по интернетам, погрустневший автор наткнулся на следующий интересный проект (вечных благ автору). Который оказался посвящен разработке модуля для некоего Home Assistant.
Home Assistant
Сперва, немного общей информации. Как нам говорят на домашней странице HA, ”Это ПО с открытым кодом для автоматизации умного дома, ориентирующееся на локальное управление и конфиденциальность. Развиваемый трудом открытого сообщества энтузиастов, он отлично подходит для работы на Raspberry Pi или локальном сервере.” Проекту более пяти лет, он использует python и лицензию Apache 2.0. Версия релиза на момент написания этих строк – 0.99.3.
Для управления устройствами HA использует отдельные модули (integrations, или components). Создать такой довольно просто. На сайте можно найти каталог основных (одобренных и поддерживаемых сообществом) модулей. Среди общего их количества (1485 штук) попадаются совершенно разнообразные, в каталоге значятся имена amazon, google, xiaomi, и даже один раз yandex.
Попробуем установить HA в виртуальное окружение на линукс десктопе. Нам понадобится python3 и менеджер пакетов pip.
После этого на http://localhost:8123 станет доступнен графичекий интерфейс HA. При первом входе потребуется создать аккаунт пользователя. Веб-интерфейс HA довольно объемен. Пара важных элементов, о которых стоит упомянуть в самом начале, это закладка Configuration → General, где вы легко можете перезагрузить файлы конфигурации или сам сервер. А также страница Info в списке Developers tools, где можно посмотреть логи ошибок.
Все необходимые пользователю данные HA хранит, в случае линукс, в папке настроек “
/.homeassistant”. Файлы настройки записаны в формате YAML, и основной из них – это “configuration.yaml”. Он объединяет данные модулей, автоматизаций, etc. Возможность импорта позволяет разбить настройки на отдельные логически организованные файлы. Модули же хранятся в подпапках “components” (встроенные) и “custom_components”.
Этих знаний для установки нового модуля нам должно быть достаточно. Копируем с репозитория папку “xiaomi_cooker” в нашу “
/.homeassistant/custom_components”. Согласно описанию, добавляем настройки модуля в файл “configuration.yaml”:
Готово. После перезагрузки HA в разделе General → Integrations веб-интерфейса появится запись о новом модуле.
Любой модуль представляет собой некоторый набор объектов (entities) и сервисов (services, по сути — функции). Объекты хранят различные принимаемые от устройств данные. Например, sensor.xiaomi_cooker_temperature – температуру рисоварки, sun.sun – положение солнца. Данные объекта выражаются одним основным значением — статусом (state), и произвольным набором дополнительных аттрибутов (attributes). Сервисы используются для передачи команд и значений устройствам. Например, xiaomi_cooker.start – команда начала работы рисоварки, или homeassistant.check_config – инициализация поиска ошибок в файлах настроек HA. В списке Developer Tools веб-интерфейса находится раздел Services, где можно просмотреть доступный вам список сервисов и поиграться с их вызовами. Рядом есть раздел States, где, соответственно, можно просмотреть и поизменять значения объектов. Нужно заметить, что изменения значений объектов в разделе States имеют односторонний характер. Т.е. если, например, поменять здесь состояние объекта lights.state с off на on, на истинном состоянии устройства это не отразится, и при следующем же обновлении данных от устройства значение объекта будет перезаписано в реальное.
Automation
Нужно заметить, что пока еще не все доступные автоматизации (например, приведенную выше) можно сконфигурировать без редактирования yaml-кода, через графический интерфейс, но разработчики говорят об активной работе над устранением этого недостатка.
Templating
entity_id мы оставили пустым, поскольку уже добавили автоматизацию, которая будет самостоятельно вызывать обновление данных объекта.
Python Scripts
/.homeassistant/python_scripts”, станут доступны в качестве сервисов с именами “python_scripts. ”. Их код выполняется в заранее заданном окружении, где переменные data и hass дают нам доступ к аргументам вызова сервиса, а также объектам и сервисам HA. В качестве примера приведем код файла “charge_set.py” для сервиса “python_scripts.charge_set”. Его функцией будет установка заряда нашей батарейки:
Creating integration
После этого сообщим о новом модуле файлу настроек “configuration.yaml”, добавив в него строчку с названием модуля: “overmind:”. Задача решена.
Lovelace UI
Так называется используемый HA фронтенд. Этот графический интерфейс, через который обычному пользователю предлагается управлять умным домом, является заглавной страницей веб-интерфейса HA. Интерфейс LUI формируется из карточек (сards) разнообразых типов, которые могут отражать значения объектов, служить для вызова функций и прочих задач. Карточки можно распределять по страницам (view), по аналогии с браузерными закладками. Настройка удобно организована через тот же графический интерфейс, но доступна и посредством yaml-кода, для чего там же присутствует встроенный текстовый редактор. Рекомендую заглянуть на страницу https://demo.home-assistant.io/, где приведено несколько различных примеров настройки LUI, и где их легко можно посмотреть, пощелкать и поизменять.
Пример настройки графического интерфейса
Говоря о недостатках интерфейса, к сожалению, разработчики сами признаются, что проект пытается усидеть одновременно на стульях десктопа и смартфона. LUI, по умолчанию, любит самостоятельно определять расположение и размеры карточек, что иногда может превращать нормально выглядящую на мониторе страницу в полную кашу на экране смартфона, и наоборот. Присутствуют некоторые простые инструменты для упорядочения интерфейса, но и они, по моему опыту, не всегда эффективны.
Думаю, не имеет большого смысла описывать создание интерфейса посредством графических инструментов, поэтому я приведу несколько примеров в виде использованного мной yaml-кода. Создав для нашей рисоварки отдельную страницу (view), мы постараемся заполнить её самыми необходимыми элементами так, чтобы это не вызывало отторжения при пользовании с экрана смартфона.
Тут же опробуем те самые простые инструменты упорядочения интерфеса, это – horizontal-stack и vertical-stack. Сперва, создадим vertical-stack из карточек типов entity-button и sensor. Первая будет служить для запуска нашей рисоварки, вторая – для отображения значения температуры:
Home Assistant включает в себя архив иконок Material Design Icons, которые, через соответствующие имена (например, mdi:selection), можно использовать в элементах настроек. Скрипт (в данном случае, не python-, а yaml-), который мы использовали для вызова сервиса, это еще один удобный инструмент HA.
Теперь объединим приведенный выше vertical-stack с карточкой портрета нашей в теперь уже horizontal-stack. Все будет так же просто:
/.homeassistant/www’ становятся доступными по ссылке http://localhost/local/filename.
Следующим шагом мы немного поработаем над созданной нами кнопкой вызова сервиса. Для нас было бы удобно, если бы она работала как тумблер, т.е. на включение/выключение, а не так, как это сделано сейчас. Этого можно добиться через использование карточки типа conditional, отображение которой на экране можно регулировать через задание определенных условий. Ниже приведен код для карточки, которая является кнопкой выключения рисоварки и видна только при условии, если рисоварка находится в процессе приготовления блюда:
Переписав подобным образом ранее созданный код кнопки влючения, и объединив его с этим, мы получим одну кнопку, работающую одновременно на включение и выключение.
Дополним наш интерефейс еще одной карточкой — с отображением времени до окончания приготовления (аналогично карточке температуры), и еще одной – с деталями приготовляемого рецепта (custom:recipe-card). В итоге получим что-то такое:
Custom Cards
Для использования новой карточки нужно будет добавить в начале файла настроек LUI следующий код:
и среди списка карточек:
Notifications
Необходимой частью умного дома является отправка сообщений пользователю. В HA такие сообщения называются notifications (уведомления) и существует два базовых типа уведомлений. Первый – это внутренние уведомления (persistent notifications). Для их отправки используется встроенный сервис «persistent_notification.create». Список таких сообщений доступен через иконку колокольчика в графическом интерфейсе, они используют markdown разметку и по сути довольно просты.
Другим, более интересным, инструментом является встроенный модуль notify, который через установку дополнительных модулей позволяет передавать сообщения, используя сторонние платформы. В качестве примера рассмотрим модуль для telegram.
Для использования модуля нам, прежде всего, будет необходимо создать бота в самом telegram. При настройке нам понадобится chat_id нашего пользователя и API token бота. Как получить эти данные – детально рассказано по ссылке выше, будем считать, что они у нас готовы. Переходя непосредственно к установке модуля, сперва, как мы уже делали, скопируем его исходники в папку components, а затем добавим его настройки в файл “configuration.yaml”:
плюс настройки модуля notify:
Модуль telegram позволяет нам отправлять сообщения, картинки, или видео. В качестве примера, создадим автоматизацию для отправки сообщения с картинкой, уведомляющее нас об окончании приготовления блюда.
Послесловие
Welcome to the release notes of yet another wonderful release! No, we’re not going for 1.0, we’re doing 0.100! We feel like we’re not ready yet with our goals for 1.0, but we’re making progress every day. For a sneak peak of what we’re thinking about, check our blog Simple mode in Home Assistant 1.0.
Home assistant, с чего начать?
• 26-08-2020 •
Быстрые ссылки на Aliexpress
С недавних пор, решил отказаться от majordomo в сторону home assistant. Я уже давно был в курсе об этой системе, как и о многих других. На мое решение повлиял опрос в телеграме в одном из каналов данной тематике. Канал не был посвящен home assistant, а умным домам в целом.
Как мы видим, из данного опроса, 47% проголосовало за home assistant.
Что меня не устраивало в Majordomo?
В целом majordomo работал стабильно и выполнял свои функции, один из больших плюсов для меня, я достаточно хорошо знаю PHP и мне было просто писать скрипты для автоматизации. Да и в целом мне показалось, на majordomo начать работать достаточно просто. Но все же, выше указанные факторы меня напрягали.
Что стоит учитывать при переходе на Home assistant
Более сложный старт чем в majordomo.
Если вы собираетесь использовать home assistant на raspberry PI 4 с microSD карте. То вам придется каждые пол года заменять карту на новую, так как из-за большого потока данных, больше она не проработает.
К счастью, с недавних пор, raspberry PI 4, может стартовать с жесткого диска и к счастью новые версии home assistant тоже запускаются на жестоких дисках на rpi4.
В целом на HA очень часто выпускают обновления и работать на нем становиться все проще и проще. К примеру на данный момент, большинство автоматизаций, можно реализовать с помощью графического интерфейса, не все, но большинство.
С чего начать? Установка home assistant
Что вам понадобится:
Сразу скажу, что home assistant делится на 2 части:
Home assistant core — Это стандартный функционал, который подойдет для гиков, которые не хотят использовать стороние плагины и приложения.
Home assistant (hassio) — Это стандартный функционал + возможность устанавливать и использовать сторонние плагины и приложения, которые можно устанавливать через графический интерфейс, что облегчает работу в разы. (Рекомендую именно этот вариант!)
В начале статьи есть прямые ссылки на aliexpress!
В официальном гайде нету инструкции по установки приложения на жесткий диск, это связано с тем, что этот метод на данный момент проходит бета тестирование. Хотя на тот момент, когда вы это читаете, уже может и есть.
В первую очередь, вам понадобиться перевести малинку в режим старта с жесткого диска.
Для этого нужно подключиться по SSH и ввести пару команд.
Дальше нужно скачать и распаковать на диск последнюю версию home assistant
На данный момент я использую 5.0 beta, ранние версии не поддерживают загрузку с жесткого диска.
Ссылка на список релизов, где можно скачать.
После того, как скачали, нужно распаковать на жесткий диск, я это делаю с помощью программы balenaEtcher. Это бесплатное и максимально простое приложение, специально для этих дел.
Подключаем жесткий диск к компьютеру с помощью USB, запускаем balenaEtcher и делаем распаковку.
Дальше, достаем microSD с малинки, подсоединяем жесткий диск по usb, подсоединяем кабель с интернетом и включаем питание.
Если все прошло успешно, то малинка получит IP адрес (Который вы сможете обнаружить в своем роутере). И в течении 5 минут будет скачивать все необходимое для работы с home assistant
Как настроить WI-FI на RPI4
Если почитать официальную инструкцию по установке, то там написано что лучше использовать Ethernet кабель. И больше ничего не написано.
В моем случае, я хотел разместить RPi4 в центре дома, но совсем не хотелось подводить туда кабель для интернета, по этому для меня очень важно было использовать wi-fi. Тем более, что он там есть.
Один из первых способов, которые можно найти в гугле, это установить плагин SSH & Web Terminal Addon подключиться по ssh и настроить wi-fi. Но к сожалению, этот плагин у меня не запускался и судя по комментариям, такая проблема у многих, по этому я не буду его рекомендовать.
Другой способ, который сработал, это подключить малинку к монитору, перезапустить ее, и перед тем как загрузиться home assistant настроить wi-fi.
Для этого нужно ввести стандартный rpi логин, пароль:
Умный дом на Home Assistant
Многие слышали это название, но не все сталкивались с данным ПО напрямую. Моя статья призвана рассказать подробнее про такую интересную, многофункциональную, мощную, не без своих недостатков систему, как Home Assistant.
Что же это такое?
По сути, Home Assistant система интеграции и автоматизации устройств умного дома и не только от самых разнообразных брендов. Написана на языке программирования Python и имеет открытый исходный код. В последнее время имеет большую популярность благодаря большому количеству статей по настройке и установке, а так же возможности запуска практически на любом утюге и холодильнике с Linux в качестве операционной системы. Так же есть различные вариации установок, о некоторых из них я уже писал на портале.
Автоматизации
Не самая приятная тема для рядового пользователя, который впервые увидит Home Assistant. Во-первых, большую гибкость даст именно ручное написание автоматизаций. Во вторых, для этого надо быть, как минимум, уверенным пользователем ПК и уметь строить логические цепочки, и да, писать их надо будет текстом.
Те самые, ужасные строчки программерского кода в автоматизациях.
Хотя в последней версии HA есть возможность создавать простые автоматизации просто написав то, чего вы хотите. Например “Выключить весь свет когда все уходят из дома”, естественно на английском.
Так же их можно создавать из веб интерфейса, хотя большой гибкости от этого инструмента ждать не приходится.
Интеграции
На данный момент Home Assistant имеет более тысячи интеграций устройств различных брендов.
Сцены
Допустим, уходя из дома и ложась спать, вы выключаете весь свет и делаете отопление поменьше. В сцене можно прописать данные действия и в дальнейшем вызывать сцену а не повторяться в двух разных автоматизациях.
Использование других систем умного дома
Не смотря на самодостаточность HA, его можно использовать для взаимодействия с другими популярными умными домами. На данный момент поддерживаются следующие интеграции:
По настройке первой у нас есть отличная статья, а вторая работает из коробки путем минимальных настроек в конфиге системы. Да, не все так гладко, как хотелось бы, и в некоторых случаях придется помучиться, но к сожалению на данный момент частично это связано с ограниченным типом устройств в самом Home Assistant, а частично с принципом интеграции в других системах УД. Например для Google Home и умного дома Яндекс, вам необходимо настроить ssl на своем сервере. Причем интеграция с Яндексом до сих пор не представлена в виде официального компонента, но ее можно настроить и установить используя кастомный компонент.
Другие фишки
На самом деле в статье описаны базовые функции, однако HA этим не ограничивается, и если глубоко копнуть и подключить свои навыки программирования, можно сделать его возможности поистине колоссальными. Вот например список установленных у меня дополнений. Какими-то я пользуюсь постоянно (зелененький значок), какие-то я запускаю изредка при надобности (серенький значок):
И конечно же, как у любой уважаемой себя системы умного дома, у нее есть свое приложение под iOS и Android (последнее появилось недавно но регулярно обновляется):
Его возможности в основном дублируют веб морду, но так же его можно использовать как компонент отслеживания своего местоположения, и на нем уже завязывать различные автоматизации. На iOS так-же можно считывать данные с батарейки, акселерометра, пройденного расстояния, текущей WiFi сети и прочего, чему можно найти применение если вам это зачем-то нужно.
Выводы
Я считаю, что Home Assistant не зря считается популярной системой умного дома, и в принципе его возможностей хватит большинству людей, интересующихся умными домами. Что же касается преимуществ и недостатков, то можно отметить следующее:
Плюсы
Минусы
Я считаю, что плюсов у HA гораздо больше чем минусов, хотя многие со мной и не согласятся, но это просто вопрос подхода. У системы явно есть будущее, главное что бы авторы не забросили проект, но к этому пока нет предпосылок.
А мне статья понравилась, очень все структурировано. Тому кто только начнет вливаться в УД очень поможет, Я на портале месяца 4, честно каша в голове полная: хомкиты, ХА, малинки, куча хабов, голосовых помощников, разные протоколы, скрипты, плагины. Пока общая картина из всего этого сложится, сто раз себя отговоришь заниматься этим, меня перепрошивки и плагины не пугают, нравится во всем этом разбираться, но из-за этой каши и отсутствия структурированной инфы реально боишься начать. Мне кажется несогласным просто страшно что в сообщество хлынут нубы с тупыми вопросами, но по мне это тупиковая логика, так нишу не развить.
Если в инете есть подробная инструкция как подняться свой сервер, развернуть образы ХА и запустить наконец первую лампочку Алисой на ХА поделитесь плиз. ЗА статью плюсую, подписался
Сложно. Долго. Ох*eнно.
Примерно так происходило знакомство и как по мне все ещё в этой стадии, но точно после этого не на какие системы смотреть не хочется. В HA есть все, что можно себе вообразить, а чего нету — сделают.
Идеальный сервер умного дома на Home Assistant, часть 1 (аппаратная)
В этой статье хочу рассказать про компоненты, из которых лучше всего собрать сервер умного дома. У меня стояла более сложная задача — покрыть участок 15 соток с баней и основным домом, между которыми около 15 метров. Также хотелось организовать медиасервер, а для него нужно что-то более менее производительное. В итоге остановился на такой связке — основной сервер Raspberry Pi4B 8GB в корпусе Argon One с поддержкой M.2 SATA SSD диска + оригинальный блок питания Raspberry на 3A, дополнительный мини-сервер — шлюз Xiaomi EU — прошитый в OpenWRT, который может также работать самостоятельно (децентрализация системы и повышение отказоустойчивости). Ссылки на все товары из этой статьи будут в конце.
Введение
Данная статья будет в основном только про аппаратную часть (серверную) умного дома. На рынке существует много различных вариантов для сервера, но сервер на Raspberry Pi является самым распространенным. До этого времени у сборки на Raspberry был один очень существенный недостаток — основным хранилищем данных и системы была microSD карта, которая под большими нагрузками и огромными количествами циклов чтение\запись очень быстро приходила в негодность (около года жили брендовые карты памяти, более дешевые уже через несколько месяцев вызывали проблемы). Совсем недавно начали появляться платы расширения с поддержкой SSD дисков, которые полностью решают проблему с microSD. А буквально с месяц назад появился проект Argon One M.2 — специальный корпус для Raspberry Pi, даже я бы сказал серверная оболочка, которая имеет пассивное\активное охлаждение, встроенное ПО для управления кулером и настройкой кнопок питания, платой расширения, которая дает 2 полноценных HDMI порта, вместо micro HDMI. Также 3.5mm аудио выход переносится с боковой части на заднюю, где все порты, что намного удобнее. Отдельно докупается плата M.2 для Argon One (либо сразу идет в сборке) — позволяет использовать только SSD NGFF (SATA, ключи B\B+M), диски NVME не поддерживаются.
Сердце сервера умного дома — Raspberry Pi4B 8GB
Raspberry Pi4 была выпущена в 2019 году, позднее уже появилась версия 4B (B считается лучше, чем А, бывает еще символ + в версии, который означает незначительное улучшение). Версия 4B на 8GB вышла совсем недавно. Вернее ее анонсировали сразу, но купить стало возможно только недавно. Я взял сразу на 8GB. Для умного дома вполне хватит и 2GB, но если хотите поставить что-то еще на сервер кроме умного дома, то лучше брать 4Gb, либо 8.
Технические характеристики
Сама плата производится в Великобритании. Поставляется в красной коробке, очень маленького размера. Raspberry не навязывает никаких аксессуаров и в базовой комплектации идет только плата. На официальном сайте, можно найти еще оригинальное зарядное 5V 3A (для 4 версии компьютера нужно минимум 3A).
В комплекте только плата, буклет с базовыми «инструкциями» в картинках — руками не трогать за компоненты, брать за торцы и т.д. Также есть подробная инструкция на многих языках. Размеры платы 8,5см на 5,6см — чуть больше пластиковой банковской карты.
Плата крупным планом. Есть разъем для дисплея, разъем для камеры. 2 micro HDMI разъема, вход Type-C для питания. Вход 3.5mm для наушников. Справа 1 LAN (POE), 2 USB2.0 и 2 USB3.0. Сверху плата GPIO (интерфейс ввода/вывода общего назначения) — компьютер можно запитать от GPIO.
С обратной стороны есть только microSD разъем. Даже если будем использовать SSD, microSD нужен для записи специального образа, который будет по умолчанию грузить плату с SSD (типа как в Windows в BIOS переключается). На плате есть отверстия для прикручивания к чему-нибудь — многие корпуса с Алиэкспресс прикручиваются с помощью этих отверстий.
Компьютер очень компактный. Сложно представить, что к нему можно подключить 2 монитора 4K. Кстати, 4K при одновременно двух мониторах будет по 30fps. Если 1, то будет все 60fps. Компьютер не сверх мощный, но для сервера самое-то, главное энергопотребление и температурный режим.
При поиске на Алиэкспресс платы Raspberry, сразу замечаешь, что каждый продавец хочет вам продать свой «самый лучший» набор: обычно это сама плата, какой-нибудь корпус, ноунэйм блок питания, неизвестная карта памяти и обычно пару проводов (HDMI или другие). Не советую брать такие комплекты, так как качество аксессуаров там на очень низком уровне. Найти же чисто голую плату в продаже сложно, но можно. Там где я покупал, была опция плата + алюминиевые радиаторы. Именно такой вариант я и заказал. Радиаторы мне не пригодились, но это было дешевле, чем покупать ненужные наборы.
Argon One — лучший корпус для Raspberry
С чистой совестью могу назвать Argon One лучшим корпусом для одноплатника Raspberry. Такой корпус обойдется в 20$ за версию без платы расширения M.2, но мы здесь собрались именно ради этой самой платы M.2 — за такой вариант придется выложить около 43$. Цена не сильно высока, по сравнению с безымянными корпусами неизвестных производителей. Плюс здесь мы получаем полноценные HDMI в итоге, управляемое (настраиваемое) активное охлаждение + качественное продуманное пассивное охлаждение (толстый алюминиевый корпус отводящий тепло с процессора и RAM через теплопроводящие силиконовые проставки). Ну и вишенка на торте — плата M.2, которая решает проблему быстро выходящих из строя microSD карт. Поставляется корпус в фирменной коробке, по размеру чуть больше самой платы Raspberry.
В комплекте корпус, аксессуары вложенные в него, инструкция на английском по настройке.
Все разъемы вырезаны идеально. Также очень удобно, что все разъемы выведены в одно место (сама плата имеет выходы на разные стороны). Нижняя часть здесь — плата расширения M.2 с USB3.0 разъемом (есть версии без нее).
Под магнитной крышкой удобно выведена плата GPIO. Очень удобно использовать пины Raspberry — нет нужды разбирать корпус. Кстати питать плату можно и через пины 5V и GND (помните про минимум 3А).
А вот, собственно, и все содержимое корпуса. Слева верх корпуса, в нем есть кулер и плата для управления им. Также тут пины GPIO, которые выходят на саму крышку корпуса. Весь корпус из металла. Обратите внимание на 2 массивных прямоугольных куска металла слева — это для процессора и RAM. Также на плате есть переключатель, который покажу чуть позже. Правая часть — плата расширения M.2. На ней слот M.2 и USB3.0 разъем. Как видно, диски SSD подходят разного размера, вплоть до 2280. Единственное, NVME диски не поддерживаются. USB3.0 перемычка папа-папа по центру фото служит для соединения платы M.2 с самим корпусом Argon (с самой платой Raspberry). Снизу — конвертер HDMI, Audio 3.5mm. В пакетике винты и силиконовые проставки.
Две части корпуса крупным планом. На левой (основной) части есть «джампер» — специальный переключатель пинов. Он имеет 2 положения: 1-2 (ручное включение компьютера по нажатии на кнопку) и 2-3 (всегда включен- при отключении электричества и его восстановления, компьютер сам запускается). Естественно, я поставил его в положение 2-3 (нам важно, чтобы сервер работал нон-стоп 24\7). Вообще я хочу купить самый простой ИБП для роутера и сервера умного дома, чтобы они всегда были онлайн. Также на плате есть IR (инфракрасный) приемник для дистанционного включения\выключения компьютера, но для моих задач, это не нужно.
Плата-конвертер. Выводит все разъемы с Raspberry на одну сторону корпуса. Конвертирует micro HDMI в 2 полноценных HDMI (как показывает практика, полноценные HDMI прилично дешевле и вообще их куда проще найти).
Набор аксессуаров — силиконовые ножки на корпус, винтики, силиконовые теплопроводящие прокладки.
SSD диск формата M.2 2280 от Netac — 240GB
На секунду оставим корпус, так как для сборки сервера нам не хватает последней детали — SSD диска.
Самым дешевым и проверенным сейчас является производитель Netac. Давно пользуюсь их HDD и SSD и ничего плохого про них сказать не могу. Взял на 240GB, хотя для умного дома и 120GB с головой хватило бы на всевозможные расширения (меньше 120 не делают просто уже), так как хочу запустить медиасервер на Raspberry. Приходит диск в коробке полностью на китайском. Есть надпись 3 года гарантии. Диск SATA (6GB\s). Формат M.2 2280 (длины диска).
На передней стороне модуль памяти. Видно, что есть 1 свободный слот — в версии 480GB (максимальная для такого формата диска, NVME может быть и на 2TB, но нам он не подходит) — будет тут еще один модуль памяти. Бумажка с серийником обязательна, при ее удалении обнуляется гарантия (гарантия кстати рабочая, знакомый получил бесплатно замену за нерабочий по приезду диск. Не от магазина, а от производителя). В комплекте есть отвертка и 2 винта (не нужны нам, в корпусе уже есть винт).
К слову, чтобы больше не возвращаться к диску — максимальная его температура — 73.6 градуса при постоянной записи на него. Скорость записи прямо зависит от нагрева диска.
При тестировании диска, первые минут 7 скорость записи была около 250МБ\с, а после разогрева стала постепенно падать с 250 до 180, потом до 130 и в конце до 50МБ\с. Емкость диска проверена, скорость чтения не падала — 250МБ\с. Это скорость чтения\записи не через SATA, а через USB3.0 плату от Argon, то есть реальные показатели, как оно и будет на сервере. Скорость более чем хорошая, такого конкретного разогрева диска на сервере не будет.
SSD диск кстати приходит неразмеченный. Нужно через Disk manager (Менеджер дисков Windows) создать новый том, следуя стандартным настройкам мастера настроек.
Сборка сервера умного дома
Первым этапом плата-конвертер соединяется с Raspberry. Также теплопроводящие силиконовые проставки наклеиваются на процессор и оперативную память.
Далее плата вставляется в пины GPIO и привинчивается к корпусу. В плату расширения M.2 вставляется диск SSD. Обратите внимание, что диск прикручивается черным винтом, а золотой остался внизу как поддержка диска. Не перегибайте SSD диск.
После этого нужно установить операционную систему Raspberry OS (Lite версия без графического интерфейса). Рекомендую ставить именно ее, можно поставить Home Assistant и без нее, но тогда сервер не сможет больше ничего делать, кроме запуска Home Assistant. В том же прошивальщике выбираете Raspberry Pi OS Lite 32bit и пишите образ уже на SSD. Диск ваш станет определяться как и СД карта — 200МБ. Не пугайтесь, это часть диска фрагментируется под загрузочный раздел, так и должно быть (через диспетчер дисков Windows можно вернуть все как было — удалить загрузочные разделы и вернуть реальный размер диска одним разделом, если нужно).
После этого ставим диск в корпус и можно все скручивать. Финальным шагом является установка USB перемычки, соединяющей плату M.2 с корпусом. Не забудьте про нее, а то загрузка OS не пойдет. Сервер готов к использованию (вернее аппаратная часть готова).
Программная настройка Raspberry OS и Home Assistant
На программной части в этой статье останавливаться не буду. Для нетерпеливых, вот видео от уважаемого Alex Kvazis по настройке системы (кстати тоже на SSD диск). Просто спокойно делаете все по шагам — проще простого.
Важно. Если у вас не идет загрузка «зависимостей» через интернет на Raspberry (нет внешнего выхода в сеть), то посмотрите урок 1.1, который решает эту проблему (нужно WiFi сети дать больший приоритет).
По настройке только отмечу 1 этап — настройка локализации Raspberry. Здесь нужно выбрать ru-RU-UTF-8 и делается это пробелом на клавиатуре. Alex пропустил этот момент, пришлось потупить, пока не нашел.
Питание сервера умного дома
Raspberry Pi4B требует минимум 3А для бесперебойной работы сервера. Блоки 5В, выдающие полноценные 3А, можно посчитать на пальцах. Я изначально использовал блок QC3.0 с Fasttech (типа их фирменный), потом все же раскошелился на оригинальную Raspberry зарядку. Стоит кстати недорого, по цене обычных зарядок из китая.
Параметры: вход 100-240V 50\60Hz, выход 5.1В 3А, кабель 1.5 метра 18AWG, коннектор Type-C, вилка EU.
Блок сделан по заказу UK в Камбоджии, даже не Китай. Сделан конечно очень качественно, ничего не скажешь. Есть в 2 цветах: черный и белый. Крайне не рекомендую использовать паленые китайские блоки, тем более, те, что идут в универсальных наборах — от блока питания зависит очень много, при недостатке мощности сервер может тупить + надежность блока очень важна.
Zigbee координатор
Zigbee считается самым распространенным беспроводным протоколом на данный момент. Все ввиду низкого потребления и ячеистости сети — то есть некоторые устройства могут быть репитерами (повторителями сигнала), которые расширяют сеть и снижают нагрузку на координатор (головное Zigbee устройство).
Для умного дома Home Assistant требуется универсальный Zigbee «стик» (специальный Zigbee USB модуль в виде флешки). Данный модуль позволяет подключать к умному дому любые Zigbee устройства, не важно какого бренда.
Это не заводские устройства. Их паяют энтузиасты и продаются они здесь: тыц.
Самым первым был стик CC2531 (заводской кстати), у него была очень маленькая дальность покрытия и минимальное число устройств в сети. На смену ему пришел стик V3 на модуле CC2538. Недавно вышел новый V4 на модуле CC2652P (разницы между CC2538 и CC2652 огромной нет, а вот разница по сравнению с CC2531 колоссальная). У меня модуль CC2562P с модулем Ebyte E72 (есть также RFstar, но это совсем не принципиально). Есть также менее и более мощные антенны — у меня например на 12dBi (стоит в частном доме в котельной).
Zigbee стик рекомендуется подключать на некотором удалении от самого сервера, чтобы не создавать помехи. Для этих целей подойдет любой usb 2.0 — 3.0 удлинитель, который часто идет в комплекте с мышкой\флешкой и т.д.
Вот кстати некоторые другие самоделки, купленные через ZigБЕРУ группу. Слева вверху — шлюз Xiaomi EU версии, прошитый в OpenWRT и установленным Home Assistant — у него 250МБ памяти, есть динамик и подсветка. Можно включать радио или звуковые оповещения через Google TTS. Вся система запускается в оперативной памяти и обнуляется каждый перезапуск (нет проблем с картами памяти). Это самое дешевое устройство для умного дома Home Assistant — в нем есть Zigbee модуль, BT Mesh модуль, что позволяет через разные интеграции подключать любые устройства умного дома. Минус — очень слабое устройство с технической точки зрения, которое по факту работает на пределе (но работает и ничего не тормозит — просто тяжелые интеграции вы не поставите). Данный шлюз — идеальное решение для небольшой дачи, дома или же для новичков в умном доме.
Далее слева внизу — 8 канальное реле с сухими контактами — может выступать как обычное реле с беспроводным управлением, либо как контроллер любых внешних датчиков\сенсоров.
Справа вверху — сенсор Co2 на модуле SenseAir S8 (довольно дорогой модуль), но славится своей точностью.
Снизу справа — тот же Zigbee стик, просто с другой стороны.
Архитектура умного дома для больших площадей покрытия
Возвращаемся к покрытию основного дома и гостевого, между которыми около 15 метров. Понятное дело, что требуется в первую очередь сеть WiFi. Xiaomi EU шлюз имеет не очень мощный WiFi модуль, поэтому лучше, чтобы WiFi роутер\репитер был как можно ближе (опять же интернет нужен только для дистанционного управления, а так, все устройства общаются со шлюзом по Zigbee и все работает шустро).
Основной сервер. Raspberry Pi4B 8GB + Argon One корпус + SSD диск + Zigbee стик 2652P. Я сервер разместил в котельной, так как там есть и питание и WiFi роутер с LAN портом и куча свободного места, где можно все это добро удобно расположить и в тоже время ограничить доступ посторонним. Далее Zigbee устройства наполняют сеть. Те, что питаются от сети 220V, обычно являются еще и репитерами — расширяют сеть. Понятно, что не все работает по Zigbee, есть еще WiFi устройства (обычно самодостаточные продукты, типа умного пылесоса, лампочек, увлажнителей, обогревателей и т.д.), Bluetooth датчики или устройства. Я стараюсь избегать Bluetooth протокола из-за небольшой дальности работы и необходимости еще одного шлюза.
Дополнительный сервер. Xiaomi EU шлюз. Гостевой дом у меня небольшой, всего около 30 кв. метров. Для его покрытия с лихвой хватает шлюза сяоми с Home Assistant. В гостевом доме устройств и датчиков не сильно много, поэтому разворачивать еще один сервер на Raspberry было бы расточительно. Также настроено общение между основным сервером и дополнительным по MQTT (протокол общения по типу подписчик-издатель, то есть кто-то публикует сообщения, а кто-то их слушает).
Таким образом, в основном сервере можно управлять сразу всем, что есть и в основном доме и в гостевом, а в случае аварии на основном сервере, дополнительный продолжает работать. Вообще, в идеале, делить сеть на как можно большее число серверов, но это очень дорого и сложно.
Вывод
В данной статье рассмотрели из каких компонентов лучше собрать умный дом на Home Assistant. По соотношению цена-качество-удобство использования, это считается лучшей сборкой на данный момент. Знаю, что некоторые сидят на Intel NUC, но NUC сервер прилично дороже сборки на Raspberry. NUC обычно продается как голая материнская плата и если посчитать все затраты на накопитель, RAM память, блок питания, то получается уже кругленькая сумма. Можно также использовать старый компьютер или ноутбук, но тут вопрос уже сколько он проживет и плюс потребление ноутбука и Raspberry несравнимо.
Ссылки
Полезные ссылки на товары из этой статьи, кроме самоделок, которые можно купить в специализированной группе.