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让家居环境多一点智能

2018.08.24

不知不觉使用小米的智能家居产品已经有 3 年了,陆陆续续购入的「智能」设备累计有 23 件,但是大类却没几种,无非是灯泡、传感器、插座、空气净化器、加湿器这些。也有网友调侃,费那么多功夫也就是个昂贵的「小夜灯」 + 家电通知中心。

这次 Aqara 推出支持 Homekit 的网关产品,顺势入坑了 Aqara S2 智能门锁,相比较起来,不用带钥匙出门才是一种真的数字生活的改变。

Aqara 网关和小米的多功能网关相比,Aqara 网关看上去没有太大的区别,外观上略有区别,厚度有一些变化,另外一个显著的不同就是 Aqara 网关的产品和包装盒里多了一个二维码。打开「家庭」应用扫描这个二维码就能快速的完成设备的添加。回想添加小米网关和设备的波折,就能体会 Work with Apple Homekit 的价值,小米的智能家居设备虽然便宜,但是实在是折腾。

Homepod 和 iPad 都可以作为 Homekit 的自动化中枢,「设置 - 家庭 - 将此 iPad 用作家居中枢」

网关的作用

对于初入智能家居套路的用户来说,有必要单独解释一下智能家居体系里这个多功能网关的作用。
智能家居设备按使用场景可以分成几类:

  • 网关产品
  • 智能家电,例如:空气净化器、净水器、加湿器、电饭煲、空调、扫地机器人等
  • 智能电源,插座、排插、墙壁开关、无线开关等
  • 智能产品,灯泡、吸顶灯、台灯、摄像头、蓝牙音箱、门锁、窗帘机
  • 传感器,门窗传感器、人体感应器、温湿度传感器、烟感、水浸传感器、天然气传感器、花草监测仪、动静传感器、PM2.5 检测仪

多功能网关是整个智能家居设备的通讯交换中心,所有的其他智能设备需要先接入网关,然后才能通过网关实现局域网通讯。App 里的互联网远程控制也是基于网关来实现命令交换。

多功能网关和其他智能家居设备共同构建的也是一个类局域网结构,不同的是,它们之间的无线通讯协议采用的是 ZigBee,2.4GHz 的一种低速短距离传输的无线网络。ZigBee 的主要特色是低速、低耗电、低成本、支持大量网络节点、支持多种网络拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。

智能插座上如果单独注明是 ZigBee 版,意味着这个插座同时也是一个网关,在智能设备布局中也可以接入子设备,从而实现网络范围的扩展,中继无线信号的覆盖。

面积大的家居环境或者跨楼层的布局,需要部署多个网关设备,包含网关功能的 ZigBee 版插座是个不错的选择。例如,阳台温湿度传感器这些距离多功能网关很远的位置,可以在挨着阳台的房间部署一个 ZigBee 插座,实现 ZigBee 网络的覆盖,再向网关添加传感器就没有问题了。

Work with Apple Homekit

支持 Homekit 的智能设备添加体验式非常好,只需要打开「家庭」应用,点击右上角的 + 号添加配件即可。通过扫描设备或包装盒里的二维码,就能快速的完成设备添加。设备包装盒上的「Work with Apple Homekit」也因此显得格外独特,易用稳定但是价格高。

没有 「Work with Apple Homekit」标示的产品只能通过厂商自己的 App 来实现设备的添加和管理,例如米家、Aqara Home,米家和 Aqara 的产品系出同源,但是商业运作的结果是,两者之间不能彼此覆盖,米家可以添加 Aqara 的几乎所有产品(Aqara 网关 Homekit 版除外),但是反过来却不行。

打开Aqara Home 的界面,配件列表寥寥可数的几款产品都似曾相识,然而 Aqara 客服的回复很明确,哪怕小米的一些产品看上去长的一样,如果想适配 Aqara 的网关也需要重新购买 Aqara 的产品。其实,拿到 Aqara Homekit 网关的时候,自己也做了一下测试,像人体感应器、温湿度传感器、门窗传感器这些设备,Aqara 网关里是可以添加的,但是在配件页不显示,自动化里配置规则实际是可用的。

想通过 Aqara Homekit 低成本加入 Apple 家庭看来还需要等待,短时间内估计还是要在小米的生态里转圈。对比小米 App 里的配件列表也不得不感慨,这几年小米的智能家居配件已经发展的蔚为壮观,App 应用层面的交互和使用体验也有长足进步。

添加设备的流程

首先需要安装「米家」App,然后检查一下网络环境:

  • 目前的智能家居设备普遍不支持 5GHz 的 Wi-Fi 接入,所以你需要有 2.4GHz 的网络,Amplifi 这类自动双频的路由器最省心。
  • Wi-Fi 网络的 SSID 名称最好「朴素」一些,有的网友就遇到了不能识别 robbie's wifi 这样命名的尴尬。
  • 无线路由器里启用了 MAC 地址访问限制的,暂时关闭它,也不要隐藏 SSID,智障设备会找不到或者连接失败。
  • 网关设备会保存和记录 Wi-Fi 的密码,如果变更 Wi-Fi 密码,会导致多功能网关和所有智能电器都无法连入。

独立的设备会显示在无线路由器的终端列表里,添加过程中需要连接一个设备自己的 Wi-Fi 并切换回米家 App,非独立的传感器依赖于网关设备,只能作为网关的子设备添加。

米家的智能设备添加过程很有些让人诟病,显得不那么智能:

  1. 将 iPhone 切换或连接到 2.4GHz Wi-Fi 网络;
  2. 米家 App 中点击主界面右上角的 + 号添加设备;
  3. 选择具体设备进去添加向导页面
  4. 确认设备处于初始化等待连接状态, 下一步。以后如果重置设备这个步骤都一致(初始化一般是长按复位按钮或者用顶针捅复位孔)
  5. 按照向导页提示切换到系统无线局域网设置界面,在 Wi-Fi 列表中找到设备的 Wi-Fi 名称点击连接(一般都是无密码的包含产品名的 SSID命名);
  6. 连接到设备命名的 Wi-Fi 后返回米家 App 继续连接,直到听到连接成功的提示。

传感器类的设备添加过程简单一些,第 3 步之前多一个环节,需要选择作为那个网关的子设备来添加,因为是通过网关接入,后续也不需要再连接 Wi-Fi。

智能条件设置

说起来最早的「智能化」想法,只是半夜上厕所能实现自动亮灯。然而这个简单的需求实现起来也不是那么顺利,从淘宝买过不少感应式的小夜灯,使用效果都不太理想,感应距离和灵敏度有限。躺下后想关掉还只能等待。

其它智能化的实践里,归纳起来无非还是开灯、关灯、接通电源、关闭电源,都是些犯懒行为的数字化,除了自动触发,另外一类则是「遥控」控制的屏幕集成。

日常生活里曾构想过各种自动化的模式和组合,然而经过实践淘洗沉淀下来的规则却不多。

  • 过于复杂的规则容易引起混乱;
  • 生活场景的多样性会让过于细化的规则变成问题;
  • 交叉验证的规则化导致很多没有预期到的结果;
  • 使用地理围栏的条件需要「米家」App 始终访问位置信息,费电;
  • 温湿度、PM2.5 传感器的数据并不可靠
  • 涉及到物理环境配合的,最好不要自动化而是采用遥控,例如开空调、开空气净化器

如上图所示,米家 App 里我添加的智能条件并不多:
手动分类里创建了几个集约式的控制:如睡前关闭各种电源和灯、不必要的插座、关闭所有空气净化器、关闭所有的灯。这几项同时也作为通知中心的小组件,便于在组件页快速操作。

自动化的条件需要谨慎,因为一旦设置好会长期自动执行,如果没有把握,建议设置后抽不同的时间点查看一下日志。如果日志(智能 - 日志)的记录密度很高,就需要检讨一下必要性和判断条件是否科学。

以夜灯的开启为例,简约的规则是基于每个房间的人体感应器(人体感应器被我放置在每个房间的床角,只要下床就能激活它)各自设置一条规则。具体规则是:当检测到「有人经过」,就开网关的「夜灯」,延时 3 分钟后关闭夜灯。孩子房间的感应延时可以略长一些,例如设置为 5 分钟。孩子房间的床头柜上还可以贴上一个无线开关(用来控制 Yeelight 台灯),按一次就打开台灯,再按一次关闭。

除了卧室,卫生间门口还单独放置了一个人体感应器,这样在卫生间时间超过 3 分钟后,也因为有这个传感器可以保持小夜灯的点亮。如此,夜间不用开大灯,有小夜灯淡淡的灯光就足够。

规则的生效时间段可以设置为 22:30 ~ 次日 6:00,避免其它时间段里激活小夜灯。

规则设置里同一个设备的响应最好整合在一起,便于维护,例如门窗传感器打开,网关上的警报模式可以打开(警报模式打开后会基于人体传感器的反馈报警),同时如果还想门铃响起,可以在执行条件中再增加一条行为。

将小米设备接入 Homekit

网上介绍米家产品接入 Homekit 的文章很多,结合自己的使用环境,最后选择了用 Mac 作为 Homebridge 桥接中枢的方案,原本作为 Surge 网关的 MacBook Air 又肩负了一项新的任务,头晕眼花的扫了一堆前前后后的各种时间点上的文章,实践后梳理了一下关键节点:

1、软件环境的部署,安装 Xcode 和 Node.js

2、安装 Homebridge(macOS 10.13 High Sierra)
sudo npm install -g --unsafe-perm homebridge

3、安装针对具体智能设备的 Homebridge 插件,例如针对网关的 homebridge-mi-aqara,传感器都是基于网关的,所以需要在配置中明确。
sudo npm install -g homebridge-mi-aqara

4、安装针对具体智能设备的 Homebridge 插件,例如 Yeelight 灯 homebridge-yeelight,Yeelight 灯只需要安装插件,配置文件中不需要体现。
sudo npm install -g homebridge-yeelight

5、 编辑 config.json 配置文件,没有的话需要先创建一个,路径保存到(~/.homebridge/config.json)

  • name、username、pin 可以自定义和修改(照抄也行),port 端口号没有被占用就行。
  • "platform": "MiAqaraPlatform" 段落的重点是令部署 homebridge 的电脑可以和多功能网关通信,从而识别网关中的传感器, gateways 的信息填写是重点,例如 "gateways": {"MAC 地址(小写)": "局域网通信协议-密码"

米家多功能网关固件需要更新到 1.4.1 的版本才支持「局域网通信协议」(网关的关于页面狂点底部空白的部分会显示)

config.json 范例

{
    "bridge": {
        "name": "Homebridge",
        "username": "EC:27:EB:E3:CE:30",
        "port": 51826,
        "pin": "223-45-678" 
    },

    "platforms": [{
        "platform": "MiAqaraPlatform",
        "gateways": {
            "286c0711503c": "28144752531343F9"
        }

    }]
}

6、 启用 Yeelight 灯的局域网控制模式
Yeelight 的灯想要在 Homekit 中显示,还需要单独安装 Yeelight 的官方 App,并在 App 中打开灯泡的局域网控制,如果在「家庭」重新添加过 Homebridge,可能还要到这里关闭并重新打开一次局域网控制。

7、运行 homebridge,在终端窗口中输入并运行 homebridge 命令,保持设备不休眠。
如果软件环境和 config.json 文件都没问题,命令运行后会显示一个二维码,用「家庭」应用扫描就能添加名为 Homebridge 的桥接设备,同时配件中还会出现 Yeelight 灯,名称需要长按图标自行修改一次。

8、 「家庭」应用里扫描添加配件
通过 Homebridge 添加的智能设备,刚加入时名称可能是编码一类的,长按进入设置页面自行修改。

手头的小米多功能网关固件版本还是 1.3.0,米家 App 里一直更新失败,以至于很多依托于网关的传感器没有办法添加上,还在纠结是换一个小米网关还是等米家 App 更新修 Bug。


让家居环境多一点智能的过程更像是一个自娱自乐的折腾过程,低门槛的有小米、Aqara,高门槛的有 Homekit 认证的产品,从品类的丰富上来说,小米目前领先,不仅可以接入几乎全系的 Aqara 的产品,还有烟雾报警器、天然气报警器、水浸传感器、花草监测仪这些特殊品种。虽然交互易用性上差 HomeKit 认证产品好几个台阶,但价格亲民。

智能设备的更新换代速度很快,像小米的网关如今都到 v3 版本了,所以采购建议上保持克制会比较好,先从基础的联动开始开始,有了折腾体会以后再扩展「智能」覆盖范围和品类。

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