(转)如何动手打造属于自己的智能家居
转自：http://www.cocoachina.com/programmer/20140629/8974.html
本文转自 奔跑的小乌龟 的博客
自己动手打造属于自己的智能家居（一）
最近智能家居比较火，各种电子产品也层出不穷，于是利用业余时间，学了学，将自己的房子简单改造了一下，也算体验一下智能家居。在开始正文之前，有必要先声明一下：
1.我尽量用最通俗的语言去讲解，对于一些术语，如果想更深入的理解，可网上去查，但是若是实用，看本文就够了。
2.为了让大家看完文章就可以自己去打造，我会给大家说一些可选的产品，但并不是做广告，我与那些厂家没有任何关系。
3.目前我家里使用了大概有半年，比较稳定，也基本符合我的要求。
4.目前实现智能家居可以通过在装修的时候改造线路实现，也可以通过无线的方式实现，本文讲解的是用无线的方式，优点是：不用改造现有线路，直接安装模块即可实现想要的功能，花的钱比较少，缺点是理论上不够稳定，但是我用到现在基本没有出现什么问题，即使有点儿小问题，重新调一下就好了。
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一、最终要实现的效果：
用智能手机可以控制家中的电视、空调、灯光、窗帘、热水器、电饭煲
实现上述功能，大概费用几百块钱左右，关键看自己的需求，后面我会给出一些方案以及各个产品网上的大概价格。
二、具体的实现过程
下面讲解具体的实现过程，里面涉及的知识和工具，我会在用到的地方进行讲解，如果还有不懂，可以给我留言。
第一步：整体流程：A---->B------>C
1.这里A表示用户手机，需要是智能手机，iphone和Andriod手机都可以，在手机上将要操作的指令发送给B
2.这里B是一个智能主机，也可以叫万能遥控，可以接收用户手机发出的指令，进而去发出无线信号去控制家中各个设备（C）
3.C就是家中各个设备，可以是灯光、窗帘、空调、电视等等。
第二步：详细讲解：
看到上面的整体流程可能有点糊涂，但是没有关系，一来说明一下整体的信号流程，二来表明要实现咱们的功能其实很简单。好吧，下面开始详细讲解。
1.我们先来说一下上图中的B，也就是智能主机或者叫万能遥控：
这样的设备目前网上挺多的，我给大家推荐几个：broadlink公司生产的RM2（179元），遥控宝，种子互联设备等等，都是目前一些创业公司开始发售的，我选择的是RM2，为什么呢？第一比较便宜，第二当时网上搜索，就搜到了这个，所以就买了，用着还行。下面就以RM2来讲解，下面统称智能主机（显得高大上）其他的设备都差不多，（互联网界的事就是喜欢跟风，微信、来往、易信、Line、WhatsAPP等等各个APP就是例子，整那么多个东西干啥，样子还差不多，似乎是只要你做的好，不管怎样，我也要掺和一下）
这个智能主机我拆开过，原理很简单，我捡有用的说：
（1）里面有一个wifi模块，这样手机下载完厂家给提供的app，打开后就可以通过家中的无线网和智能主机连接了，至于怎么连接，设备的说明书写的很详细，当然操作起来也很简单。
（2）里面有一些发信号的模块，可以发出信号来控制家里的设备，这些模块有红外模块、315/433射频模块。
（3）里面有一个单片机，wifi模块和发信号的模块自己不知道怎么工作，需要一个大脑去指挥他们，就是单片机了。
（4）里面有一些接收模块，用来学习遥控用，后面会讲，莫急。
好了，现在我们来捋一下A到B到底是怎么个流程：用户手机---》安装上厂家提供的APP------》连接上家里的无线路由器----》连接上智能主机
如果是3G网络，那么流程是：用户手机---》安装上厂家提供的APP----》智能主机云服务器-----》通过互联网连接上家里无线路由器----》连接上智能主机
上面介绍了用户手机到智能主机的信号流程，实际上用户只需要一键就能够自动匹配，那为什么还要讲这么多呢?因为明白这个流程的话，对于后面的调试以及出现的问题解决很有帮助。
下篇讲解B到C的相关内容，也是相对来说需要我们操作的比较多的地方。
自己动手打造属于自己的智能家居（二）
上篇讲完了手机如何连接智能主机，这篇开始讲解智能主机如何去控制家中各个设备。这篇会写的比较详细，涉及到的基本知识也会讲解，意在让大家明白里面的原理。
下面我们把家里的设备分一下类：（这里写的一些典型的设备，等明白原理后对于其他的设备，也可以自己去添加了）
第一类：电视、空调
第二类：家里的各种灯
第三类：热水器、电饭煲
第四类：台灯
第五类：窗帘
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一、第一类设备的控制
对于家里的电视、空调，通上电后，就可以用遥控去控制了。那么这个遥控是怎么控制的呢？红外控制！大家可以看看家中的电视和空调遥控前面是不是有一个玻璃头，它就是发红外信号来控制电视和空调的。至于怎么个红外编码、红外解码，这里不讲，只需要知道“我们每按遥控上的一个键，就能发出一个红外信号，这个红外信号包含有按键的信息，然后电视和空调上接收器就可以接收信号工作了”，所以我们的想法也很自然，那就是有没有这样一个设备，可以把电视和空调遥控的所有按键发出的红外信号“吃”了，等我们想要控制这些红外设备时，再把信号给“吐”出去？这个设备就是我们前面讲到的智能主机B，而且我们也知道它内部有一些接收模块，其中就有红外接收模块，用来“吃”咱们家里的红外遥控器发出的信号，这里“吃”信号用一个更好听点儿的名字，叫“遥控学习”。所以智能主机也会被称为万能遥控。
那么怎么进行遥控学习呢？买到的智能主机的说明书上都会写的挺详细的，基本上是一个这样的流程：手机打开厂家的APP-->新建一个按钮-->长按弹出选择菜单,选择按键学习---->这时智能主机会有一个灯在不停的闪--->然后拿着家里的红外遥控对着智能主机，按一个键（例如静音键）--->最后智能主机的灯不闪了，表示学习完成了。这个时候手机APP里面那个新建的按钮就是代表遥控键的“静音键了”，可以修改按钮名字以及图案。至此，学习完了一个按键，然后有时间可以学习遥控上其他常用的按键，等学习完之后，就可以把家里的遥控丢到一边，用手机来控制家里的电视和空调了。
读到这里你心里可能会有几个问题：
1.这个智能主机为什么就能够学习呢？其实简单来说是因为：里面有个单片机，可以控制接收模块接收信号，存储下学习的信号的编码信息，学习完后按手机上app里面的按钮后，单片机就可以控制发送模块去发射这种编码的信号。
2.一个一个按键的学习岂不是很麻烦？是挺麻烦，但是也很灵活，想学那个键就学习哪个键。当然厂家也提供了一些他们学习好的模板，叫做“云码”库，我们新建的时候就不需要一个一个按键的去学习，直接新建空调模块或电视模块，就可以了。
好了，上面讲完了第一类设备的控制，大家非常有必要理解上面的流程，因为下面的设备的控制的思想和上面讲的本质上是一样的。
二、第二类设备的控制
家里的各种灯光我们平时是怎么控制的？按墙上的开关，来开关灯。那能不能也用遥控去控制呢？当然可以，一般大家家里客厅的大灯都会是遥控的吧。那么其他不是遥控的灯怎么去用遥控控制呢？那就是在开关里面安装上遥控模块，就可以去控制了。
这种遥控模块其实原理也很简单，里面就一个继电器，用来控制线路的开断；一个接收信号的模块，接收的信号一般为315/433的射频信号，然后通过一些315/433射频遥控就能够控制继电器的开断，进而控制线路的开断，达到开关灯的目的。（还有Zigbee模块，这里不介绍了，第一很贵；第二虽然网上各种吹嘘有多好，但是仔细分析一下会，感觉竟是一些软文，估计是某某公司的枪手；第三就算好，也像4G一样，看起来很美）
好了，下面我说一下能够实现上述功能的一些模块，这些产品基本上淘宝一搜一大堆，而且很便宜。
1.LV智能遥控开关模块（无线315、86型、单火模块）：
这种模块比较小巧，安装在现在已有的开关里面，至于怎么安装，这个模块的说明书写的很详细，我这里仅仅解释一些我遇到的一些疑问：
（1）什么是86型？看一下我们家里墙上的开关，一般是四四方方的，外形尺寸可以量一下，长宽一般为86mm，所以家里的开关也叫86型开关。
（2）单火什么意思？我们家里的开关一般是安装在火线上的，坚决不能安装在零线上，为什么呢。画个图就明白了。
------火线--------开关-------------灯--------------零线------------，开关断开后，灯和火线断开了，灯灭了，而且不带电；
------火线--------灯--------------开关--------------零线-----------，开关断开后，灯灭了，但是如果去摸灯，就会形成火线--灯---人---大地回路，人触电，因为火线除了能跟零线构成回路，还会跟地构成回路，所以为了安全起见，一定要买一个验电笔随时验电，而且安装模块的时候把家里电闸给拉掉。
现在应该明白什么是单火了吧：模块安装在开关里面，而开关是在一根单独的火线上的，所以叫单火。除了单火还有零火模块，后面会讲。
（3）无线315什么意思？我们来控制模块内继电器的开关是通过无线的方式来控制的，这种无线的方式就是射频信号。射频信号有不同的频率，我们用的一般是315/433MHZ，频率信号国家是有管控的，不是想用什么就用什么的，所以只要知道我们用的最多的就是315和433的就行了。其实射频我们平时接触的很多，例如：超时里面扫码、汽车电子锁、公交卡等等，他们都是射频信号，不需要直接接触就可以发送和接收。那么射频信号比红外信号有什么优势呢？射频信号可以穿墙，而红外不可以，所以我们拿电视和空调遥控在别的房间去控制就不行了，而用射频的，可以在别的房间控制，但是也是有一定的最大距离限制的。
关于射频的，需要再多说一些内容：
（1）315跟433有什么区别呢？里面的芯片不同，基本上差不多，买产品的时候，一般两者都会提供的，而且即使没有提供，也可以让卖家给你定制成想要的，价格也差不多。但是还是有些不同的，比如433的可能会稳定些等等，这里不详细解释了。
（2）这些315和433模块如何控制呢？也是通过遥控器，我们平时见过红外遥控器，也有射频遥控器，来控制这些模块。那么遥控器上的按键怎么知道控制哪些模块呢？这里需要理解三个词语“固定码”，“学习码”，“滚动码”，详细的东西不写了，大家可以这么理解：
固定码：买的模块和遥控是一一对应的，也就是说买一个模块，会配一个遥控，这个模块只能是配的遥控来控制，别的遥控控制不了，优点是：稳定，缺点是：不灵活。
学习码：买的模块如果是学习码的，那么可以自己去买一个射频遥控器（例如15键的），这样可以自定义是哪个键来控制哪个模块，买的模块上都有一个学习按钮，可以学习遥控上的按键，至于怎么学习，不同模块会有不同的操作方式，说明书写的很详细。
滚动码：我们用不到，但是也说一下，固定码和学习码不太安全，因为他们的编码数目是有限的，很容易重码，也就是发生干扰，而使用滚动码，编码数目很多，例如我们家里汽车的电子锁就是滚动码的，恰巧碰上别人的电子锁能开我们家汽车的可能性几乎为零。
好了，总结一下，上面介绍了一个模块，叫LV智能遥控模块，是单火315的，安装在86开关里面，可以通过再买一个射频遥控器来控制这个模块。而模块如何识别遥控器的按键，是通过模块上的按钮来学习按键的。可是我们怎么用手机来控制灯的开关呢？如果你已经能够用手机来控制电视和空调了，那么怎么控制灯也应该清楚了，我们来类比一下：
（1）电视、空调--------》通过他们自带的红外遥控器来控制----------》智能主机学习红外遥控器的按键----------》可以控制电视空调了
（2）智能模块----------》通过我们买的射频遥控器来控制-------------》智能主机学习射频遥控器的按键----------》可以控制灯光了
至于智能主机如何学习射频遥控器，跟学习红外遥控器的方法一样，这里不讲了，方法一模一样。
好了，这种模块是不是很强大，似乎没有必要介绍下面几个模块了，但是这种模块有什么缺点呢？那就是需要自己拆开86开关盒，然后把模块安装上去。那么有没有一个产品，我直接换掉家里的开关，就可以了？下面我给大家说另一款产品。
2.单火无线315遥控开关面板：
其实可以想象成一个开关里面含有射频模块，这样直接换掉原有的开关就行了。这种开关挺多的，我用的是能联的开关，还可以，别的厂家的也大同小异，为什么没有选择broadlink的开关呢？感觉太贵了！至于怎么调试，和遥控模块的调试一模一样，说明书上也有。
那么有什么缺点呢？那就是要换开关，如果之前家里的开关样子很漂亮，而换的这个遥控开关可能不会很好看。
好了，上面说的两款产品都是单火型的，优点就是安装很方便，安装后不影响手动去开关，也就是说，安装后，用手机控制和直接手动控制都可以。但是有什么缺点呢？那就是功率比较小，一般是300-500w的，但是控制家里的灯应该足够了，如果要遥控比较大的功率的怎么办呢？我给大家再说一款产品，是零火型的。
3.BY3A零火遥控开关模块
（这个也是能联产的。至于为什么我要用能联的产品，感觉比较便宜，而且买的人也挺多的，我跟能联不认识，估计也是个南方的电子小作坊吧）这个模块是零火型的，对于大功率的产品比较适合，但是由于是零火型的，所以不能安装在开关里面了，需要安装在灯的接口处，那里有零线和火线。怎么使用就不详细讲了。
三、第三类设备的控制
上面讲了很多，如果能够理解的话，下面会越来越容易理解。
第三类设备是热水器和电饭煲，如果他们像电视和空调一样有无线模块该多好，可惜他们像家里的灯一样，没有内置这些模块，所以需要我们外置安装些，这里用的是一些无线插座，也有315和433型的，而且分固定码和学习码的。这些无线插座一般有一个三头的插头，本身也有一个三头的插口，这样把这种遥控插座插在家里的插座上，把热水器或电饭煲插座插到遥控插座上面就可以了，通过控制遥控插座的开关，进而控制热水器和电饭煲的开关。
这种遥控插座原理和其他的遥控模块差不多，也是里面有个继电器，一个接收信号的模块。下面我给大家说一下我用过的两个产品（不选broadlink还是感觉他们的贵），一种是柏煌的插座，一种是仓鹏（朗格瑞奇）的插座，看着很结实，大家就不要用能联的插座了，第一看着不结实，第二用着也确实不结实。
这种插座很容易使用，一看说明书便知，我仅仅说明一下我遇到的一些疑惑：
（1）插座国标和万能的有什么区别？也许很多人不会注意这些，不过还是注意一下比较好，安全第一嘛。国标的插头三个插口比较细的，而万能的插口是比较粗的口。我买的两台iphone，一个是从国内苹果官网上买的，一个是从香港买的，两个充电器的插头就是不一样的，一个细细的插头（国标），一个是粗粗的插头（国外标准），这种粗粗的头只能插入万能的插口，而国标的虽然也可以插入万能插口，但是万能插口比较粗，插头和插口之间会有缝隙，不太安全。好吧，废话那么多，来个图片吧：
（2）插座10A和16A有什么区别？插座除了看功率外还要看电流，空调电流功率比较大，一定要选16A的，其他的可以选10A，上面给大家提到的仓鹏和柏煌的插座都有两种电流的，而且插座里面的继电器都是30A的。
四、第四类设备的控制
越来越好讲了，控制台灯，只需要买个遥控灯头就行了，我用的还是能联的遥控灯头YKS2，把台灯灯泡拧下来---》安装上遥控灯头----》把灯泡拧上去---》按上面的调试就好了。
五、第五类设备的控制
电动窗帘需要安装导轨及电机，可以使用视管家的，也是有个遥控去控制电机，进而控制导轨上的窗帘的开关。而我们只需要用智能主机去学习电动窗帘的遥控器就可以了。
上面说了一些产品，我仅代表那些厂家对我的推荐表示感谢。
好了，B->C就讲这么多，猛地一看内容挺多，但是仔细消化后，会发现其实没什么东西。对，确实没有什么东西！
下一篇我会把这篇和上篇里面重要的东西给挑出来，给出一步一步的操作步骤，算是实战篇，但是不会再介绍一些细节，好吧，see you tomorrow
自己动手打造属于自己的智能家居--实战篇（三）
前面已经介绍了自己动手打造智能家居用到的全部知识，这篇会对前面的关键点进行总结，算是实战篇，有不懂的地方看前面两篇，一般都会找到讲解的，还有不懂的地方，欢迎留言。下面内容写的是我实现的部分功能的经历。
一、我实现的部分功能
1.控制客厅一台电视。2.控制客厅一台空调。3.控制客厅一个顶灯。4.控制卧室一个台灯。5.控制卧室一个顶灯。6.控制热水器。7.控制电饭煲。
二、所需要准备的产品
1.验电笔一支，黑色绝缘胶布一卷
2.iphone手机一部，并安装上broadlink e-control软件
3.产品
（1）broadlink RM2一台（放在电视柜上）
（2）LV智能遥控开关模块一个（安装在客厅的顶灯开关盒里）
（3）无线315开关面板一个（换掉卧室顶灯开关）
（4）遥控灯头YKS-2（安装进台灯）
（5）仓鹏大功率遥控插座一个（固定码，自带遥控一个，控制热水器），柏煌大功率遥控插座一个（固定码，自带遥控一个，控制电饭煲）
（6）15键射频315遥控一个
三、调试过程
1.RM2通电，手机打开e-control软件，按照说明添加设备，使手机与RM2连接。
2.RM2学习电视和空调遥控，实现手机控制电视和空调。
3.LV智能遥控开关模块按照说明书安装进客厅顶灯开关盒里，然后按照说明书学习15键开关的1、2键分别对应开灯、关灯，最后RM2学习15键射频开关的1、2键，实现手机控制客厅顶灯的开和关。
4.无线315开关面板按照说明书接线方式替换掉卧室顶灯的开关，然后按照说明书学习15键开关的3、4键分别对应开灯、关灯，最后RM2学习15键射频开关的3、4键，实现手机控制卧室顶灯的开和关。
5.拧下台灯灯管，安装上遥控灯头，将灯管安装在遥控灯头上，然后按照说明书学习15键开关的5、6键分别对应开灯、关灯，最后RM2学习15键射频开关的5、6键，实现手机控制卧室顶灯的开和关。
6.仓鹏大功率遥控插座和柏煌大功率遥控插座分别插入家里插座上，然后把热水器和电饭煲插头插到遥控插座里面，最后RM2学习遥控插座自带遥控的两个按键，实现手机控制热水器和电饭煲的开关。
四、注意事项
1.各个产品安装的时候记得看一下说明书的规格，功率大小等参数，做到心中有数。
2.调试完后如果控制不灵敏，那么重新调试一下就行了，可能之前调试的过程中有信号干扰。
写到这儿算是讲完了，是不是感觉很简单？甚至会感觉有些失落感，曾经认为高大上的东西，用这么“屌丝”的方式就实现了！其实目前市场上一些智能家居做的挺大的公司，也差不多就是这么干的。智能家居在中国发展了这么多年为什么还是不温不火？为什么现在智能家居很有前景，但也仅仅是看起来很美罢了？现在中国智能家居百家争鸣到底是怎么一个场景？作为一名普通人想要入手智能家居行业（进行创业而非自己家里面用）到底有哪些困难？下篇再讲吧。
自己动手打造属于自己的智能家居--答疑篇（四）
前面写了三篇关于智能家居的文章，真的没有想到这么多的人对这个感兴趣，对于大家的留言本来准备一一回复的，后来想了想，还是再专门写一篇答疑篇吧，以表达对大家辛勤回复浓浓的爱意吧。
疑问一：什么技术都会有缺陷，这个撇开不谈。只是想问，如果客厅、卧室都有电视空调要控制怎么实现遥控？
答：由于电视和空调都是红外控制的，红外无法穿墙，所以要实现控制只能再增加一个智能主机，或者用射频转红外的装置（不推荐，第一这种装置不太稳定，第二是买这种装置还需要花钱，不合算啊）
疑问二：楼主没有说具体如何做啊？求截图！！求视频！！不错，建议多放点图
答：刚开始其实是想写的详细些的，但是怕诸位闲啰嗦，就没有敢太展开，后续的文章会写的详细些，条例更加清晰些，同时保证有图有真相！
疑问三：开和关指令相同，发一次指令，灯光就变化一次，最终还是不知道是开灯还是关灯！
答：模块的学习模式中有单键常开、单键常关、单键开关模式，所以既可以实现发一次指令，灯光变化一次，也可以实现发一次指令，灯光要不就一直开，要不就一直关的单一状态。看来具体的调试过程也要写一下啊。
疑问四：有一个问题，我能不能知道我所控制的电视的状态。比如在哪个台，空调设置的是多少度？
答：空调设置的多少度可以知道，手机APP上会显示；电视是在哪个台不能知道，目前还没有发现哪种设备可以实现这个功能，不过话说回来，一般看电视的话，也是在沙发上坐着看吧。
疑问五：“通过互联网连接上家里无线路由器” —— 反向穿透路由？？家里的设备轮循服务器？
答：其实类似花生壳或别的类似软件的原理，不算什么难题吧。
疑问六：目前C端貌似还没有标准吧，不会只是操作电源开关吧，那就没意思了。
答：确实没有标准，或者说旧标准与新标准并存，谁也不服谁；至于操作电源的开关，再高级的标准想让设备的开关也得操作电源的开断吧。
疑问七：反馈问题以及推荐反馈方案
答：反馈问题是大家问的最多的问题，只能很悲伤的告诉大家，目前确实没有什么好的解决方案，即使是市面上宣称的能够反馈的模块，例如wifi模块，要不就是不稳定，要不就是散热不行，而我们看到的某些智能家居的宣称片里面的情景，估计也是视频高手拍摄的，画面唯美，但是真正到用户手上，可能就不是那么一回事，所以我就没有给大家去写那些带反馈的方案。这些问题也是做有线智能家居的朋友用来调侃我的把柄，不过我往往会呵呵一笑，义正言辞的说：“我们可以安装云端摄像头，不就有反馈了！”
疑问八：只能实现你说的这些功能吗？
答：其实明白原理的话，还可以自己去扩展，例如增加智能开窗关窗功能，环境监测功能等等，同样的，前面说到的功能也是可以进行自由组合的，例如想给妹子展示一下自己动手的成果，可以自定义下面的场景：窗帘缓缓关闭---》灯光一盏一盏的熄灭（留一两盏）---》电视打开---》切换至提前设置好的台---》音乐响起--》空调切换到提前设置好的模式，而这一系列的操作，都是可以按一下键就实现的，如果想再增加点儿浪漫情怀，可以点上蜡烛，喝上一杯红酒，岂不美哉。实现上面的功能确实很简单，而且也就是几百块钱或一千块钱左右而已。
疑问九：当在家的时候，我要可以去完成。这远程开和关没用。自己人手就可以去完成。要能远程了解家居的状态，根据环境等因素，给出主人建议，需要主动或者被动告诉主人他们的状态。归根到底，还是需要机器人。
答：确实自己人手就可以去完成，咱们不就是为了好玩儿嘛，试想一下疑问八里面泡妹子的场景，如果是自己一个一个的手动去操作，浪漫氛围逼格不够高啊！其实怎么说呢，从某种程度上来说，智能家居确实是可有可无，咱们只要抱着好玩儿的态度，满足自己一部分需要的功能即可。机器人嘛，也许吧，未来某一天我们可以人手一个机器人，帮我们干各种事，可是现在，还是醒醒吧......
后记
其实本来只是想给大家讲讲怎么花几百块钱，改造一下家里，然后手机可以控制家里的设备，没想到一下子写了这么多，估计大家到现在脑子中可能只留下了一个字“乱”，这本来是弄智能家居的，怎么感觉一点也不“智能”，而且各种各样的产品；是的，现在智能家居现状就是类似春秋战国的混乱局面，而且历史的进展比较缓慢；看来有必要去讲解一下整个智能家居到底是怎样的一个发展过程，也许会明白为什么会有现在的春秋战国而无一家独大的局面；有必要讲解一下智能家居到底涉及到哪些技术以及原理，竟然这么久连一个好点儿的反馈也没有实现；也许知其然后，大伙们才能够玩的明明白白，舒舒坦坦。
好吧，回头整理整理思路写写，欢迎大家有问题给我留言，也欢迎大家有好的想法或材料与我分享，让我们一起去玩儿智能家居，智能家居发展的道路是曲折的，但是我们坚信，前途一定是光明的！
