以下是一份基于Home Assistant的全屋智能家居控制系统方案,涵盖Zigbee设备集成、多场景自动化、新旧设备兼容等内容。方案分为硬件选型、系统架构、场景设计、自动化逻辑等模块,并附示意图。
一、系统架构图
(示意图说明:Zigbee网关通过USB接入Home Assistant主机,Zigbee设备通过星型+网状网络连接,Wi-Fi/红外设备通过桥接或插件接入)
二、硬件选型清单
1. 核心控制设备
类型 | 型号 | 功能说明 |
---|---|---|
智能主机 | Raspberry Pi 4B 或 X86 迷你主机 | 安装Home Assistant OS |
Zigbee网关 | Sonoff Zigbee 3.0 USB Dongle/有线网关Zigbee(芯科EFR32MG21) | 支持ZHA/Z2M协议,兼容性强 |
备用网关 | 小米多模网关2 | 兼容米家设备(可选) |
2. Zigbee传感器与执行器
类型 | 型号 | 特点 |
---|---|---|
人体传感器 | 涂鸦人体传感器 | 光照+人体双检测,低功耗 |
温湿度传感器 | 涂鸦温湿度 | Zigbee 3.0,可电池供电 |
智能开关 | 涂鸦单火线开关/零火 | Zigbee3.0 支持本地控制,兼容旧灯具 |
窗帘电机 | 涂鸦窗帘电机 | Zigbee协议,静音设计 |
门窗传感器 | 涂鸦Zigbee门窗磁 | 超长续航,防误报 |
智能多彩灯 | 涂鸦RGBCW多彩灯 | Zigbee3.0,颜色亮度可控 |
LED灯带 | 蓝牙LED控制器 | 蓝牙BLE |
音箱 | 小米音箱 Pro/小度音箱/ | 小爱同学,通过巴法云接入HomeAssistant |
3. 老旧设备接入方案
设备类型 | 接入方案 | 适配器/插件 |
---|---|---|
红外空调1 | 红外转Zigbee | 博联RM4 Pro + Zigbee桥接 |
红外空调2 | 电小酷空调伴侣 | WiFi通信,功率电量采集 |
Wi-Fi插座 | 本地协议集成 | TP-Link Kasa插件(HA原生支持) |
蓝牙温控器 | Bluetooth Proxy | ESP32蓝牙中继 |
三、Zigbee网络部署
- 拓扑结构
- 主网关通过USB直连Home Assistant主机
- Zigbee有线网关通过交换机连接Home Assistant主机,通过Z2M接入
- 每个房间部署至少1个带路由功能的Zigbee设备(如智能插座、常电设备)
- 使用Zigbee2MQTT管理网络拓扑(支持OTA升级、信号强度优化)
- 信道规划
- Zigbee信道:选择与Wi-Fi信道不重叠的25(2.485GHz)
- 功率设置:网关发射功率调至20dBm(覆盖半径约30米)
四、Home Assistant配置步骤
1. 安装与集成
yaml
# 示例:Zigbee2MQTT配置(configuration.yaml)
zigbee2mqtt:
serial:
port: /dev/ttyUSB0
frontend: true
advanced:
log_level: debug
2. 设备配对
- 通过Zigbee2MQTT控制台添加设备
- 使用
permit_join
模式批量配对 - 重命名设备ID(如
living_room_light
)
五、场景与自动化设计
1. 基础场景模板
场景名称 | 触发条件 | 执行动作 |
---|---|---|
回家模式 | 门窗传感器开启 + 人体检测 | 开玄关灯、关闭安防、播报欢迎语音 |
睡眠模式 | 语音指令/22:00定时 | 关闭全屋灯光、启动空调至26℃、打开夜灯 |
影音模式 | 电视红外信号触发 | 调暗灯光、关闭窗帘、静音智能音箱 |
离家模式 | 门锁反锁 + 手机GPS离开 | 启动安防摄像头、关闭非必需电器 |
2. 高级自动化示例(YAML)
yaml
复制
yaml
# 温度联动空调(老旧红外设备)
alias: "客厅温度过高自动开空调"
trigger:
- platform: numeric_state
entity_id: sensor.living_room_temperature
above: 28
condition:
- condition: state
entity_id: binary_sensor.living_room_occupancy
state: "on"
action:
- service: remote.send_command
target:
entity_id: remote.broadlink_ir
data:
command: "b64:JgBQAAABKpITEhMSEhITEhMSExITEhMSExITEhMSExITEhMSExITEhMSExITEhMSExITEhMSExITEhMSExI="
六、老旧设备接入方案
- 红外设备
- 使用博联RM4 Pro红外遥控器 + Node-RED红外码学习
- 通过MQTT将指令转发至Home Assistant
- Wi-Fi设备
- 启用本地控制协议(如TP-Link Kasa的
python-kasa
库) - 禁用云服务以提升响应速度
- 启用本地控制协议(如TP-Link Kasa的
七、系统优化建议
- 网络隔离
- 为IoT设备单独划分VLAN
- 禁用Zigbee/Wi-Fi频段干扰(使用Wi-Fi分析工具优化)
- 备份策略
- 定期导出Home Assistant快照至NAS
- 使用Git管理配置文件版本
八、预算估算
类别 | 数量 | 单价(元) | 小计(元) |
---|---|---|---|
Zigbee网关 | 2 | ||
传感器套装 | 18 | ||
智能开关 | 12 | ||
桥接设备 | 5 | ||
总计 | - |
九、示意图示例
1. Zigbee网络拓扑图
Home Assistant控制面板
HA-UI
如需更详细的配置代码或设备选型建议,可提供具体房间平面图进一步定制方案。