树莓派驱动的智能家居中心:打造未来的家庭自动化
树莓派驱动的智能家居中心:打造未来的家庭自动化
一个先进的枢纽,使智能家居系统更智能、更可定制、更易于控制
Homey Pro 由树莓派 Compute Module 4 驱动,为用户提供一个统一的界面,以便控制和监控来自不同品牌的所有智能家居设备。该系统完全在本地网络上运行,无需依赖云服务,从而实现了最低的延迟、高度的可靠性以及严格的隐私保护。
Homey Pro : https://homey.app/en-us/
解决方案 | 树莓派计算模块4 |
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企业规模 | 中小企业 |
行业 | 智能家居 |
Athom 公司由 Emile Nijssen 和 Stefan Witkamp 于 2014 年在荷兰共同创立,最初通过 Kickstarter 众筹推出了他们的第一款 Homey 设备——一款智能扬声器/家庭中枢。此后,该公司不断推出了一系列功能更强大、性能更卓越的 Homey 型号。
最新一代的 Homey Pro 智能家居中枢基于树莓派 Compute Module 4 开发,旨在兼容“几乎所有”智能设备,并集成了多种通信协议模块和天线。
用户可以通过智能手机应用程序或网页控制台轻松掌控整个智能家居系统。借助一个用户友好的基于卡片的“Flow”系统,用户还可以不需要编码知识地编程实现家庭自动化。许多用户热衷于分享他们的 Flow 创作,并在 Homey 应用商店发布应用程序。
设计挑战
“通过 Homey Pro,我们的目标是打造全球最先进的智能家居中枢,” Homey 的联合创始人兼创意总监 Emile Nijssen 表示。“我们一直在寻求用户友好性与精致设计之间的平衡,同时提供非常先进的软件。这样一来,我们的客户可以深入定制许多功能,而不会牺牲易用性。这也是客户选择 Homey,而非开源项目或大型科技公司提供的有限功能产品的主要原因。他们希望兼得。”
全新一代的 Homey Pro 研发历时两年,它基于 2022 年推出的 Homey Bridge 的架构,后者为早期的 Homey 型号增加了本地无线连接功能。为了实现广泛的设备兼容性,Homey Pro 支持多种通信系统,包括 Zigbee、Z-Wave、Wi-Fi®、蓝牙、433MHz RF、红外和 Thread。
将所有必要的天线和模块集成到设备中是一个挑战。“我们不想让它看起来像一个布满天线的游戏路由器,”Emile 说。“因此,做好这一点花费了很长时间。我们还希望充分利用我们在 Homey Bridge 上的开发成果。实际上,在设计 Homey Bridge(可以视为 Homey Pro 的轻量版)时,我们就已经在考虑如何在此基础上添加我们的载板,以支持计算模块等组件。”这样做不仅能支持所有需要的通信模块,还能提供成熟的软件环境,帮助团队打造独特且流畅的用户体验,以满足客户的需求。
解决方案探索
“在设计时,计算模块正好符合我们的需求,因为它上市速度更快,” Emile 回忆道。“我们无需从头开始开发一个小型 Linux 计算机。”相反,团队能够专注于为客户提供出色的智能家居功能。
将树莓派计算模块 4 集成到设计中相对直接,Emile 表示:“这是一个记录良好的产品,软件也很容易获得。这是我非常自豪的一点:我们确实建立了启动软件,使得树莓派进入 USB 模式,以便对其进行软件烧录。此外,我们还开发了一个出色的网站,允许用户在浏览器中烧录他们的 Homey Pro。”
设备内部的其他大部分电子元件都是通信模块。“我们有 Zigbee 和 Thread,它们共享一个无线电收发器,还有 Z-Wave 芯片和来自德州仪器的 433MHz 调制解调器。我们还配备了红外 LED,用于传输红外数据,以及一个 RGB LED 环,以向用户提供反馈。所有这些都连接到树莓派计算模块 4,该模块还控制着一个 ESP32 板,与其他外围设备进行通信。”
为何选择树莓派?
Emile 透露:“从一开始我就一直关注树莓派。当推出带有 Wi-Fi 和蓝牙的计算模块 4 时,我们立即决定使用它。我想就在发布公告的第二天,我就打电话给我的电气工程师,告诉他们所做的一切都要丢掉,我们必须立即切换到这个。”
他提到使用树莓派的主要优势在于软件支持。“市面上确实有很多 Linux 主板,但它们给人一种‘自己构建设备树’的感觉。树莓派社区非常出色,在你动手之前已经有大量现成的资源可供使用。计算模块本身在功能、尺寸和成本之间达到了很好的平衡。”
项目成果
Emile 指出,监控能源使用情况变得日益重要。“我们正在积极开发新的能源解决方案,以为客户提供洞察,帮助他们主动节能,平衡能源使用,因为这正是当前市场的热点。”Homey Pro 系统能够监控家中不同设备的能源使用情况。“用户可以查看设备的能耗情况,还能看到所有设备和传感器的详细图表。”
对许多客户而言,Homey Pro 另一个吸引人的特点是其“隐私优先”的理念。“我们不出售数据。我们是一家简单的公司,制造出色的产品并收取费用,简单明了。因此,如果将我们与大型科技公司进行比较,这正是客户选择 Homey 而非谷歌 Home 的主要原因之一——不仅因为我们提供的产品更先进,同时因为他们希望自己的家庭能感到安全。”