在物聯網時代，越來越多的設備被連接起來。這也適用于你自己的Raspberry Pi智能家居。然而，每個設備都使用不同的傳輸協議，這可能會讓控制它們變得相當不便。幸運的是，有一個解決辦法：智能家居系統OpenHAB提供了許多現成的軟件包，通過這些軟件包，可以使用一個界面來控制所有來自知名制造商的設備。甚至對于那些默認尚不支持的組件，我們也可以簡單地編寫自己的插件。

這的主要優勢是，我們可以通過一個控制面板來監控和控制所有連接的設備，無論是在室內還是室外。

為了能夠使用OpenHAB，從而為我們的Raspberry Pi智能家居邁出第一步，我們在這個教程中首先進行OpenHAB的安裝、設置和配置，然后在接下來的教程部分中連接更多模塊。

Raspberry Pi 智能家居所需的硬件部件

正如已經提到的，幾乎所有設備和傳感器都可以與OpenHAB一起使用，包括我們在之前的教程中已經使用過的許多設備。此外，以下組件是必不可少的，這些硬件都能通過文章末尾的聯系方式進行購買：

Raspberry Pi（推薦使用3B型號）

micro SD卡（最小16GB，推薦32GB）

電源插頭（micro USB）

可能需要的LAN線

• 最佳選擇：Raspberry Pi外殼

為了讓你對可能性和進一步的教程有一個大致的了解，以下是支持的一些其他設備、協議和服務：

Amazon Echo

Amazon Dash Buttons

藍牙

IFTTT

KODI媒體中心

Philips Hue燈

Sonos HiFi系統

Belkin WeMo開關

• 以及更多

所有新的物聯網設備（或宣傳用于智能家居應用中的設備）的協議都被OpenHAB支持，并且越來越多的協議正在被添加。

在 Raspberry Pi 上安裝 OpenHAB

基本上有兩種方法來安裝OpenHAB。第一種（稍微復雜一些）方法是在現有的Raspbian系統上擴展所有軟件包。另一種更方便的解決方案是使用預裝了軟件包的Raspbian系統，這也是我們在本教程中所做的。

首先，我們在項目頁面上加載最新的鏡像，它的名字是“openhabianpi-raspbian-……xy”。保存文件。

最新的鏡像：https://github.com/openhab/openhabian/releases

如果你的micro SD卡還沒有插入到你的電腦/Mac的卡槽中，請將其插入。如果你的SD卡還沒有格式化，我推薦使用SD Formatter工具。這樣你可以簡單地用兩次點擊刪除你的（micro）SD卡，然后繼續使用。

我們現在需要一個可以將“.xy”文件寫入SD卡的工具。為此，我使用Etcher，它適用于所有常見的操作系統。下載并安裝它。然后選擇當前加載的文件并按下“Flash!”。

這個過程需要幾分鐘。在此期間，你可以先將以太網電纜連接到Pi。如果你無法建立以太網連接，你也可以立即輸入WiFi數據。

在鏡像寫入SD卡后，在文件資源管理器中打開該目錄。有一個名為“openhabian.conf”的文件，需要用文本編輯器打開。下面是兩行帶有注釋（用井號/哈希標簽）的行。刪除開頭的井號標簽，并輸入你的WiFi網絡的名稱和密碼，然后保存文件：

#wifi_ssid="My Wi-Fi SSID"#wifi_psk="password123"

現在將micro SD卡插入Pi并連接電源。在接下來的45到60分鐘內，你不應該斷開電源，因為所有必要的更新和配置文件都將被加載！只有在所有點都完成（安裝步驟會顯示出來，因此你可以在必要時重新啟動）

如果一切順利，你的Raspberry Pi已經連接到網絡，你現在可以在瀏覽器中打開頁面：http://openhabianpi:8080

將顯示設置菜單（下面的文章中會提供逐步說明）。

通過SSH訪問更新 OpenHAB

你可以通過Raspberry Pi上的鍵盤直接輸入命令，或者通過SSH來輸入。選擇你的SSH客戶端（如Putty），并輸入以下主機名：

openhabianpi

默認用戶名是openhabian，密碼也是openhabian。你也可以事先在配置文件中更改這些信息。

如果更新過程尚未完成，會顯示相關信息。否則，或者一旦此過程完成，輸出將如下所示：

在這里，我們調用以下命令：

sudo openhabian-config

如果你已經更改了密碼，請輸入當前密碼進行確認，否則使用默認密碼：openhabian

首先，我們選擇“01 | 更新”，然后選擇“02 | 更新系統”。在“30 | 系統設置”下，你可以更改其他設置，如主機名、時區（默認為柏林）、密碼、端口和WiFi網絡。

通過“可選組件”，你可以添加更多軟件包，如Node-RED等，這包括你可以輕松創建自己的物聯網應用，而無需編寫太多程序。如有必要，我可以在另一個教程中詳細介紹。

Raspberry Pi 家庭自動化：OpenHAB用戶界面

當然，我們也希望為我們的Raspberry Pi家庭自動化提供一個用戶界面或圖形用戶界面，以便我們可以從智能手機、平板電腦、觸摸屏或PC控制后續組件。因此，我們現在就來設置它。HMI可以能通過文章末尾的聯系方式進行購買。

首先，我們在同一網絡的瀏覽器上打開：http://openhabianpi:8080/start/index：

在這里，我們選擇“標準”，這將預先安裝一些主題。稍后，可以手動添加更多。

等待片刻后，我們現在可以確定用戶界面的外觀。有HABPanel、Paper UI和基本UI可供選擇。你可以稍后更改選擇。例如，我喜歡Paper UI。

在左側，你會找到菜單。可以在這里進行選擇。由于我們還沒有安裝任何內容，因此控制菜單也是空的。在“配置”下，我們可以在“附加組件”中為智能家居設置和安裝新軟件包。

在 Raspberry Pi 上安裝 OpenHAB 附加組件

為了能夠使用某些模塊，如Phillips Hue Light或Z-Wave，必須先安裝必要的文件。在本例中，我們從網絡綁定開始，它檢查設備當前是否處于本地網絡中。這可用于觸發某些操作，例如你離家時。

我們在左側切換到“附加組件”，然后切換到“綁定”選項卡。在這里，我們正在尋找要安裝的軟件包，在我們的例子中是“網絡綁定”。點擊“安裝”后，可能需要幾分鐘時間來完成安裝。

一旦所有內容都安裝完畢，我們導航回左側欄中的“收件箱”。點擊大加號（+）會顯示已安裝的綁定，包括我們的網絡綁定。如果選擇它，則會在我們的網絡中搜索設備。

如果你不確定智能手機的內部IP地址，你可以查看路由器（192.168.1.1）或直接查看設備的設置。

點擊藍色勾選標記，我們可以添加設備并相應地命名它們。其他設備也可以從列表中忽略或刪除（忽略它們只是暫時不顯示，完全刪除會使它們消失，直到你再次搜索）。

我們現在切換到“配置”>“事物”。選擇你剛剛添加的設備。在這里，你會找到“在線”和“時間”這兩個項目。我們選擇這兩個復選框：

通過點擊上方的引腳按鈕，可以更改某些設置（如IP地址等）。其他設備有可以按需激活的不同項目。

如果我們現在在左側面板中切換到“控制”，我們會看到已激活的設備。下面是已激活的項目。在我們的例子中，這只是一個布爾值或數字，但也可以是溫度值等。

在后續教程中，我們將安裝和配置其他內容。

創建自己的OpenHAB事物和項目——顯示CPU溫度

最后，我想展示一下創建自己的模塊有多簡單。但是，此步驟是可選的，如有必要可以跳過。

OpenHAB知道兩種類型的對象：事物（Things）和項目（Items）。簡而言之，事物在控制面板中以磁貼的形式顯示，并且可以有多個項目（值、按鈕等）。在一個小示例中，我們將顯示CPU溫度：

在這個示例中，我們將創建一個帶有兩個項目（溫度和最后一次查詢的時間）的事物。

由于我們將為此執行shell命令，因此必須首先為此安裝一個附加組件。在“附加組件”->“綁定”下搜索Exec Binding（文檔）并安裝它。

然后通過SSH連接到Raspberry Pi。首先，我們創建一個腳本以讀取CPU溫度。這也可以是Python腳本、Java或C++程序。

sudo nano /etc/openhab2/scripts/cpu_temp.sh

它包含以下內容：

#! /bin/bashINPUT=$(/bin/cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp)TEMP=$(echo "scale=3; $INPUT / 1000" | bc)echo $TEMP

按CTRL + O保存，然后按CTRL + X退出Nano編輯器。

我們現在授予必要的權限：

chmod +x /etc/openhab2/scripts/cpu_temp.sh

作為測試，你可以立即運行它，應該會顯示溫度：bash/etc/openhab2/scripts/cpu_temp.sh接下來，使用以下內容創建我們的事物：

sudo nano /etc/openhab2/things/cpu_temp.things

Thing exec:command:cpu_temp "CPU Temperatur" [command="bash /etc/openhab2/scripts/cpu_temp.sh", transform="REGEX((.*?))"]

保存并關閉編輯器后，我們創建項目：

sudo nano /etc/openhab2/items/cpu_temp.items

在這里，我們插入以下兩個項目：

StringCPUTEMPRaw"Temperature[%.1f°C]"(All){channel="execcpu_temp:output"}DateTime CPUTEMPLastExecution "Executed[%1$tH:%1$tM Uhr]" {channel="execcpu_temp:lastexecution"}

導航回控制面板后，你將看到上面顯示的視圖。

在您的網絡外部訪問面板

您還可以使用內部網絡名稱（http://openhabianpi:8080）從智能手機或平板電腦訪問控制面板。此外，還有適用于Android設備和iOS iPhone或iPad的應用程序。

然而，您可能還希望在外出時（例如，在移動中或在工作場所）訪問您的智能家居控制面板，但如果不采取預防措施，這是不可能的。為此，您需要做到以下幾點：

一方面，如果您沒有靜態IP地址，則需要一個使用動態域名系統（Dynamic Domain Name System，簡稱dDNS）服務的賬戶，如NoIP或DynDNS。

此外，您需要在路由器的“端口轉發”設置中為您的Raspberry Pi（Raspberry Pi）的內部IP地址激活端口（對我們來說為8080）。

另外，當全局IP地址更改時，必須通知dDNS服務。您的路由器可能提供此選項（如Fritz Box等路由器有相關設置），或者您可以在Raspberry Pi上執行此步驟。有關此步驟的教程可在此處找到。

但請注意，控制面板未受密碼保護，因此您很容易面臨安全風險。因此，除非您已采取適當的預防措施并確保自己的操作無誤，否則我不建議將面板設置為可從外部訪問。