智能家居

打造可识别静态人体的人体传感器——使用效果

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以下方法经本人验证通过，环境如下：

群晖 DS918+ DSM 6.2.4

mosquitto version 2.0.11

Home Assistant 0.91.4

前言：大部分人入门智能家居之处，最早接触的就是人体传感器，实现简单的如人来开灯，人走关灯的需求。我也不例外，家里各个房间布满了小米或绿米的人体传感器。

但市面上这类传感器因工作原理的原因，实际根本无法识别静态的人体。所以这类传感器只能叫人体移动传感器，算不上是真正意义上的人体存在传感器，导致在很多场景下具有天然的缺陷。

举例说明：人坐在书房看书，保持一段时间禁止后，就会被识别为无人状态，然后灯就关了！同理厕所蹲的时候也会有这种尴尬，人工智能变智障。

网上各种解决方案也有，但都治标不治本，不是我想要的完美方案。因此，我决定自己创造一个！

在之前的文章中，我描述了自己是如何构思设计，选择硬件并编码实现的，这篇文件简要介绍下实际是如何使用的

先上效果

第一步：连接本地网络和MQTT服务

首先，最终的人体传感器如下图所示，是一个小方盒子，尺寸是45mm * 47mm * 36mm 。盒子的正面（传感器一方）有状态指示灯的位置，我做了个小小的LOGO。一边的侧面是电源接口及重置按钮。

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打造可识别静态人体的人体传感器——软件部分

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以下方法经本人验证通过，环境如下：

Arduino IDE 1.8.15

PubSubClient 2.8.0

WiFiManager 2.0.4

前言：大部分人入门智能家居之处，最早接触的就是人体传感器，实现简单的如人来开灯，人走关灯的需求。我也不例外，家里各个房间布满了小米或绿米的人体传感器。

但市面上这类传感器因工作原理的原因，实际根本无法识别静态的人体。所以这类传感器只能叫人体移动传感器，算不上是真正意义上的人体存在传感器，导致在很多场景下具有天然的缺陷。

举例说明：人坐在书房看书，保持一段时间禁止后，就会被识别为无人状态，然后灯就关了！同理厕所蹲的时候也会有这种尴尬，人工智能变智障。

网上各种解决方案也有，但都治标不治本，不是我想要的完美方案。因此，我决定自己创造一个！

第一步：选择所需软件库

在之前的文章打造可识别静态人体的人体传感器——方案设计中，我列举了对软件方面的需求。同时，在上一篇文章 打造可识别静态人体的人体传感器——硬件部分 中，我结合需求，MCU选择了ESP-01S。结合自己想要达到的目标，选择了Arduino的以下库，在此对原作者表示感谢：

第二步：编码

这里我使用的是原生的 Arduino IDE 进行编码，参考WiFiManager的示例程序，完成了WiFi的配置、MQTT服务器参数以及主题的配置并将配置保存在ESP闪存中，确保断电有效。同时支持长按微动开关可清除所有配置。

MQTT部分利用PubSubClient连接到本地的mosquitto （如何在本地搭建MQTT服务可参考这篇文章）进行消息发布

接着根据微波雷达模块的通讯协议，写了一个解析函数，在状态发生改变时候（有人变无人或无人变有人）通过MQTT发布消息到服务端。

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人体存在传感器外壳设计

打造可识别静态人体的人体传感器——硬件部分

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前言：大部分人入门智能家居之处，最早接触的就是人体传感器，实现简单的如人来开灯，人走关灯的需求。我也不例外，家里各个房间布满了小米或绿米的人体传感器。

但市面上这类传感器因工作原理的原因，实际根本无法识别静态的人体。所以这类传感器只能叫人体移动传感器，算不上是真正意义上的人体存在传感器，导致在很多场景下具有天然的缺陷。

举例说明：人坐在书房看书，保持一段时间禁止后，就会被识别为无人状态，然后灯就关了！同理厕所蹲的时候也会有这种尴尬，人工智能变智障。

网上各种解决方案也有，但都治标不治本，不是我想要的完美方案。因此，我决定自己创造一个！

第一步： 硬件准备

在上一篇文章打造可识别静态人体的人体传感器——方案设计中，对所需硬件进行了分析，最终结合软件需求，选择了如下硬件模块：

  • 主传感器使用一块存在感应的微波雷达模块
  • MCU选择了满足需求下尺寸较小的ESP-01S
  • 供电模块使用 MICRO USB母座 转DIP2.54mm直插模块
  • 重置按钮选用一个6*6*5mm的微动开关

先来个合影：

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打造可识别静态人体的人体传感器——方案设计

2条评论 / 智能家居 / 作者：

前言：大部分人入门智能家居之处，最早接触的就是人体传感器，实现简单的如人来开灯，人走关灯的需求。我也不例外，家里各个房间布满了小米或绿米的人体传感器。

但市面上这类传感器因工作原理的原因，实际根本无法识别静态的人体。所以这类传感器只能叫人体移动传感器，算不上是真正意义上的人体存在传感器，导致在很多场景下具有天然的缺陷。

举例说明：人坐在书房看书，保持一段时间禁止后，就会被识别为无人状态，然后灯就关了！同理厕所蹲的时候也会有这种尴尬，人工智能变智障。

网上各种解决方案也有，但都治标不治本，不是我想要的完美方案。因此，我决定自己创造一个！

一： 人体存在感应技术选型

要做这个存在传感器，最最核心的，自然就是如何判断人体存在（含静止状态），经过研究后，决定选择毫米波雷达传感技术的芯片

二：通讯协议的选择

获取到人体存在的信息后，如何通知家庭的智能中枢，以实现和其他设备的联动呢，蓝牙?还是Zigbee？显然都不如物联网通用的MQTT协议更优，配合WIFI，无论是Homeassistant、Node-red还是其他软件，都可轻松实现接入。

三：供电方案

考虑到芯片耗电量，采用电池供电会导致待机不足。加上传感器一般都是固定位置，没有太强的移动需求，因此最后决定使用电子设备通用的直流5V供电，接口采用比较常见的MICRO USB。这样随便一个常规的充电头加一根充电线即可给设备供电。

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Node-Red使用MQTT协议接收及发送消息到ESP32单片机

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以下方法经本人验证通过，环境如下：

Node-RED V0.20.5

ESP32-CAM + HC-SR04 + Arduino IDE

mosquitto version 2.0.11

MatrixDB

前言：Node-RED 是构建物联网(IOT， Internet of Things)应用程序的一个强大工具，而MQTT则是当下使用广泛的物联网通信协议之一，为此我使用一块ESP-32单片机作为客户端，连接HC-SR04超声波测距模块做了两个简单的实验。

  • 实验一：获取物体距离数据，使用MQTT协议发送消息，并在Node-Red端进行接收，将数据保存在MatrixDB数据库中
  • 实验二：Node-Red使用MQTT协议发送消息，ESP32收到消息后对LED灯进行控制

实验中我使用了同一块ESP-32，实际应用中他们既可以是相同的物联网设备，当然也可以是不同的。实验目的是抛砖引玉，实际物联网中各类复杂场景都可以此为基础进行实现。

本实验的环境我在开篇已经列出，对于环境的准备，你可根据自己的情况参考下列文章做出调整：

第一步： 连接HC-SR04超声波测距模块

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MQTT

群晖使用Docker安装MQTT服务端 mosquitto

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以下方法经本人验证通过，环境如下：

群晖 DS918+ DSM 6.2.4

mosquitto version 2.0.11

MQTTBox Version 0.2.3

前言：MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)是一种基于发布/订阅（publish/subscribe）模式的”轻量级”通讯协议。客户端的发布者不直接将消息传递给订阅者，而是服务端（MQTT Broker）进行分发，一个客户端既可以是发布者，也可以是订阅者，更多介绍请参看维基百科上的词条 。以智能家居的情形简单举例，人体感应器（发布者）感应到有人时发布主题为”有人“的消息到服务端，而由于摄像头订阅了该主题，因此收到消息，开始录像，此时摄像头角色为（接收者），同时摄像头也作为（发布者）发布”监控异动“消息到服务器，而我们手机订阅了此主题，作为（接收者）便可收到消息。

目前有很多机构提供MQTT Broker服务，有免费的也有收费的。作为个人用户用于智能家居服务，我决定用已有NAS服务器自己搭建一个。参考了网上的一些文章，但大都写得有些复杂，对一般小白不是很友好，因此我尝试自创了一个极简的方法来实现，并记录下来供由需要的朋友学习。

第一步：管理员账号登陆群晖，在Docker中选择 “注册表”，搜索 “eclipse-mosquitto”，搜索结果中选择第一个，点击下载，选择标签latest。此时系统开始下载，可在“映像”中查看下载进度

第二步：下载完毕后，在“映像”里选择已下载的 eclipse-mosquitto 映像 ，点击启动按钮打开创建容器窗口。点击高级设置按钮，打开高级设置页面。

在高级设置中，勾选“启动自动重新启动”

在卷中，点击添加文件夹，在docker目录下新建文件夹 “mosquitto”并选择该文件夹，装载路径填写”/mosquitto/config”

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CentOS 7 安装纵横数据库（MatrixDB）

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以下方法经本人验证通过，环境如下：

VMware® Workstation 16 Player 虚拟机安装的 CentOS-7-x86_64-Minimal-2009

matrixdb-4.1.0.community-1.el7.x86_64.rpm

WinSCP 5.17.10

Navicat Premium 15.0.21

前言：在某个机缘巧合的情况下，了解到北京四维纵横数据技术有限公司和MatrixDB数据库，和公司CEO姚延栋先生沟通后得知MatrixDB是专为物联网、车联网、工业互联网和智慧城市打造的一站式数据平台，因此借机试用一番。

以下步骤基于官方教程，此处仅为自己安装验证后的简要记录，便于后期查阅

第一步：获得最新的MatrixDB安装文件

在官方地址: https://ymatrix.cn/download 输入相关信息登记后 邮箱中便会收到下载连接 ，下载后得到安装文件，例如我选择的是社区版，得到的文件是matrixdb-4.1.0.community-1.el7.x86_64.rpm

使用 WinSCP 等工具将安装文件上传到 CentOS 的/root目录下

第二步：安装依赖环境

使用root用户ssh到CentOS，逐一执行以下命令

yum install centos-release-scl
yum install rh-python36
scl enable rh-python36 bash
yum install -y epel-release || yum install -y https://dl.fedoraproject.org/pub/epel/epel-release-latest-$(cut -d: -f5 /etc/system-release-cpe | cut -d. -f1).noarch.rpm
yum install -y https://apache.jfrog.io/artifactory/arrow/centos/$(cut -d: -f5 /etc/system-release-cpe | cut -d. -f1)/apache-arrow-release-latest.rpm
yum install -y arrow-libs-3.0.0 parquet-libs-3.0.0
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
sed s/^SELINUX=.*$/SELINUX=disabled/ -i /etc/selinux/config
setenforce 0
hostnamectl set-hostname mdw
192.168.100.10 mdw

接着输入命令 vi /etc/hosts 编辑/etc/hosts文件，添加下面的一行，将主机名映射，ip 地址为你 CentOS 的内网地址

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WIN10 利用Arduino+esp32-cam搭建网络摄像头

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以下方法经本人验证通过，环境如下：

Win 10 专业版

Arduino IDE 1.8.15

ESP32-CAM + CP2102

第一步：官网下载并安装Arduino IDE，地址：https://www.arduino.cc/en/software

第二步：打开Arduino，在”文件“菜单打开”首选项“，在附加开发板管理器中添加网址：https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json

然后选择”工具“-”开发板“-”开发板管理器“，输入esp32后选择最新版本安装（此处建议科学上网，否则可能安装不成功）

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在Home Assistant控制空调

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以下方法经本人验证通过，环境如下：

Home Assistant 0.91.4

绿米Aqara 空调伴侣(升级版)固件版本：1.4.1_159.0149

MuMu安卓模拟器MAC版：V1.9.3

米家APP安卓版：V5.4.54

前言：在上一篇 将绿米aqara-空调伴侣升级版网关添加到home-assistant 文章中，我们实现了将空调伴侣的网关添加到了Home Assistant，通过空调伴侣添加的设备可自动出现在Home Assistant中，但并没有实现使用Home Assisitant 控制空调伴侣连接的空调，本文就来实现它。

第一步：下载米家APP安卓版的V5.4.54版本

链接: https://pan.baidu.com/s/1hBYYFu87LClr70gNap9VGw 提取码: c597

第二步：获取米家万能遥控器的Token，方法如下：

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将绿米Aqara 空调伴侣(升级版)网关添加到Home Assistant

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以下方法经本人验证通过，环境如下：

Home Assistant 0.91.4

绿米Aqara 空调伴侣(升级版)固件版本：1.4.1_159.0149

MuMu安卓模拟器MAC版：V1.9.3

米家APP安卓版：V5.4.54

第一步：下载米家APP安卓版的V5.4.54版本

链接: https://pan.baidu.com/s/1hBYYFu87LClr70gNap9VGw 提取码: c597

第二步：获取米家万能遥控器的key，方法如下：

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