用樹莓派安裝與執行Home Assistant

Posted By 陸向陽 on 2 月 7, 2023 in Raspberry Pi, 案例研究, 陸向陽 | 0 comments

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作者：陸向陽

談到家庭物聯網、家庭自動化，大家第一個想到的估計是Apple的HomeKit技術、Apple的Siri語音控制；或者是Amazon的Echo系列智慧喇叭與Alexa語音；或者是Google Assistant語音控制等。過去這些科技大廠的技術各自為政、互不相容，但近期已透過Matter新技術標準（2022年10月正式推出1.0版）進行統合，互通性問題將逐漸消除。

不過，採行Matter技術的產品通常會尋求通過測試驗證，以便能在產品外包裝上印上認證標章，間接而言採行Matter技術也是要成本的，成本很自然會轉嫁到最終消費者身上。

完全開放免費的家庭物聯網技術：Home Assistant

那麼，可有完全開放免費的家庭物聯網技術呢？而不是用科技大咖的技術或Matter技術，答案是肯定的，Home Assistant正是這樣的軟體技術，Home Assistant甚至早在2013年就開始發展，比Apple HomeKit、Amazon Echo等還要早。Home Assistant至今依然活躍，最新版為2023.1.7，意即2023年1月仍在發布更新，甚至在2022年12月也開始支援Matter。

要想獲得、實現Home Assistant技術，必須在家中有一台電腦來安裝與執行Home Assistant作業系統軟體，或者是以容器的方式安裝執行，即安裝執行Home Assistant Container，另外有兩種比較特別的替代安裝方案，分別是Home Assistant Supervised與Home Assistant Core。

不同的軟硬體配置適合不同的安裝方式，例如用Windows、macOS環境來安裝雖然可以安裝Home Assistant作業系統，但必須是以虛擬機器（VM）方式執行，其實就是用VM來執行Linux，或者Windows、Mac也可以安裝Home Assistant Core，但不能安裝Home Assistant Container，也不能安裝Home Assistant Supervised。

運用樹莓派（Raspberry Pi, RPi）安裝並運行Home Assistant

除了用個人電腦安裝外也可以用NAS（官網目前有Synology NAS的安裝示範，以容器方式執行）來安裝，或者是用單板電腦來安裝，而樹莓派（Raspberry Pi, RPi）正是其一，另外也可以用樹莓派的替代板來安裝，如ODROID或華碩的Tinkerboard等。

Home Assistant支援多種安裝執行方式（圖片來源：Home Assistant官網）

四種安裝方式的功能差異（圖片來源：Home Assistant官網）

想將Home Assistant作業系統安裝到RPi上，建議要使用第三或第四代的RPi，然後microSD記憶卡要有32GB以上的容量，記憶卡要有AP2（Application Performance Class 2）等級的I/O速度，意即隨機讀取至少有4000 IOPS、隨機寫入至少有2000 IOPS、持續寫入至少10MB/Sec的表現。

有了RPi與microSD後，先將microSD接入一台電腦，電腦安裝與執行記憶卡工具程式Balena Etcher，然後在Etcher內輸入網址https://github.com/home-assistant/operating-system/releases/download/9.4/haos_rpi4-64-9.4.img.xz（此為RPi 4的網址，若為RPi 3則網址為https://github.com/home-assistant/operating-system/releases/download/9.4/haos_rpi3-64-9.4.img.xz），以便從網路抓取Home Assistant的作業系統映像檔，然後將映像檔寫入microSD記憶卡內。

Etcher程式畫面，選擇「Flash from URL」自網路下載並燒錄Home Assistant作業系統到microSD記憶卡內（圖片來源：Home Assistant官網）

接著將記憶卡裝入RPi 3/4裡頭然後開機，如果可以盡量使用有乙太網路（Ethernet）連線的RPi，雖然Wi-Fi也可以，但Home Assistant官方認為Wi-Fi比較不穩，能用有線網路盡可能用有線網路。

以上程序就已經安裝好Home Assistant了，接著就是登入系統進行組態配置設定，方式是用電腦的瀏覽器並輸入網址homeassistant.local:8123即可登入，如果用的電腦是比較早期的Windows或網路配置比較嚴謹點的，也可以改輸入網址homeassistant:8123或http://X.X.X.X:8123來登入。