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物联网原型设计:ProtoPie 智能锁教程

使用智能锁、ProtoPie 和 Home Assistant 进行物联网原型设计。

杰夫·克拉克, 用户体验设计师与 ProtoPie 培训师

在本教程中,我们将深入了解使用 ProtoPie 进行 IoT 原型设计,重点讲解智能门锁 API 集成,以革新智能家居设计。你将学习如何将 IoT 设计原则与实用的智能家居原型技术无缝结合,为创新的智能家居解决方案铺平道路。

以下是本教程可供你跟随的分步演示。

视频

概览

步骤 1. 安装 Home Assistant

步骤 2. 配置 API 插件

步骤 3. 配置 Pie

步骤 4. 通过 ProtoPie Connect 运行 Pie

步骤 1. 安装 Home Assistant

要运行此演示,你必须已安装 Home Assistant,并确保其可与你的智能门锁正常工作。请按照以下说明进行安装。

我需要哪些设备?

你需要一个可与 Home Assistant 配合使用的智能门锁。市面上有很多支持 Home Assistant 的产品,所以你在本地五金店找到的门锁很可能就能正常使用。某些门锁需要额外硬件(例如 Zigbee 或 Z-Wave 无线电模块)。可选项太多,无法在此一一列出,但如果你前往 Home Assistant 社区论坛,你会找到大量关于所需内容的信息。

什么是 Home Assistant?

Home Assistant 是一个开源项目,旨在整合你所有的智能家居设备,无论它们是否被设计为协同工作。它可以安装在多种设备上,例如 Raspberry Pi、Windows 或 Mac。此外,Home Assistant 包含一个 API,我们可以将其与 ProtoPie Connect 的API 插件配合使用。

如何安装 Home Assistant?

  1. 访问 https://www.home-assistant.io/getting-started/

💡 专业提示:如果你的门锁需要额外的无线电模块(例如 Zigbee 或 Z-Wave),请在安装 Home Assistant 前将其插入可用的 USB 端口。Home Assistant 应会在引导流程中检测到它,并提示你安装相应集成。

  1. 在安装标题下,按照你希望采用的路径进行操作 https://www.home-assistant.io/installation/

  2. 如果安装过程看起来令人望而生畏,你可以购买预装 Home Assistant 的 Home Assistant Green 设备:https://www.home-assistant.io/green

  3. 安装完成后,继续进行引导步骤,它将指导你完成 Home Assistant 的初始设置。

需要从 Home Assistant 获取哪些信息?

在你于 Home Assistant 中设置好智能门锁后,需要在 ProtoPie Connect 中创建 API 插件配置并修改 Pie。不过,在此之前,你必须从 Home Assistant 获取三项信息。

  • 运行 Home Assistant 的设备的IP 地址

  • 在 Home Assistant 中,进入 Settings → System → Network

  • 展开 IPv4

  • 你应该能看到列出的地址。忽略 /24 部分,只复制 xxx.xxx.xxx.xxx 部分。在下面的示例中,UI 显示为 10.10.1.100/24。IP 地址是 10.10.1.100。忽略显示为 /24 的部分。


Configure network interfaces inside Home Assistant.


在 Home Assistant 内配置网络接口。

  • 访问令牌

  • 你需要生成一个访问令牌,才能授权插件与你的智能家居设备交互。可在 Home Assistant 的 UI 中完成:

  1. 点击左下角你的用户名

  2. 一直滚动到底部,找到Long-Lived Access Tokens

  3. 点击Create Token

  4. 为其命名(任意)并点击 OK

  5. 系统将生成并显示一个令牌。

❗重要:请立即复制该令牌,因为这是你唯一一次能看到它。你可能需要将其安全保存,以便之后取回。

  • 你要操作的门锁的实体 ID(Entity ID)

  • 这是你的智能门锁的唯一标识符。你可以在 Home Assistant 中找到它

  • 进入SettingsDevices & ServicesEntities

  • 复制Entity ID


Copy the Entity ID.


复制 Entity ID。

  • 在列表中找到你的门锁并复制Entity ID。它会类似于 lock.name_of_lock_you_gave_it

步骤 2. 配置 API 插件

从 Home Assistant 获取这三项信息后,你就可以在 ProtoPie Connect 中配置 API 插件了。

  1. 启动 ProtoPie Connect。

💡 注意:请使用企业凭据登录,因为你需要配置多个 API 配置。

  1. 按如下方式创建三个 API 配置:

a) 第一个 API 的配置

  • Method:GET****

  • URL:留空(将被 Pie) 覆盖)

  • Header:将 <YOUR ACCESS TOKEN> 替换为你在第一步创建的访问令牌

{ "Authorization": "Bearer <YOUR ACCESS TOKEN>", "Content-Type": "application/json" }

  • 来自 Pie 的消息HA_GET_STATE

  • 勾选“Override”并选择 URL****

  • 发送到 Pie 的消息HA_STATE

  • 点击“Activate


Configuration of the first API.


第一个 API 的配置。

b) 第二个 API 的配置

  • Method:POST

  • URLhttp://<HA IP ADDRESS>:8123/api/services/lock/lock

  • <HA IP ADDRESS> 替换为运行 Home Assistant 的设备的 IP 地址。

💡注意:此处务必使用 IP 地址,而不是别名 homeassistant.local。由于某些原因,使用别名时 REST API 的响应性能较差。

  • Header:将 <YOUR ACCESS TOKEN> 替换为你在第一步创建的访问令牌。

{ "Authorization": "Bearer <YOUR ACCESS TOKEN>", "Content-Type": "application/json" }

  • 来自 Pie 的消息HA_LOCK

  • 勾选“Override”并选择 Body

  • 发送到 Pie 的消息:HA_STATES

  • 注意这里的消息是复数形式,而上一个配置中是单数形式。这很重要!☝️

  • 点击“Activate


Configuration of the second API


第二个 API 的配置。

c) 第三个 API 的配置

  • Method:POST

  • URLhttp://<HA IP ADDRESS>:8123/api/services/lock/unlock

  • 同上,将 <HA IP ADDRESS> 替换为运行 Home Assistant 的设备的 IP 地址。

  • Header:将 <YOUR ACCESS TOKEN> 替换为你在第一步创建的访问令牌

{ "Authorization": "Bearer <YOUR ACCESS TOKEN>", "Content-Type": "application/json" }

  • 来自 Pie 的消息HA_UNLOCK

  • 勾选“Override”并选择 Body

  • 发送到 Pie 的消息HA_STATES

  • 再次强调,这条消息是复数形式 ☝️

  • 点击“Activate


Configuration of the third API


第三个 API 的配置。

ProtoPie Connect 现已配置完成!

步骤 3. 配置 Pie

  1. 下载未配置的 Pie 文件。

在 Pie 生效之前,你需要调整两个变量。在 ProtoPie Studio 中打开Pie,并更新以下变量的值。

  1. 在 ProtoPie Studio 中调整变量。

  • ENTITY_ID

  • 将其值更新为你的门锁的实体 ID。


Adjust ENTITY_ID variable.


调整 ENTITY_ID 变量。

  • HA_ADDRESS

  • 将其值更新为 http://<HA IP ADDRESS>:8123,并将 <HA IP ADDRESS> 替换为运行 Home Assistant 的设备的 IP 地址。


Adjust the HA_ADDRESS variable.


调整 HA_ADDRESS 变量。

  1. 保存 Pie。

步骤 4. 通过 ProtoPie Connect 运行 Pie

在你于 Studio 中调整完这两个变量后,请在 Connect 中运行 Pie,享受你自制的智能门锁。

home made smart lock

用 ProtoPie 解锁你的原型设计潜力

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