智能家居设计:树莓派上的Python实现

目录

第1章概述1

1.1Python安装2

1.2查看安装的库3

1.3思考题4

第2章Home Assistant5

2.1安装和测试Home Assistant5

2.2修改经纬度10

2.3Internet信息服务中的天气预报11

2.4语音与媒体播放器——百度语音与Kodi12

2.4.1创建百度语音应用13

2.4.2配置Home Assistant13

2.4.3使用Kodi进行语音播报14

2.5摄像头与图像处理——IP摄像头15

2.5.1安装IP摄像头15

2.5.2修改配置文件15

2.6利用Twilio实现通知提醒17

2.7家电控制——飞利浦灯具18

2.8家电控制——小米设备22

2.8.1添加小米网关及小米ZigBee设备22

2.8.2添加小米WiFi设备25

2.9自动化31

2.9.1触发器31

2.9.2条件33

2.9.3动作34

2.9.4在Home Assistant前端配置自动化34

2.9.5编写代码实现自动化36

2.10思考题38

第3章树莓派39

3.1树莓派的安装和使用39

3.1.1烧写映像文件至SD卡39

3.1.2启动树莓派41

3.1.3PuTTY44

3.1.4VNC Viewer47

3.1.5文件传输50

3.1.6Linux常用命令与文本编辑51

3.2树莓派中的Home Assistant53

3.2.1自启动Home Assistant53

3.2.2备份映像与SD卡克隆56

3.3组件接入57

3.3.1语音与媒体播放——Google语音与VLC57

3.3.2利用电子邮件实现通知提醒61

3.3.3脚本与自动化64

3.3.4模板与自动化69

3.3.5利用小米万能遥控器实现家电控制74

3.3.6USB摄像头77

3.3.7虚拟摄像头79

3.4人脸识别80

3.4.1dlib配置80

3.4.2本地dlib人脸探测84

3.4.3微软人脸特征检测88

3.4.4微软人脸识别与认证91

3.5界面States UI与Lovelace UI95

3.5.1States UI界面优化95

3.5.2Lovelace UI界面优化97

3.6手机访问Home Assistant102

3.6.1免费云服务器102

3.6.2SSH隧道构建109

3.6.3FRP隧道构建111

3.7使用TensorFlow进行物体识别115

3.7.1安装TensorFlow116

3.7.2配置TensorFlow116

3.7.3在Home Assistant中实现物体识别119

3.8思考题121

第4章Python122

4.1Python快速入门122

4.1.1Python程序编写122

4.1.2方法123

4.1.3循环124

4.1.4分支124

4.2树莓派Python编程基础125

4.2.1变量126

4.2.2值和类型127

4.2.3结构体129

4.2.4控制程序流程133

4.2.5函数135

4.2.6类137

4.2.7模块140

4.3Python与Home Assistant141

4.3.1组件和域142

4.3.2实体、状态和属性143

4.3.3事件和服务148

4.3.4平台152

4.4编写二维码组件153

4.5树莓派GPIO设备控制156

4.5.1Python编程控制LED158

4.5.2利用Home Assistant组件控制LED164

4.5.3利用自定义Home Assistant服务控制LED165

4.6思考题168

第5章OpenCV169

5.1图像170

5.1.1图像读写170

5.1.2图像处理172

5.2视频179

5.2.1视频捕获179

5.2.2保存视频180

5.3人脸识别180

5.3.1人脸检测180

5.3.2人脸加工182

5.3.3人脸比对183

5.4运动检测184

5.5KNN背景分割器186

5.6OpenCV在Home Assistant中的实现187

5.7思考题189

第6章综合实践项目190

6.1智能音箱设计与实现190

6.1.1双传声器树莓派扩展板190

6.1.2唤醒词服务snowboy192

6.1.3语音识别模块SpeechRecognition194

6.1.4唤醒后语音识别196

6.1.5文字处理与反馈199

6.1.6图灵机器人204

6.1.7自定义唤醒词206

6.2MagicMirror在Home Assistant中的实现209

6.2.1MagicMirror安装209

6.2.2天气组件Open Weather的配置与安装211

6.2.3第三方组件Weekly Schedule的配置与安装213

6.2.4获取Home Assistant中的实体信息215

6.2.5与智能音箱联动217

6.3思考题219