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分享下我家排屋的弱电设备结构

1 前言

家里入住已经半年,装修前前后后都快三年时间,终于结束了。 想想还是写点Blog记录下一些过程中的心得体会, 内容主要会是和Tech相关的装修事项。 Tech也是我家装的主题 —— 装修的时候我看到一个观点我很喜欢,家是居者的性格/情绪/经历/灵魂的反应。在居住舒适性之外, 不用拘泥于什么风格,什么配色,更应该注意的是他传达出的“你是什么样的人”。

(知乎看起来是中文互联网上唯一还能被搜索引擎收录的内容平台, 所以除了blog还是发布在知乎上; 吐槽一下, 现在的互联网已经完全是屏蔽搜索引擎+ 算法推荐塑造信息茧房,再配上GPT制造垃圾信息充斥互联网。)

2 概述

本文主要是 陈列/描述 我家的弱电设备结构, 以网络拓扑为展开, 想到什么写什么,可能不会描述的很详细, 有具体疑问可以留言。

3 网络拓扑

4 通信网络

关于网络布线 我家里没有选择做Fiber to the Room, 只做了六类非屏蔽网线,满足千兆网速率。 不过从我的角度,主要是因为我家有独立的弱电间,以及弱电间和书桌的距离很短(以后再穿线也可以)需要万兆网的需求可以点对点完成。 如果是小房子的话,则建议在弱电箱和书房之间联一条光纤,反正没什么成本。

WiFi设备的选择 如果家里比较大,一台路由器覆盖不了全部环境,那么就需要选择全屋WiFi组网。 怎么进行选择,网上已经很多信息了。 因为我家是房间层次比较复杂, 所以最后选用的AP+AC的方式。 a2ae382c43c9d5a806764df9e8f4331.jpg 关于AP+AC,提几个点:

  • 不使用吸顶AP
    • 从可维护性角度来看,如果面板AP出了问题我很容易进行重启/更换等操作, 但是吸顶AP就没那么容易操作
    • 信号覆盖率可以靠增加ap解决
    • 难看
  • 大房子注意AP上限
    • 我家的房间太多,超出华为面板AP的管理上限了,导致有几个房间的AP只能换一个SSID了。

软路由 如果你是一个码农或者爱折腾的Geek,强烈建议在家里使用基于OpenWrt的软路由,可以做很多跟网络相关的事情, 比如说翻某GFW。 7c50a02a99a18b5e096910ee324218d.jpg 不过不建议软路由性能买的太好,做太多的工作。 我一开始也是在软路由器上布置了很多的服务,但实际使用一段后,基本把这些服务都迁移掉了。 这个从工程角度来说,叫风险解耦。 家用路由器所承担的角色,是不太稳定。 不说开源软件本身的不稳定性, 其他外部的重置也经常依赖 “路由器的重启”作为“触发源”———— 比如说“电视卡了,重启下路由器吧”。 面向家庭的服务应该放在独立设备,比如说树莓派,比如NAS上去做。

5 弱电间设备

aa7679c44c2c4d526387aca249ce04b.jpg 弱电间里的设备

  • 交换机/软路由/光猫
    • 交换机使用带大功率POE的,供AP/AC摄像头的电。
  • NAS
    • 硬件买的群晖双盘位,一个盘存监控数据能易坏的,一个盘存日常的数据
    • 大部分稳定服务都布置在NAS上,比如说
      • influxdb(记录智能家居传感器数据)
      • jenkins(启动定时任务等)
      • spug(设备管理)
      • nastool等视频追剧
      • ……
  • Tinkerboard
    • 树莓派的替代, 主要跑单一服务。 我家里是用来跑HomeAssistant。
  • MacBook
    • 装Linux系统, 主力开发机。 开发模式是Windows娱乐机 Vscode remote上去开发。
  • 小米平板
    • AirDroid上去控制,执行一些需要手机系统的远程挂机操作。
  • 其他开发板
    • 个人项目用途

关于置物架的选择 一开始买的是服务器机柜,但是后来给扔掉了。 主要是因为家居的设备都是不规则大小的设备, 在机柜立乱作一团, 而且空间受限也不好操作。 所以现在换成了铝置物架。

关于噪音 这里踩了一个坑, 就是交换机买成了工业交换机 ———— 噪音超级大。 所以一定要注意买静音一点的交换机。 另一个噪音源是NAS机械硬盘炒豆子的声音,但这个噪音衰减性很强,离远了就听不到了。

一定要做防火监控 安装米家烟雾报警器和其他房间配置灭火器。 主要是个人经历过好几次弱电设备的自燃,比如手机劣质充电线。

6 安防设备

布置:房子大的话,建议除了室外,每层的公区通道上也配置摄像头。 选型:因为整体空间尺寸上富裕,硬件上统一使用的是室外用球机。 如果是小空间的,还是使用专门的室内摄像头。 0fecf220956d3845e2dfa686f04a86d.jpg 布线: POE到弱电间交换机上。 这里要注意摄像头的数据传输可能会有广播风暴导致网络速度慢的问题,所以需要使用交换机的VLAN模式。 当然少量摄像头也不用关注这个。 软件:默认SD卡保存数据太少,所以后端我用的是群晖提供的监控APP。 监控事件开启动态捕捉+人脸过滤。 e70fd5d0e71956e3f348a99802f750d.jpg

6.1 信息安全

如果家里智能设备多的话,一定要考虑做信息安全的防护。

对于有专业知识的工程师来说,通过不暴露端口, 隔绝外部入侵就可以做到安全。但是在家庭的使用场景下,家人和客人的不安全的网络设备,都有可能导致内部设备被攻击,植入木马

这块的安全治理主要分两块来做:

  • 所有设备的登录接口做尝试的保护/拦截,以及日志通知机制。
  • 设置安全蜜罐,定期检查蜜罐日志,看是否存在内网端口扫描,入侵尝试等行为。

7 智能家居

智能家居展开来有很多可以说的, 这里就只简单介绍我家大概的方案。

我家使用的基于米家中枢网关的方案。 a7c3736d8e71e1dc4fb9ad5dd3a5e0d.jpg 推荐的点

  • 真的很便宜
    • 我家这么300个设备(包含灯,开关,窗帘控制,门锁等等), 实际花在智能家居上的预算应该只花了2-3w, 可能还没一些大件家电贵。
  • 质量还可以
    • 整体运行很稳定, 虽有会出些bug,但没有超出属于居家不可用的范围
  • 自由度很好
    • 米家中枢网关有米家极客版编程页面。 除了没有状态机功能,其他该有的都有。

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  • 通过HomeAssistant的Miot插件基于可以控制所有设备,可以弥补一些米家自带APP没办法做的逻辑,比如说实现状态机的功能。

有问题的点 不是bugfree的, 小BUG是有的。 比如说我设置了如下一条规则:“灯亮度超过50,自动降低为30。”。实际使用经常出现灯关着但自己亮了的情况。 检查日志发现是灯的亮度出现了错误数据,明明是关的结果突然出现了一条灯亮度超过50的数据。 还有就是很多设备都会自动重启。

对于智能家居选型个人的看法 我在装修的时候一开始看的是线下的方案, 这些销售老是忽悠我“线上的产品不稳定,都是走量的, 看我们线下的方案吧“。 但踩坑下来感觉还好,线上零售方案可用性很高,我家300个设备都没出什么问题。 这些销售讲的都是话术, 价格和质量无关,本质是线下的利润率高(比如菊为这种极端追求毛利的品牌, 我家评估下来可能花20w还打不住)

对于有一定动手能力的用户来说, 也没必要拘泥于米家/绿米/涂鸦/天猫这些的选择, 选哪家都可以。我家就是混用了多个牌子的设备, 最终通过HomeAssistant进行融合。 只不过有一个要注意的,就是对于开关/灯具/窗帘这种量大的设备,** 一定要选用有本地自动化支持的品牌**, 比如说米家的中枢网关, 不然控制延时会很是个问题。