Сказ о том, как я Home Assistant настраивал

Home Assistant — это популярная система умного дома, которая автоматизирует привычные бытовые процессы и работает на YAML файлах. В этой статье я расскажу, как настроить Home Assistant (далее HA), и что конкретно я использую в повседневной жизни. Это поможет вам избежать ошибок и быстрее продвинуться в изучении HA.

На Хабре уже есть статьи о HA (раз, два, три), но здесь я хочу рассказать об установке и настройке системы от начала до конца. От первого запуска сервера до полноценно работающей системы, которую потом можно улучшать и дорабатывать для себя.

Основной единицей в HA является интеграция — логика, которая описывает взаимодействие с умным устройством или внешним сервисом. Большая часть полезной нагрузки HA ориентировано на связку: умное устройство + интеграция или внешнее API + интеграция.

Набор моих интеграций

Железо, участвующее в статье:

• Микроконтроллер Esp8266, а также датчик температуры и влажности DHT11;
• Лампа Xiaomi Desk Lamp;
• Raspberry Pi 4B в 2GB версии, как сервер для HA (в дальнейшем буду ее называть малинкой);
• Xiaomi Router 4A .

Сервисы, которые будем использовать:

• OpenWeatherMap для получения погоды, температуры, влажности на улице и других метеопараметров;
• Telegram для создания системы уведомлений;
• Google drive для создания бекапов;
• SpeedTest для замеров скорости;
• А также OpenUV для замеров ультрафиолетового излучения и др.

Установка

Установка HA предельно проста:

1. Записать образ HA на SD карточку (подробная инструкция с ссылками на скачивание для разных версий Raspberry Pi тут).
2. Подключить питание и Ethernet к малинке
3. Подождать несколько минут, пока система развернется в локальной сети на <ip адрес малинки>:8123.

Также можно установить на уже имеющуюся систему с помощью Docker-compose:

version: '3'
services:
  homeassistant:
    container_name: homeassistant
    image: homeassistant/raspberrypi4-homeassistant:stable
    volumes:
      - /PATH_TO_YOUR_CONFIG:/config
      - /etc/localtime:/etc/localtime:ro
    restart: unless-stopped
    network_mode: host

А теперь разберем несколько сценариев использования.

Отслеживание устройств

Начнем с отслеживания устройств, с помощью которого мы можем фиксировать вход и выход носителей из дома.
Я предлагаю 2 способа отслеживания:

• с помощью роутера (у меня в наличии Xiaomi Router Mi4A),
• с помощью GPS.

В системе доступно много производителей роутеров. Для старых и не перечисленных в списке моделей можно использовать nmap (более подробно тут).
Если установить на телефон официальное приложение, HA по умолчанию создаст интеграцию, и в системе появится дополнительное устройство, которое можно отследить.

С помощью Xiaomi Router Mi4A

Плюсы

• Не требует никаких действий на устройстве, отслеживает всех в локальной сети.

Минусы

• Если устройство не подключено к домашней сети, то устройство пропадает в пустоту, и на картах мы его не увидим.
• Иногда может сработать триггер выхода/входа из зоны, когда фактически девайс не покидает зону (можно попробовать решить расширением зоны).

С помощью GPS

Плюсы

• Точность работы сравнима с GPS трекером в телефоне.
• О телефоне можно узнать: процент заряда аккумулятора, заряжается устройство или нет, а также показатель состояния аккумулятора.
  
  
• Можно контролировать устройства (пользователей) не только на вход домой, но и на вход в любую из кастомных зон.

Минусы

• Активно тратит заряд.
• Требует подключение Интернета.
• Для точного трекинга необходимо настроить SSL, чтобы телефон мог отправлять данные о местоположении из вне локальной сети.
• Требует дополнительных прав доступа к GPS, возможна утечка данных третьей стороне в будущем.
• На бюджетных телефонах, которые имеют свойство неожиданно менять местоположение GPS, возможны проблемы с выпадением из зоны.

Создание системы отслеживания через роутер

Трекинг через локальную сеть роутера требует настройки, в отличие от GPS отслеживания. Два вида трекинга можно комбинировать для повышения точности. Ниже можно заметить, что в моем случае отслеживание через роутер работает лучше, чем через GPS. Зеленая зона значит, что телефон внутри зоны, красная — вне зоны.

Результаты работы отслеживания (сверху — роутер, снизу — GPS)

Редактирование конфигурационных файлов через VSCode

Можно подключиться через плагин SSH в VS Code, но получить доступ к проводнику в данный момент мне было удобнее. Поэтому, добавим сетевое расположение.

Нажмем обзор, найдем каталог config (мы в основном будем редактировать его) и выберем его как сетевую папку.

Дальше мы можем перейти в созданную папку и открыть ее через редактор.

router_device_tracker.yaml

platform: xiaomi
host: 192.168.31.1
password: !secret xiaomi_router_password
configuration.yaml
device_tracker: !include configs/router_device_tracker.yaml

После перезагрузки HA мы можем увидеть, что у нас появился новый глобальный объект device_tracker и наши устройства в нем.

Трекинг устройств через роутер

Освещение

Теперь, когда мы умеем отслеживать пользователя, мы можем включать и выключать определенные лампочки с учетом информации о его местоположении.

Для этого необходимо произвести действие по определенному событию. В этом нам помогут автоматизации.

automation/phone_tracker

- alias: Entering home
  trigger:
    platform: state
    to: home
    entity_id: device_tracker.mi9lite
  action:
    - service: light.turn_on
      data:
        entity_id: light.midesklamp1s_f86f
        brightness: 35
        color_temp: 350

- alias: Leaving home
  trigger:
    platform: state
    to: not_home
    entity_id: device_tracker.mi9lite
  action:
    - service: light.turn_off
      entity_id: light.midesklamp1s_f86f

Теперь импортируем в наш основной файл весь каталог automation — так нам будет удобнее при написании следующих автоматизаций.

configuration.yaml

automation: !include_dir_merge_list automation

Пример работы:
https://www.youtube.com/watch?v=Sii4rBtXYVw

Для того, чтобы получить адаптивное освещение в зависимости от времени суток, нужно настроить цветовую температуру. Это удобно сделать внутри блока switch. Тут важно понимать, что пока данный switch включен, изменить параметры температуры будет невозможно (через interval минус время_с_прошлого_обновления лампа примет старые параметры).

Здесь вы найдете больше про динамическую цветовую температуру (flux в терминологии HA). А если вам интересна тема адаптивного освещения, на Хабре есть отличная статья по этому поводу.

configuration.yaml

switch:
  - platform: flux
    lights:
      - light.midesklamp1s_f86f
    name: Fluxer
    start_time: '9:00'
    stop_time: '0:00'
    start_colortemp: 5000
    sunset_colortemp: 3200
    stop_colortemp: 2800
    brightness: 25.5
    disable_brightness_adjust: true # яркость будет константой
    mode: mired # для не rgb ламп
    transition: 30
    interval: 30```

<!--</spoiler>-->
# Погода
По умолчанию в HA уже присутствует интеграция с погодным API от [Meteorologisk institutt](https://www.home-assistant.io/integrations/met/) (Норвежский метеорологический институт), но мы можем легко создать другую прямо через UI.

## Создание новой интеграции OpenWeatherMap
Переходим в config / Integration на UI , нажимаем на Add integration, и выбираем из списка OpenWeatherMap.

![](https://habrastorage.org/webt/wk/q5/gu/wkq5guripld3x0rlvuuvrh6us-8.png)

Вводим api_key, полученный на их сайте и нажимаем Submit. В итоге получим 19 сущностей, которые можем использовать для своих целей в автоматизациях.

![](https://habrastorage.org/webt/l1/dj/ps/l1djps20zhxaghdhbfrxzcm7tac.png)
*Сущности OWM (на скриншот попали не все 19)*

Таким же образом через UI можно создать интеграции к другим сервисам вроде SpeedTest, или OpenUV.

# Уведомления
Для настройки уведомлений можно использовать стандартные оповещения HA, отображаемые в боковом меню, уведомления на конкретных устройствах (нужно установленное приложение на девайсе), а также оповещения в сторонние сервисы.

![](https://habrastorage.org/webt/vw/lo/uk/vwloukneshhkvd6sklfjojnsvrc.png)
*persistent_notification*

Альтернативный способ уведомлений - это уведомления в сторонние сервисы, например Telegram. Для начала нужно создать бота, получить его api_key (при создании отправят ключ) и chat_id, который можно найти в ответе внутри `result.chat.id` после запроса на https://api.telegram.org/bot{api_key}/getUpdates .

<!--<spoiler title="Ответ с Telegram API приходит пустой">-->

Такое иногда случается по разным причинам. 
В таких случаях подходит другой способ получения chat_id - написать @getmyid_bot  боту и скопировать себе user ID.
<br>
![](https://habrastorage.org/webt/h_/em/a_/h_ema_sk04ldd4xsfkdzdthaml4.png)

<!--</spoiler>-->
Простейшая настройка Telegram бота:

<!--<spoiler title="notification/telegram_bot.yaml">-->

• platform: polling
  api_key: !secret telegram_api
  allowed_chat_ids:
  
  • !secret telegram_chat_id
    

Для того, чтобы не разглашать всем секретные данные, создадим еще secrets.yaml. Туда мы сложим все данные, которые не должны попасть в публичный доступ. Для использования переменных из этого файла используем !secret.

Пример секретов:

secrets.yaml

telegram_api: %api_key%
telegram_chat_id: %chat_id%

configuration.yaml

telegram_bot: !include notification/telegram_bot.yaml

В итоге у нас имеется Telegram бот, готовый к отправке сообщений.

Утренние (или нет) погодные оповещения

Теперь, когда у нас есть настроенный сервис уведомлений и погодная интеграция, мы можем сделать утренние оповещения о погоде.

Создаем новый файл автоматизации, и начинаем писать логику.

Пишем переменную, которая будет отвечать за срабатывание оповещений только по будням. Если он true — то в выходные оповещений не будет.

input_boolean.yaml

alarmweekday:
  name: Weekdays Only
  initial: off
  icon: mdi:calendar

И подключаем в основном конфиг файле.

configuration.yaml

input_boolean: !include input_boolean.yaml

automation/morning_alarm.yaml

- alias: 'Wake Me Up'
  trigger:
    platform: time
    at: input_datetime.weather_notification
  condition:
    condition: or
    conditions:
      - condition: and
        conditions:
          - condition: state
            entity_id: input_boolean.alarmweekday # оповещение в выходные
            state: 'on'
          - condition: time
            weekday:
              - mon
              - tue
              - wed
              - thu
              - fri
      - condition: and
        conditions:
          - condition: state
            entity_id: input_boolean.alarmweekday
            state: 'off'

  action:
    service: telegram_bot.send_message
    data: # тут
      message: "{% if now().strftime('%H')|int < 7 %} 
        Доброй ночи,
        {% elif now().strftime('%H')|int < 12 %}
        Доброе утро,
        {% elif now().strftime('%H')|int < 18 %}
        Хорошего дня,
        {% else %}
        Хорошего вечера,
        {% endif %}
         сейчас на улице {{states('sensor.openweathermap_temperature')}}°C. "

Пример работы:
https://www.youtube.com/watch?v=vSmSbSd_f-Q

Добавим blueprints

Теперь небольшое лирическое отступление в виде рассказа о написании blueprints на примере уведомлений.

В данном случае я бы перевел blueprints не как чертежи, а как шаблоны или заготовки. Их удобнее использовать, если нужно написать несколько похожих автоматизаций, а основную логику оставить нетронутой.

Например, можно упростить создание уведомлений о начинающихся осадках.

blueprints/precipitation_start.yaml

blueprint:
  name: Fallout start notification
  domain: automation
  input:  # аргументы шаблона
    precipitation:
      name: Precipitation level
      selector:
        entity:
          domain: sensor # только для ui, поможет создать автоматизацию, предоставляя только сенсоры в выпадающем списке
    message_start:
      name: Telegram message
      default: "No message"

trigger: # условия срабатывания
  - platform: numeric_state  
    entity_id: !input precipitation
    above: 0.9
    for: 
         minutes: "{{ states('input_number.minimum_time_for_stable_value')|int }}"

action:
  - service: telegram_bot.send_message
    data:
      message: !input message_start 

“for” — это время, в котором должен оставаться выбранный параметр, чтобы сработал триггер на превышение уровня осадков.

input_number.yaml

minimum_time_for_stable_value:
  name: Minimum time for stable value
  initial: 1
  min: 0
  max: 59
  step: 1

Теперь, когда есть blueprint, мы можем написать автоматизацию с меньшим количеством логики.
Создадим уведомления о начале осадков.

automation/rain_start.yaml

- alias: 'Rainy is started'
  use_blueprint:
    path: homeassistant/fallout_start_notification.yaml
    input:
      precipitation: sensor.openweathermap_rain
      message_start: "Похоже, дождь начинается. Уже накапало {{states('sensor.openweathermap_rain')}}мм."
automation/snow_start.yaml

- alias: 'Snow is started'
  use_blueprint:
    path: homeassistant/fallout_start_notification.yaml
    input:
      precipitation: sensor.openweathermap_snow
      message_start: "Пошел снежок. Уже навалило {{states('sensor.openweathermap_snow')}}мм."

Мы смогли вынести часть функциональности в отдельный файл. В подобных случаях, когда со временем появляется похожий код, можно выносить часть логики в отдельный файл.

Для большей полезности можно изменить шаблон и поменять action на повышение яркости для света в доме или закрытие штор.

Бэкапы

В бэкап попадает весь каталог /config, а также все установленные расширения. С любого бекапа можно восстановить состояние системы на момент его создания.

Можно настроить создание резервных копий в Google Drive:

1. Скопировать ссылку https://github.com/sabeechen/hassio-google-drive-backup и зайти в HA (также можно прочитать подробную инструкцию в ReadMe репозитория по ссылке)
2. Добавить ссылку как кастомный репозиторий в Supervisor'е через UI.
   
   
   
   
3. Открыть его (Open Web UI) и следовать инструкциям по аутентификации с Google Drive

После этих манипуляций мы получаем регулярное создание бекапов, важность которых сложно переоценить.

Интерфейс бекапов

ESP

NodeMCU

Так как умного градусника у меня нет, а температуру измерять хочется, воспользуемся ESP8266.
Сначала установим интеграцию ESPHome из официального списка интеграций.

Для каждого микроконтроллера, используемого в системе, требуется создать файл с подобным содержанием.

esphome/home_params.yaml

Проинициализируем контроллер.

esphome:
  name: home_params
  platform: ESP8266
  board: nodemcuv2

logger:
api:
ota:

Подключимся к WiFi

wifi:
  ssid: !secret xiaomi_router_ssid
  password: !secret xiaomi_router_password

По умолчанию используются секреты только от ESPHome. А для того, чтобы подгрузить секреты из HA, можно создать отдельный файл, где мы заинклудим эти секреты.

esphome/secrets.yaml

!include ../secrets.yaml

Теперь подключим data pin (обычно это средняя нога) термометра к D2 порту, дадим на него питание и землю. Потом создаём сам термометр (DHT11) и две переменные, которые будем отслеживать в HA.

sensor:
  - platform: dht
    model: DHT11
    pin: D2
    temperature:
      name: "Living Room Temperature"
    humidity:
      name: "Living Room Humidity"
    update_interval: 60s

Дальше нужно скомпилировать прошивку и загрузить на контроллер. Если он подключен напрямую к Raspberry Pi, то мы увидим его на /dev/ttyUSB0 и сможем загрузить прошивку в первый раз. Все последующие обновления можно загружать по воздуху. А если в списке устройства не видно, то можно скачать прошивку и воспользоваться ESPHome-Flasher.

Загружаем прошивку.

Если все заработало, то в Developer Tools мы увидим созданные переменные.

Developer Tools

Немного оптимизации

По умолчанию в HA используется SQLite, и сброс данных на диск происходит часто (каждую секунду). Это может привести в скором времени к выходу из строя SD карточки на малинке (если сервер стоит на ней). Чтобы продлить срок службы карточки, скажем HA, что нужно записывать на диск раз в commit_interval и исключить некоторые сущности, которые мы не хотим отслеживать на длинном временном промежутке (или вообще не хотим отслеживать).

configs/recorder.yaml

commit_interval: 1500
purge_keep_days: 7
exclude:
  domains:
    - updater
    - automation
  entity_globs:
    - sensor.miwifi_router*
  entities:
    - sensor.date
    - sensor.date_time
    - sensor.time
    - sensor.openweathermap_forecast_time

configuration.yaml

recorder: !include  configs/recorder.yaml

Если мы хотим использовать СУБД, отличную от SQLite, то можно сделать один из следующих пунктов на выбор:

1. Установить соответствующий аддон для перехода на MariaDB.
2. Использовать существующую реляционную базу данных на удаленной машине, если указать строку для подключения в параметр db_url.
   
   
   

Отслеживание системных параметров

Чтобы отслеживать остаток свободной памяти, загруженность процессора или скорость Интернет соединения, мы можем добавить мониторинг показателей системы.

sensors/system_monitor.yaml

- platform: systemmonitor
  resources:
    - type: disk_use_percent
      arg: /
    - type: memory_free
    - type: memory_use_percent
    - type: processor_use
    - type: processor_temperature
    - type: disk_free
      arg: /

При желании можем создать автоматизацию, которая при критических показателях будет отправлять уведомление о необходимости принятия мер.

Также мы можем посмотреть Uptime сервера.

sensors/uptime.yaml

- platform: uptime
  name: Time Online

configuration.yaml

sensor: !include_dir_merge_list sensors

Вариант представления на UI

Заключение

Плюсы HA

• Простая установка и настройка, не требующая знания программирования.
• Большое коммьюнити — вопросов на форуме много, ответов тоже хватает.
• Огромное количество готовых интеграций со сторонними сервисами — скорее всего не придется писать свою интеграцию руками.

Минусы HA

• Достаточно сложно отлаживать систему. Если action можно запустить программно в обход триггера, то триггер тестировать уже сложнее.

В итоге мы создали несложную систему умного дома, которую каждый может расширить покупкой новых устройств или написанием своих продуманных и продвинутых автоматизаций. По этой ссылке можно найти полную версию моих автоматизаций дома.


Главный экран

Что дальше? Можно добавить HACS (сборник UI компонентов и даже целых интеграций от коммьюнити, пригодится при использовании Яндекс Станции) и установить несколько UI элементов. Можно интегрировать умную колонку или телевизор и включать их по определенному условию. Вариантов апгрейда бесконечное множество.

Успехов в автоматизации!

Литература

• Документация HA