摘要

想要擁有智慧家電的控制方案，主要藉由購買主流的控制器，例如：Apple homekit、小米、Aqara等等，再搭配現有的家電就能達到。然而安裝後，想要藉由語音控制的話，還不是那麼的容易，畢竟 Siri 想和小米溝通，或者小愛想和 Apple homekit 溝通，只能說出身於不同國家，想要互相溝通還是困難的，若要直接購買他們的產品，看到那個價格… 實在是下不了手。

於是，我們只好來扮演一下外交官的腳色，自己架設一個溝通的平台，使我們自己設計的產品能夠和幽默有趣的 Siri 搭上線，藉此來控制家裡的家電。

目前可執行的架構有底下兩種：

方法一

硬體上使用一片 Raspberry Pi 的 OS 先安裝 Blynk 平台，讓我們的家電能藉由手機的 Blynk App 達到控制的效果。接著再安裝一個 HomeBridge 平台，利用它來連接 Blynk ，使整個控制的方式和 Apple 家庭的 App 串聯起來。

優點：

可以做成區域網路控制，安全性較高。
實作過程較有趣。
Blynk App 使用無限制。

缺點：

需要具備一些伺服器的基本操作能力。
Blynk 伺服器版本已不再提供支援和下載，但本文章仍在參考資料提供教學文章及相關資料。

方法二

硬體上使用一片 Raspberry Pi 直接安裝 HomeBridge 的 OS ，再使用 Blynk 的 API 連線到雲端伺服器，最後再將兩者和 Apple 家庭的 App 串聯起來。

優點：

架設較簡易，容易上手。

缺點：

Blynk 資料存放在雲端，若結合攝影機的功能，對方可獲取你們家的感測資訊，安全性較有疑慮。
Blynk App 使用有限制，若要選擇較多的模組，可能需要花錢購買升級版。

說到這裡，如果你本身是有基礎的 Maker ，我建議可以先自己嘗試做看看，樂趣會完全大不同哦！

以下就開始進入正題，如果有不清楚的地，可以到最下方的參考資料去翻翻找找，或者加入我們的 Line 官方帳號詢問，若是在我能力範圍內的都能盡量回答。

材料準備 (可替換成其他類似產品)

Raspberry Pi Zero 需另搭配 4Gb 以上的記憶卡
ESP-12 開關控制器
Micro USB 線 (僅程式燒錄使用)
無線網路分享器 (需支援 WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK)
Apple 家庭中樞設備 (可為 HomePod、HomePod mini、Apple TV、iPad)

伺服器架設

步驟一 – 安裝 OS

下載 Raspberry Pi Imager
選擇 Choose OS -> Other specific purpose OS -> Home assistants and home automation -> Homebridge
點擊 Choose Storage 選擇記憶卡的位置
點選右下角的設定圖示，修改並設定預設的登入帳號密碼，及 WIFI 的 SSID 及密碼 (如下圖說明)
點擊 Write 開始燒入

Retrieve From: Install Homebridge on Raspbian – github

步驟二 – 修改網路 (若第一步的第4點有正確設定，可忽略此步驟)

將記憶卡插入 Raspberry Pi 後，開機。
等待約 3-5 分鐘。
使用手機尋找新的 Wifi 連線，名稱為 “Homebridge WiFi Setup“
連接後依照指示輸入你們家的 Wifi 名稱及密碼，即可使 Raspberry Pi 正常連線。

步驟三 – 查詢 IP 位址並註冊帳號

最簡單的方式，可以直接登入家裡的無線網路分享器，開機大約3-5分鐘後，從裡面就可以快速地找到 Raspberry Pi 的 IP 位址。

另一種方式，可以透過 MAC BOOK、IPHONE、IPAD 等 Apple 設備，開瀏覽器並輸入網址 “https://homebridge.local“，使用預設帳號密碼(admin / admin)登入後，就可以在裡面找到 IP 位址。

最後，使用電腦登入到 HomeBridge 的畫面，若為 MAC BOOK 可以直接輸入上述網址，WINDOWS 電腦可能就需要輸入 IP 才能連線。

載入畫面　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　載入完成

載入完成後，點擊 GET STARTED 準備建立第一組帳號。成功設定薪的帳號密碼之後，稍待一下，就可以成功進入下圖的 dashboard 畫面囉。

Blynk 帳號註冊及程式設計

以下部分教學錄自 CAVEDU 內文。

步驟一 – 註冊 Blynk 帳號

Blynk 是一個好用且功能多多的雲端服務，有免費也有付費服務。可讓您控制位於界地的聯網裝置。請由此申請 Blynk 免費帳號： https://blynk.io/

順利登入後即可看到本畫面，點選 + New Template 。

網站上可以看到 Free / Plus / Pro 三個不同等級的收費標準，當然就是一分錢一分貨。免費只能有兩個裝置而已呢。

步驟二 – 建立樣板 template

點選 + New Template 之後，請在跳出視窗中輸入以下資訊，NAME欄位請隨意取名，HARDWARE欄位請選擇 ESP8266，CONNECTION TYPE請選擇 WiFi，完成之後請按 Done。

樣板完成，可以看到樣板的基本設定頁面，這邊先不用太細緻設定，直接按右上方的 Save 按鈕，儲存後就進入下一個步驟來建立裝置。

步驟三 – 建立裝置 device

回到主頁（左側放大鏡符號），按下 + New Template 。

在跳出視窗中，點選 From template 來從上一部所建立的樣板來延伸出裝置。

接著選擇 test （方才建立的樣板名稱），並設定 DEVICE NAME （隨意取名），完成之後按下 Create。

完成之後，即可看到裝置主頁，右側可以看到三項重要的資訊，後續要填在您開發板的程式中：BLYNK_TEMPLATE_ID , BLYNK_DEVICE_NAME 與 BLYNK_AUTH_TOKEN。

步驟四 – 測試連線準備

使用 Example Blynk 網站來產生程式樣板，您只要修改相關設定即可。

Board 請選擇 ESP8266。
Connection 請選擇 ESP8266 WiFi。
Template ID, Device Name, Auth Token 這三項的內容可以從上一步驟複製進來。

關於上面框起來的四個部分下面另外說明一下。

左邊輸入完相關訊之後，右方的內容就會跟著改變。
這裡要自己改成家裡 WIFI 的 SSID 及密碼。
連線方式選擇預設的程式碼。承如一開始提及的，如果有想要在家自己架設 Blynk 伺服器的話，麼就可以慮使用下面兩的任一方法，連線到自家網路。
主程式的部分，不建議再寫入其他較困難的程式碼，例如長時間的 Delay 、中斷或是迴圈等等，這樣會影響到 Blynk 執行的效率。

若想要有更進階的玩法，可以參考下方程式碼，或到最下方的參考資料去尋找一下。

/*************************************************************  This is a simple demo of sending and receiving some data.
  Be sure to check out other examples!
 *************************************************************/// Template ID, Device Name and Auth Token are provided by the Blynk.Cloud
// See the Device Info tab, or Template settings
#define BLYNK_TEMPLATE_ID           "TMPL0ywLvUdV"
#define BLYNK_DEVICE_NAME           "Quickstart Device"
#define BLYNK_AUTH_TOKEN            "QnfSSndqcpHtHqLvD2hgm54eelOenp2e"// Comment this out to disable prints and save space
#define BLYNK_PRINT Serial#include <ESP8266WiFi.h>
#include <BlynkSimpleEsp8266.h>char auth[] = BLYNK_AUTH_TOKEN;// Your WiFi credentials.
// Set password to "" for open networks.
char ssid[] = "";
char pass[] = "";BlynkTimer timer;// This function is called every time the Virtual Pin 0 state changes
BLYNK_WRITE(V0)
{
  // Set incoming value from pin V0 to a variable
  int value = param.asInt();  // Update state
  Blynk.virtualWrite(V1, value);
}// This function is called every time the device is connected to the Blynk.Cloud
BLYNK_CONNECTED()
{
  // Change Web Link Button message to "Congratulations!"
  Blynk.setProperty(V3, "offImageUrl", "https://static-image.nyc3.cdn.digitaloceanspaces.com/general/fte/congratulations.png");
  Blynk.setProperty(V3, "onImageUrl",  "https://static-image.nyc3.cdn.digitaloceanspaces.com/general/fte/congratulations_pressed.png");
  Blynk.setProperty(V3, "url", "https://docs.blynk.io/en/getting-started/what-do-i-need-to-blynk/how-quickstart-device-was-made");
}// This function sends Arduino's uptime every second to Virtual Pin 2.
void myTimerEvent()
{
  // You can send any value at any time.
  // Please don't send more that 10 values per second.
  Blynk.virtualWrite(V2, millis() / 1000);
}void setup()
{
  // Debug console
  Serial.begin(115200);  Blynk.begin(auth, ssid, pass);
  // You can also specify server:
  //Blynk.begin(auth, ssid, pass, "blynk.cloud", 80);
  //Blynk.begin(auth, ssid, pass, IPAddress(192,168,1,100), 8080);  // Setup a function to be called every second
  timer.setInterval(1000L, myTimerEvent);
}void loop()
{
  Blynk.run();
  timer.run();
  // You can inject your own code or combine it with other sketches.
  // Check other examples on how to communicate with Blynk. Remember
  // to avoid delay() function!
}

Arduino 程式上傳

如果你之前不曾使用過 ESP8266 系列的板子，那麼下面的第 1 ~ 3 步驟就是必要的。

在這篇所使用的控制板是 Wemos D1 Mini 板，因為不是官方的板子，因此會需要先做兩個前置步驟，詳細資訊可以參考 Wemos 網站的說明，接著下面來位各位解說步驟。

點我下載 CH340 驅動程式：請依照所使用的作業系統，下載並安對應的動程式即可。
打 Arduino 軟體的檔案 → 偏好設定，然後在下方的 “額外的開發板管理員網址” 輸入 https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json 後，按下確定。
工具 → 開發板 → 開發板管理員，搜尋 “esp8266” ，直接安裝最新版本。
工具 → 管理程式庫，搜尋 “blynk” ，直接安裝最新版本。
剛才在 Example Blynk 網站所提供的程式碼，複製後貼進 Arduino 內 (原本裡面的幾行程式碼要刪除哦)，並修改成家裡 WIFI 的 SSID 及密碼。
將板子接上電腦。
工具 → 開發板 → 選擇 LOLIN(WEMOS) D1 R2 & mini ；工具 → 序列埠 → 選擇連接接的 COM 埠號。
上傳。
等待約5分鐘後，可以從 Blynk Console 上的 Device Info 看到板子已經成功連線了。

Blynk 軟體設計

接著，就是要將板子上的控制腳位，建立一個開關來使用，這樣後面才能把這個只能手動控制的開關，加入 HomeKit 裡面，使他搖身變成自動化的按鈕。

當然這裡有許多功能，像是顯示器、類比控制、定時器等等，有興趣的朋友們可以自己玩看看，部分功能需要升級成進階版才能使用。

接下來步驟將以網頁的版本說明，當然也可以自己下載 App 設計，個人認為手機版的會比較方便，不過未來都可以用語音控制的話，大概不會再特別拿手機來控制了……。

首先，先進入 Templates ，然後選擇 Web Dashboard ，點擊 Edit 來開始編輯。

們選擇按鈕 “Switch” ，拖曳到中間的空白處。然後在 Switch 按鈕上，點齒輪圖案進去設定按鈕資訊。

TITLE 可設定名稱 “LED on 8266”
選擇 Create Datastream ，再選擇 Digital
PIN 號碼改為 2
儲存

以相同的方式再建立兩個按鈕：

TITLE 為 “Relay”，號碼為 5 。
TITLE 為 “LED”，號碼為 0 。

最後按右上角的儲存。

再來就可以回到主畫面，測試一下每個按鈕是不是都有正常動作呢？

值得注意的是，控制版上的 LED 訊號會跟按鈕的狀態相反，這是因為他們在設計上，是以接地訊號做控制，因此開關要處於關閉狀態，也就是接地訊號，才會使 LED 燈發光。

此外，如果在過程中發現板子的連線訊號不穩定，例如 LED 燈會時不時的亮暗，或網頁上的 Dashboard 狀態出現反覆的 Online / Offline ，這很可能是前面有加到其他 PIN 號碼所導致的。

HomeBridge 和 Blynk 串接

緊接著我們回到 HomeBridge 的畫面。

步驟一 – 安裝套件 homebridge-http-switch

在上方選單先到 Plugins 畫面，我們要先安裝第三方的套件，這裡我們搜尋 “homebridge-http-switch” ，然後選擇作者為 @supereg 的插件直接點安裝按紐。(不要選錯了哦！！！)

大約過了一杯咖啡的時間，會自動跳出另一個設定畫面，我們就照著底下的資訊複製即可。(原本的內容要刪除哦)

        {
            "accessory": "HTTP-SWITCH",
            "name": "LED Switch 8266",
            "switchType": "stateful",
            "onUrl": {
                "url": "https://blynk.cloud/external/api/update?token=TqepS-6atAkqHW1KQrVDtlVbPd1MRE29&D2=1",
                "method": "GET"
            },
            "offUrl": {
                "url": "https://blynk.cloud/external/api/update?token=TqepS-6atAkqHW1KQrVDtlVbPd1MRE29&D2=0",
                "method": "GET"
            },
            "statusUrl": "https://blynk.cloud/external/api/get?token=TqepS-6atAkqHW1KQrVDtlVbPd1MRE29&D2"
        },
        {
            "accessory": "HTTP-SWITCH",
            "name": "LED Switch",
            "switchType": "stateful",
            "onUrl": {
                "url": "https://blynk.cloud/external/api/update?token=TqepS-6atAkqHW1KQrVDtlVbPd1MRE29&D0=1",
                "method": "GET"
            },
            "offUrl": {
                "url": "https://blynk.cloud/external/api/update?token=TqepS-6atAkqHW1KQrVDtlVbPd1MRE29&D0=0",
                "method": "GET"
            },
            "statusUrl": "https://blynk.cloud/external/api/get?token=TqepS-6atAkqHW1KQrVDtlVbPd1MRE29&D0"
        },
        {
            "accessory": "HTTP-SWITCH",
            "name": "Relay Switch",
            "switchType": "stateful",
            "onUrl": {
                "url": "https://blynk.cloud/external/api/update?token=TqepS-6atAkqHW1KQrVDtlVbPd1MRE29&D5=1",
                "method": "GET"
            },
            "offUrl": {
                "url": "https://blynk.cloud/external/api/update?token=TqepS-6atAkqHW1KQrVDtlVbPd1MRE29&D5=0",
                "method": "GET"
            },
            "statusUrl": "https://blynk.cloud/external/api/get?token=TqepS-6atAkqHW1KQrVDtlVbPd1MRE29&D5"
        }