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智能家居硬件采购避坑指要(四) HA盒子

发表于 更新于 分类于 ， ， 合著者：Riceball LEE
本文字数： 3.3k 阅读时长 ≈ 6 分钟

智能家居硬件采购避坑指要(四) HA盒子

HA是跑在PC上还是盒子里,这是个问题!

  • PC性能远远强于盒子: CPU主频高(至少都是2G以上)核心多(8-16Cores),内存足(16G-64G),硬盘大
  • PC的功耗也远高于盒子,盒子功耗低

因此如果不在乎功耗和硬盘损耗,以及能够保持24小时开机(不能离线),无脑PC即可.

PC的问题

简单提下我用PC碰到的问题,主要是RAM的问题, 常规 RAM 不支持 ECC 校验, 如果关键地址出错,导致系统崩溃,而有些文件系统严重依赖RAM的稳定性,比如ZFS(可组ZFS软阵列),如果RAM出错就会导致文件系统数据错误.

nas8bay

而我,家里的NAS早就不是24小时开机了,而是按需开机. 我也不想家里PC24小时保持开机, 所以需要盒子作为智能中枢.

HA盒子

HA盒子要求

  • HA要想跑在docker中，那么CPU核心数量不能少，除非是只跑HA Core,那么单核也可，否则建议4核，主频不要低于1GHz.
  • 如果HA要接入摄像头,最好至少要支持H.264硬解.
  • 要储存更多的传感器历史数据,那么至少要支持USB3.0的接口或TF卡插槽方便扩展存储,
  • 选择至少3A以上的靠谱电源以便带动移动硬盘
  • 如果更进一步想支持离线AI人脸识别,AI语音识别和AI TTS,最好带够NPU(神经网络处理器)芯片

HA盒子选型与比较

PC没啥说的,盒子的明堂不少.我买过的盒子:作为机顶盒，路由器，硬盘盒…:

  • CubieTruck Box: Allwinner A20(双核) 1Ghz, 2GiB DDR3 480MHz, 8G NAND(支持内置2.5硬盘)
    • CubieTruck
  • NanoPC T4 Box: RK3399, 内存 双通道4GB LPDDR3-1866, 16GB eMMC 5.1 Flash, Bluetooth 4.1 双频Wi-Fi蓝牙模块, 2x2 MIMO, 2xUSB3.0(1xTypeC),2xUsb2.0, 1xPcieX4(M.2 M-Key), 40PinGPIO, microSD(TF卡)插槽
    • RK3399:
      • CPU: 双Cortex-A72大核(up to 2.0GHz)+四Cortex-A53小核结构(up to 1.5GHz),
      • GPU: Mali-T864 GPU(4核 900MHz), 支持OpenGL ES1.1/2.0/3.0/3.1, OpenCL, DX11, 支持AFBC（帧缓冲压缩）
      • VPU: 支持4K VP9 and 4K 10bits H265/H264 视频解码，高达60fps, 双VOP显示等视频编解码功能
    • NanoPC-T4-Box
  • NanoPi R4S: RK3399, 4GB LPDDR4, 2xUSB3
    • Nanopi-R4S
  • HK1 Box: CPU Amlogic S905X3(4核A55 up tp 1.91 GHz), GPU G31 MP2（650 MHz，6内核）, 内存2G/4GB（DDR4，3200 MHz）, 闪存16G/32G eMMC, Wifi/Bluetooth 4.0, 1xUsb3.0, 1xUsb2.0, microSD(TF卡)插槽, SPDIF光纤音频接口, H.265硬解(8K支持)
    • HK1-Box
  • Rock5 Model B RK3588 16GB RAM 最新到的板子
    • Quad-core ARM Cortex-A76 MPCore processor and quad-core ARM Cortex-A55 MPCore processor
    • Embedded ARM Mali-G610 MP4 3D GPU
    • The build-in NPU supports INT4/INT8/INT16/FP16 hybrid operation and computing power is up to 6TOPs
    • Rock5B

其中性能以及功能最好的盒子是NanoPC T4,我当年买成￥900（全套：主板+散热片+RTC+金属外壳+红外遥控），没想到现在单板都上千了。但是价格太贵了。性价比不划算，而且这个板子我已经再用了。于是参考官网推荐的 HomeAssistant Blue , 我选择了HK1 Box。

HK1 Box 与 HomeAssistant Blue 的硬件配置相当(CPU和eMMC稍逊)，HomeAssistant Blue的CPU是S922X(4核[email protected]+2核[email protected]), 我在某宝大概查了下 HomeAssistant Blue(Odroid N2+):32G eMMC闪存/4G内存的Odroid N2+单板+外壳价格就近1200￥。而HK1 Box原装的价格(4G内存/32G闪存)大约230￥左右。这个价位几乎是HomeAssistant Blue的五分之一了。功耗也低: 3-4.45W(不带移动硬盘).

HK1 Box 盒子的注意事项

  1. 质量参差不齐, 良品率不高(我买两个,退了三个),刷机后,多测试烤机,好处是当机顶盒,游戏机(EmuElec),小服务器都成,而且支持多重引导.
  2. 原装电源质量很差，最好换个质量好的: 电压5V，电流不小于3A，接口5.5*2.5兼容2.1，实在找不到也可以用国产电视盒的5V2A电源，或是5V2A手机充电头+USB转DC线，质量必须是过得去的才可以用。用原装电源的有人已烧了USB接口，有人烧了USB网卡，有人烧了移动硬盘，即使没烧的，也存在各种不稳定的情况。
  3. 原装散热是个问题,不改散热,上80度很轻松.改装大散热片后温度能压到60度,改了大散热片的HK1 Box的价位大约在260￥左右(配3A电源),加了风扇能压到40度(冬天30度),加了风扇的HK1 Box价位大约在290￥(配3A电源),不过改装风扇后的如果对方不留意静电,就要烧EMMC,造成无法刷机.
  4. 最近一次买的HK1 Box的新Android版本(20220222_0120)刷机麻烦,无法USB引导刷机,必须先线刷(插USB2.0口)回退到老版本,才能USB引导刷机.
    • 查看版本号:按遥控器help键,拉到底,点更新

HA盒子未来

而官网正在众筹的HomeAssistant Yellow我并不喜欢，它作的是Raspberry Pi CM4的扩展板：内置Zigbee((Silicon Labs MGM210P)+M.2扩展插槽+千兆网口(可选的PoE支持)+Audio DAC，但是这个扩展板只能用在Raspberry Pi Compute Module 4上（要自备），而RaspberryPi CM4(4核[email protected])存在众所周知的诸多小问题,加上如今价格也翻倍,也就没啥性价比了，就生态圈还可以。

说实在的, 如果addon装得多, 可能4G内存都不够. DIY HA盒子都是追求性价比的. 同时这样也节能省电.

目前我盒子装的Addons有:

  • TimescaleDB(PostgreSQL:TimeScaleDB+PostGis)
  • Zigbee2MQTT
  • Mosquitto broker
  • VLC
  • Logitech Media Server
  • room-assistant
  • Samba share
  • 我自己写的中英文离线语音合成输出(TTS) Addon
  • File editor(一般关闭)
  • Check Home Assistant configuration(一般关闭)
  • pgAdmin4(一般关闭)
  • Node-RED(一般关闭,测试用)
  • ESPHome(一般关闭)

我理想的HA盒子是有 8G/16G 内存的主板,带NPU(神经网络处理器)芯片,这样可以直接在智能中枢这块实现离线的AI语音识别/TTS/视频识别: Rock5 Model B RK3588.

HA 使用注意事项

这应该归到软件类的,不过这里也简单提一下吧.

  1. 不要直接拔电源，尽量按常规流程关机: 配置 -> 加载项、备份与Supervisor -> 系统 -> 关闭主机
    • 否则可能会造成系统损坏，导致重装系统。如果使用overlayfs文件系统，那么系统损坏的情况会得到一定的改善
  2. 当传感器较多的时候，数据库数据膨胀很快，需要扩展存储和优化数据存储方式
    1. 扩展存储：插入256G/512G TF卡或移动硬盘
    2. 如果盒子性能还不错，那么直接上TimescaleDB(PostgreSQL)，注意在配置里控制下CPU和内存的使用，比如HK1盒子。
    3. 如果盒子性能一般或者想节省磁盘空间，那么就上MariaDB, 或者 SQLite Mem + InfluxDB 更省空间，不过这时，历史数据就只能在InfluxDB中查看了。