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智能家居設計：樹莓派上的Python實現

為了解決google home控制家電的問題，作者賀雪晨 這樣論述：

本教材拋棄傳統的面面俱到的做法，簡單介紹Python及庫的安裝後，馬上利用開源軟體Homeassistant在電腦上進行智慧家居的實踐，包括語音、短信、攝像頭、飛利浦燈具、小米智慧家居設備；隨後根據進一步擴大智慧家居功能的目標出發，介紹Python的相關程式開發方法並把它結合到Home assistant中；同理介紹OpenCV及其在Home assistant的應用，包括人臉識別、運動檢測等。隨後引入樹莓派進行Homeassistant智慧家居的開發，通過樹莓派在外網利用手機操作智慧家居的方法。最後通過幾個綜合案例提升智慧家居的開發能力。 賀雪晨，男，高級工程師， 現任上

海電力大學電子與資訊工程系主任。主持2019年上海高校本科重點教學改革專案“基於人工智慧應用場景的產教深度融合實踐教學改革與探索”；主持2019年上海市高水準應用型大學建設重點教改專案“新工科背景下卓越工程師培養模式探索”和“嵌入式智慧技術產教融合教學團隊”。 第1章概述1 1.1Python安裝2 1.2查看安裝的庫3 1.3思考題4 第2章Home Assistant5 2.1安裝和測試Home Assistant5 2.2修改經緯度10 2.3Internet資訊服務中的天氣預報11 2.4語音與媒體播放機——百度語音與Kodi12 2.4.1創建百度語音應用13 2

.4.2配置Home Assistant13 2.4.3使用Kodi進行語音播報14 2.5攝像頭與影像處理——IP攝像頭15 2.5.1安裝IP攝像頭15 2.5.2修改設定檔15 2.6利用Twilio實現通知提醒17 2.7家電控制——飛利浦燈具18 2.8家電控制——小米設備22 2.8.1添加小米閘道及小米ZigBee設備22 2.8.2添加小米WiFi設備25 2.9自動化31 2.9.1觸發器31 2.9.2條件33 2.9.3動作34 2.9.4在Home Assistant前端配置自動化34 2.9.5編寫代碼實現自動化36 2.10思考題38 第3章樹莓派39 3.1樹莓

派的安裝和使用39 3.1.1燒寫映射檔至SD卡39 3.1.2啟動樹莓派41 3.1.3PuTTY44 3.1.4VNC Viewer47 3.1.5檔案傳輸50 3.1.6Linux常用命令與文本編輯51 3.2樹莓派中的Home Assistant53 3.2.1自啟動Home Assistant53 3.2.2備份映射與SD卡克隆56 3.3組件接入57 3.3.1語音與媒體播放——Google語音與VLC57 3.3.2利用電子郵件實現通知提醒61 3.3.3腳本與自動化64 3.3.4範本與自動化69 3.3.5利用小米萬能遙控器實現家電控制74 3.3.6USB攝像頭77 3.3

.7虛擬攝像頭79 3.4人臉識別80 3.4.1dlib配置80 3.4.2本地dlib人臉探測84 3.4.3微軟人臉特徵檢測88 3.4.4微軟人臉識別與認證91 3.5介面States UI與Lovelace UI95 3.5.1States UI介面優化95 3.5.2Lovelace UI介面優化97 3.6手機訪問Home Assistant102 3.6.1免費雲伺服器102 3.6.2SSH隧道構建109 3.6.3FRP隧道構建111 3.7使用TensorFlow進行物體識別115 3.7.1安裝TensorFlow116 3.7.2配置TensorFlow116 3.7

.3在Home Assistant中實現物體識別119 3.8思考題121 第4章Python122 4.1Python快速入門122 4.1.1Python程式編寫122 4.1.2方法123 4.1.3迴圈124 4.1.4分支124 4.2樹莓派Python程式設計基礎125 4.2.1變數126 4.2.2值和類型127 4.2.3結構體129 4.2.4控制程式流程133 4.2.5函數135 4.2.6類137 4.2.7模組140 4.3Python與Home Assistant141 4.3.1組件和域142 4.3.2實體、狀態和屬性143 4.3.3事件和服務148 4.

3.4平臺152 4.4編寫二維碼組件153 4.5樹莓派GPIO設備控制156 4.5.1Python程式設計控制LED158 4.5.2利用Home Assistant組件控制LED164 4.5.3利用自訂Home Assistant服務控制LED165 4.6思考題168 第5章OpenCV169 5.1圖像170 5.1.1圖像讀寫170 5.1.2影像處理172 5.2視頻179 5.2.1視頻捕獲179 5.2.2保存視頻180 5.3人臉識別180 5.3.1人臉檢測180 5.3.2人臉加工182 5.3.3人臉比對183 5.4運動檢測184 5.5KNN背景分割器186

5.6OpenCV在Home Assistant中的實現187 5.7思考題189 第6章綜合實踐專案190 6.1智慧音箱設計與實現190 6.1.1雙傳聲器樹莓派擴展板190 6.1.2喚醒詞服務snowboy192 6.1.3語音辨識模組SpeechRecognition194 6.1.4喚醒後語音辨識196 6.1.5文字處理與回饋199 6.1.6圖靈機器人204 6.1.7自訂喚醒詞206 6.2MagicMirror在Home Assistant中的實現209 6.2.1MagicMirror安裝209 6.2.2天氣元件Open Weather的配置與安裝211 6.2.3

協力廠商元件Weekly Schedule的配置與安裝213 6.2.4獲取Home Assistant中的實體資訊215 6.2.5與智能音箱聯動217 6.3思考題219

google home控制家電進入發燒排行的影片

利用樹莓派進行物聯網環境檢測系統之研究

為了解決google home控制家電的問題，作者詹恩傑 這樣論述：

隨著發展物質需求的提升、汽機車需求也增加，城市化帶了便利，也衍生了的嚴重環境污染及空氣質量污染的問題。室內可能是室外汙染的2.5倍，時甚至100倍。因此室內空氣污染物對人體健康影響相當重要，要有效的改善室內空氣品質，才能維護人體的生活健康。 本研究採用樹梅派、PMS5003T等感測器，製作出空氣檢測系統，整合成一個App可同時觀看當前數據。使用相關電子元件及繼電器可控制家電，以清潔、流通空氣來改善空氣品質。

我家沒垃圾：一個加州媽媽的零廢棄生活革命，重新找回更健康、富足、美好的人生

為了解決google home控制家電的問題，作者貝亞‧強森 這樣論述：

　　★原本住豪宅、生活奢華的貴婦媽媽，為何轉變為零廢棄生活教母 　　★零廢棄帶來的三大好處：變快樂、變健康、擁有更多時間 　　★美國亞馬遜分類榜第一名，讀者★★★★☆4.5顆星推薦 　　貝亞‧強森的生活中曾充滿高級美食、時裝精品、頂尖設計師家具等物質享受，家裡的大型冰箱塞滿食材，洗衣機和烘衣機總是不停運轉，還有滿櫃用過一次就丟的物品。乍看什麼都有的同時，她卻開始對一陳不變的生活感到心驚。 　　直到一次搬家過程中，全家只帶生活必需品暫居於小公寓內，她忽然發現：雖然擁有的東西減少，全家人的生活品質反而比以前更好！於是從簡化生活開始，進展到垃圾減量，最終展開吸引千萬人投入的「零廢棄」生活運動

。 　　《我家沒垃圾》不是一本關於達到百分之百沒垃圾的書，而是關於如何成就更好的你。從物質消費中解脫出來，重新取回生命的主導權，就能擁抱更健康、富足以及充滿無限可能的未來！ 名人推薦 　　李偉文 牙醫師．作家．環保志工 　　林冠廷（Alex） 台客劇場TKStory 　　阿好 小事生活 　　洪閔慧 綠兔子工作室 　　苦苓 自由作家 　　徐仁修 荒野基金會董事長 　　高耀威 正興幫發起人 　　溫貞菱 演員．twine公平貿易代言人 　　魏瑋志（澤爸） 親職教育講師 　　──驚嘆推薦（按姓氏筆劃排序） 　　零廢棄不是為了省錢，而是出於對自己的關愛。貝亞不只教我們拯救地球，更是拯救自己！──

柯林．貝文 《環保一年不會死》作者 　　雖然人人都知道垃圾會造成地球的負擔，也消耗有限的資源，同時人人也都自認為是環保人士，願意採取對環境友善的行動。但是，又常常以「沒有辦法」屈服於以不斷消費與購買為基礎的制度。幸好有了這本書，讓我們重拾信心，即便在美國這麼浪費成性的社會，仍然可以過個我家沒有垃圾的生活。──李偉文 牙醫師．作家．環保志工 　　零廢棄生活看起來很難，其實只要有心、願意做應該也是辦得到的。我在拍減塑和淨灘行動的影片，就是希望透過實際作法，為我們美麗的環境努力。本書作者將她的自身經驗很仔細地寫成文字，這樣的精神令我佩服！──林冠廷（Alex） 台客劇場TKstory 　　零廢

棄的練習打破慣性的舒適圈，帶領我們展開全新的生活思維與對話之旅，你也準備好要啟程了嗎？──阿好 小事生活 　　生命旅程是由許多許多的決定累積而成，踏上「零廢棄」之路，代表自己時時刻刻，開始有意識、更慎重地為生活下決定。這是一條漫長卻讓人心滿意足的旅程，我在路上不孤單，但還有許多要學習的，而「零廢棄生活教母」貝亞‧強森為大家提供有用的方式和正面能量。最後，和大家分享一句話：「怕麻煩，就會有麻煩。」大家覺得呢？──洪閔慧 綠兔子工作室 　　像總是懷疑自己的生命般，思考了自己製造的垃圾終將歸於何處。當進到大海裡看見日常製造的垃圾與用品等，每一項都需要幾十年、百年甚至未知數的分解消化。我每次購物會

評估產品的永續性，關於肉類的少吃、減法生活、使用公平貿易產品、不使用動物實驗與傷害海洋的用品等，都是希望減少不必要的浪費。這本書所教的知識與實用性更廣泛，很慶幸我能遇見它，也能夠更適切的告訴每個人，人類是唯一不遵從零廢棄原則的生物，學習如何零廢棄也是我們永續的途徑。──溫貞菱 演員．twine公平貿易代言人 　　我們現在消耗的地球，以後將要留給最愛的孩子去承擔。 　　某年，帶孩子們出海賞鯨，我們被整片漂浮在海上的塑膠垃圾給震撼到了．在這個一切以利益為出發點的社會，零廢棄當然是個高度理想化的目標，但什麼都不做，只會更糟。 　　從家庭為起點，藉由這本書所教的五個簡單心法，每天做一點點的小改變，傳

遞良好的習慣給孩子，使「環保」二字，不再只是空喊的口號．讓孩子長大後，依然能享受到地球上最天然的美好。──魏瑋志（澤爸） 親職教育講師

結合 Google MediaPipe實現一手勢辨識控制智能家電之物聯網系統

為了解決google home控制家電的問題，作者黃群翔 這樣論述：

近年來，隨著科技的進步及物聯網的蓬勃發展，市場上各式各樣的居家智慧型產品不斷推陳出新，大眾對居住安全及便利的要求也日漸增加。與此同時，人們隨著醫療技術及生活品質的提高及逐漸增加的平均壽命，世界各國也面臨了高齡社會的問題。然而，高齡者居家生活的時間持續增長，因此，如何讓高齡者可以便利、舒適又快速的控制居家智慧產品即成為本次研究的主題。本文提出利用Google開發MediaPipe手部追蹤系統，透過行動裝置攝像鏡頭偵測手部21個關鍵點，利用向量夾角公式來幫忙計算關鍵點間形成的線，可以得出手指彎曲的角度，依所得的角度來判斷使用者的手勢，並測試在不同手勢習慣下辨識的準確度。經實驗證實，手勢數字0~9

辨識準確度可達98%，並將辨識結果透過低成本的ESP8266微控制器晶片進行居家智慧家電產品控制實現一物聯網裝置。