12个可以使您的家更智能、更安全的Raspberry Pi项目
快速阅读: 据《斜齿轮》最新报道，用树莓派打造智能家居项目，包括智能门铃、安防摄像头、智能门锁等，提升家庭安全与便利性。从简单报警器到复杂人脸识别系统，项目多样且实用，适合技术爱好者尝试。
用树莓派打造更智能、更安全家居的12个项目
作者：苏穆克·劳
2025年3月15日 下午4:30 美东时间
单板计算机（SBC）深受学生、爱好者及技术发烧友的欢迎。其中最常使用的SBC之一便是树莓派。自第一代树莓派问世以来，这款小巧的电脑便成为运行占用资源较少且体积小巧电子项目的理想选择。凭借其模块化和开放式的架构设计，树莓派可用于多种用途，比如让家变得更智能、制作数字相框，甚至实现整个家庭的自动化管理。十多年前，就有人用树莓派自制了一部智能手机！
重点是，可能性是无穷无尽的。如果你家里有一台闲置的树莓派，可以尝试构建许多实用的项目。如果你还不知道从哪里开始，我们整理了一些最好的树莓派项目，能够让你的家更加安全。这些项目通过减少日常生活的烦恼，为你的生活增添了便利。此外，如果你已经拥有一台树莓派，无需花大价钱购买最新的门铃摄像头或智能家居中心。你只需要一些额外的组件，比如传感器、摄像头和连接器。如果你对这些感兴趣，这里有一些有趣的项目供你实践并保护你的家园。
### 带有视频功能的智能门铃
尼克·比尔，Shutterstock提供
带有视频功能的智能门铃因其能增强房屋安全而变得越来越受欢迎。虽然你只需前往最近的沃尔玛就可以从众多品牌中挑选，但这岂不是更有趣？你可以用树莓派、摄像头、扬声器和其他几个组件制作自己的定制视频门铃。Hacker Shack的视频演示了如何将所有所需组件组装成一个工作电路，然后为树莓派编程，使其在每次门铃响起时向你的智能手机发送通知。除了通知外，你还会收到一个视频通话链接，通过这个链接可以查看门外摄像头的实时画面。这有多酷啊？
电路可以藏在一个3D打印的外壳内，看起来更加精致。每次有人按下门铃上的按钮，并且你加入视频通话时，连接到树莓派的LCD显示屏会使用你的智能手机摄像头显示来访者的视频画面。幸运的是，Hacker Shack友好地在其GitHub存储库中提供了执行该项目的代码。只需仔细按照视频中的说明操作，你应该可以在几个小时内构建自己的智能门铃。这是最实用的项目之一，肯定会对大多数人有所帮助。
### 温度和湿度监测器
法布里卡西姆夫，Shutterstock提供
对于某些人来说，始终处于理想的天气条件下至关重要。有些人可能在长时间处于更潮湿的环境中时会遇到呼吸困难或难以适应的问题，无论是温度还是湿度。此外，你家中的某些区域不应过于潮湿，因为它可能会损坏电子设备。温度也是如此，尤其是在夏季。如果你想持续跟踪家中天气状况，最好使用树莓派构建一个气象站，它可以监测天气、湿度、气压和空气质量。
这些因素是决定任何房间或房屋居住条件的重要指标。即使在户外，下雨时你也可以用它测量风速、风向和降雨量（毫米）。本质上，它还能充当雨量计。最好的部分是在树莓派上测量这些参数非常简单，因为该项目所需的传感器都很容易获得。你所要做的就是插入它们，并使用树莓派网站上提到的Python代码在家中设置个人气象站。这是一个很好的入门项目，适合想学习如何将不同传感器与SBC连接的人。
### 运动激活的安全摄像头
楚查特·当达瓦，盖蒂图片社
你可能在门外安装了安全摄像头，放在门廊、车道上，甚至可能在房子后面。虽然这些摄像头可以保护你的安全，但你是否考虑过在家里安装一个摄像头呢？如果你的办公室或家中某个房间有敏感信息不想让别人看到，你可以设置一个树莓派运动检测摄像头，每次有人进入场所时都会提醒你。这也是在孩子进入你不希望他们去的某个区域时得到提醒的好方法。它涉及使用网络摄像头、可充电电池和Wi-Fi连接。通过SSH，可通过Wi-Fi远程向树莓派发送命令。
然后，你只需要设置你的电子邮件地址。这是为了让计算机在检测到任何运动时立即向你发送视频文件。最好的部分是你可以使用家里的任何廉价网络摄像头，因此不一定需要投资于Pi相机或特定配件。Instructables的工作人员还提供了故障排查步骤，以防你在过程中遇到问题。如果你家中有保险柜，想监控该区域以防入侵者，这是一个不错的项目。
### 安全摄像头的面部识别系统
普罗斯托克工作室，Shutterstock提供
说到摄像头，还有什么更好的方法可以提升你现有安全摄像头的功能呢？我们说的就是面部识别。想象一下这样一个场景：你的安全摄像头可以识别已知面孔，因此当它们检测到你、你的配偶、你的孩子或任何你熟悉的人时，它们会保持完全正常状态。然而，如果它们遇到不认识的人，它们会自动通过智能手机通知你，以便你在必要时采取相关行动。大多数安全摄像头都有运动检测功能，但只要有人走进镜头就会触发。如果你住在拥挤的社区或家中有多人居住，这并不是理想的选择。
在树莓派上构建面部识别系统可以帮助解决这个问题，因为这个小型计算机可以清楚地区分已知面孔和陌生面孔。该项目使用Python和OpenCV——一个开源视觉库来完成这项任务。构建硬件，编写SBC程序，并训练摄像头识别家庭成员。如果摄像头检测到陌生人，你可以设置警报直接发送到你的智能手机。这是一种提高家庭安全性的极佳方式。此外，你还可以将其他硬件与此设置连接起来，并创建自动化，例如当摄像头看到熟悉的面孔时自动开门。
一旦你开始动手操作，可能性是无穷无尽的！
### 智能防盗报警器
拉法·霍达尔，Shutterstock提供
全功能的安全摄像头可能会让人感到有些吓人，特别是在室内使用时。然而，如果你仍然想保护你的房屋免受入侵者的侵害，考虑使用树莓派构建一个防盗报警器。这是你可以制作的最简单的项目之一，而且在树莓派板本身以及构建正确设置所需的组件方面，它甚至需要有限的硬件。例如，你只需要树莓派Pico，而不是完整的版本。此外，构建电路时，PIR传感器和蜂鸣器构成了面包板的其余部分。多亏了这一点，这也是本列表中最经济实惠的项目之一。
一旦你有了所有组件，你只需要基本配件，如跳线、热熔胶枪、充电宝和几个LED灯。它的运作方式是，PIR或被动红外传感器检测到任何阻碍其路径的东西。一旦PIR检测到运动，它就会触发蜂鸣器，发出响亮的警报来提醒你。一旦你搭建好装置，将其战略性地放置在一个入侵者看不见的位置。树莓派Pico本身已经很小巧，所以你不必费力去缩小模型。这也是一种让孩子远离家中某些物体或区域的好方法。
### 智能门锁
新贾达萨，Shutterstock提供
智能门锁是智能门铃的理想伴侣。这是一个组合，完成了你的安全家居生态系统，使你的生活更加轻松。虽然门铃可以告诉你是谁在门口，但智能锁可以让你方便地进入家中，而无需担心物理钥匙。你可能有过忘记随身携带家门钥匙的情况。这是一个巨大的不便，因为你必须等待有备用钥匙的人出现。如果你独自居住，你甚至可能需要拨打锁匠电话来打开你的门。智能锁为你省去了所有这些麻烦。
只需将RFID卡链接到锁上并放入钱包即可。每次回家时，只需将卡片轻触锁具，门就会解锁。当然，亚马逊上有许多智能门锁品牌销售各种类型的锁。然而，使用树莓派、RFID读卡器、电控锁和继电器开关构建自己的定制锁则是一种全新的体验。最好的地方在于你可以将多个RFID标签链接到读卡器上。因此，如果你与家人或室友同住，你可以给每个人一张卡进入房屋。
### 门窗开启报警器
金加·克雷米斯卡，盖蒂图片社
这是一个简单的门窗开启报警器，你可以设置它在有人打开门或窗时提醒你。同样，这有点像是防盗报警器，更适合用于房屋的入口点。如果你住在偏远地区，入侵者可能容易接近你的窗户，这是一个很好的解决方案，可以保护你的安全。两个磁铁作为开关。其中一个磁铁放在门/窗玻璃上方，另一个磁铁则需要准确地贴在门/窗下方。
当这些磁铁靠近时，它们会完成电路，连接到树莓派的蜂鸣器开始输出刺耳的警报。你还可以编程Pi，在每次门或窗被打开时发送电子邮件通知给你。由于机制非常简单，装置也不占空间，你可以使用这个技巧不仅在门/窗被打开时通知你，还可以用于衣柜、保险箱等存放贵重物品的地方。另一种用例可能是防止你的孩子或宠物进入房屋的某个区域。
### 用树莓派构建的汽车车牌识别系统
萨鲁尼·L，Shutterstock提供
大多数人可能已经在房子外面安装了一个面向车道的安全摄像头。虽然它可以捕捉到房子附近的移动情况，但它更像是一种监控系统，你可以随时查看视频流，或者在发生意外时参考录像。前者并不实际，后者并不能真正帮助预防意外情况。这就是用树莓派构建的汽车车牌识别系统派上用场的地方。其理念是每当一辆车经过或接近你的车道时，摄像头都会拍摄车牌照片并与你提供的现有数据库进行匹配。
如果车牌信息与你的车辆信息匹配，一切将按预期运行。然而，如果摄像头识别到一辆不寻常的车辆，你可以编程让树莓派立即通知你。你可以进一步设置，当识别到已知车辆接近车道时，自动开启道闸或车库门。这样，你就无需每次手动打开车库门或投资昂贵的车库门开启器。这个过程非常简单：用连接到树莓派的摄像头拍摄车牌照片，使用OCR提取文字，并将提取的文字与数据库中的信息进行比对。
### 树莓派语音激活智能锁
使用语音识别技术来识别所说的内容。一旦检测到与预先设定的相同短语，装置便会解锁门。最棒的是，硬件并不复杂，软件可用Python库进行编码以实现语音识别。这对视力障碍者或行动不便的人而言是个很好的解决方案，因为它减少了身体移动的需求，完全依赖于声音操作。它也可以作为一个很酷的派对技巧展示给朋友看。此外，你不一定非要用它来开前门。你甚至可以将其应用在卧室门、衣柜甚至是小储物柜上。
除了保障你的网络安全外，这个项目所需的额外硬件或配件很少，执行起来既方便又经济实惠。你只需要购买一个网络交换机，其他所需物品可能已经在家里的某个地方了。一旦你准备就绪，只需安装并配置Wireshark即可实时监控你的网络。你可以查看家中所有人使用网络时数据包的传输情况。除了安全性之外，你还可以使用此系统来找出网络中的问题或对其进行故障排除。如果遇到连接问题或吞吐量低的情况，可通过网络监控器的统计数据查看哪些设备占用了更多带宽，或是某些物联网设备是否存在问题。
确保将警戒线巧妙布置，避免被潜在入侵者发现。在树莓派上组装激光警戒线电路并不难，因为所需的配件和外围设备相当基础。当然，你需要一个激光发射器、一块面包板、一些跳线电缆和几个LED灯。提供了解锁功能所需的代码，使工作变得更加容易。一旦激光束被中断，连接到家庭网络的树莓派——会自动触发Python程序中设置的电子邮件ID。这样，你可以立即收到入侵者的警报。
尽管无需担忧硬件电路，但对新手而言，安装Pi OS Lite并将其配置为智能家居中心的过程可能稍显复杂。仔细遵循步骤，你应该就能拥有一个完全自制的智能家居中心并随时使用！
(以上内容均由Ai生成)
