- Home Assistant 通过插件、集成和 HACS 进行扩展，它们在架构中各自扮演着不同的角色。
- ZHA、Zigbee2MQTT、Z-Wave JS 和 Mosquitto 是管理无线网络和本地家庭自动化通信的支柱。
- Node-RED、Studio Code Server、Tailscale 或 Cloudflared 等插件可以改进自动化、管理和安全远程访问。
- 良好的 Zigbee 网状网络和自动备份系统对于网络稳定性和故障恢复至关重要。
如果你涉足智能家居领域，迟早会接触到Home Assistant 及其庞大的插件、扩展程序和集成生态系统。问题在于，当你搜索像“Home Assistant 插件”这样具体的关键词时，会发现各种各样的信息：扩展程序、集成程序、HACS、Matter、Zigbee、Z-Wave……最终，你根本不知道从何入手。
本指南将为您详细解答所有这些问题。我们将了解什么是 Home Assistant 插件，有哪些类型可供选择，以及哪些插件对于构建稳定、安全且易于维护的智能家居至关重要。我们还将回顾 Zigbee、Z-Wave、MQTT 和 Matter 的关键概念，以及最佳实践，以避免每次更新或添加新设备时网络出现故障。
在 Home Assistant 中，“插件”究竟是什么意思？
在 Home Assistant 中，我们所说的“插件”实际上指的是几种不同的概念：附加组件、集成和社区扩展 (HACS)。了解它们之间的区别对于避免安装或更新过程中出现问题至关重要。
一方面，存在一些附加组件：它们是运行在 Home Assistant 操作系统或 Home Assistant Supervised 中的小型应用程序或服务。这些并非简单的配置；它们是完整的服务（MQTT 服务器、代码编辑器、代理、VPN 等），由 Supervisor 作为容器进行管理，拥有各自的配置和日志。
接下来是集成功能。集成功能允许 Home Assistant 直接与您的设备或服务通信，例如：Zigbee、Z-Wave、Philips Hue、摄像头、云服务等等。这些集成功能在界面的“集成”部分进行管理，是连接设备到系统的“官方”方式。
最后，还有HACS（Home Assistant Community Store），它作为一个插件社区商店，提供 Lovelace 卡片、非官方集成、主题和工具，这些插件并非标配，但可以极大地扩展您的功能。
一个重要的细节：插件仅适用于 Home Assistant OS 和 Home Assistant Supervised版本，因为只有这些版本包含 Supervisor。如果您使用的是直接安装在 Linux 上的 Home Assistant Container 或 Core 版本，虽然可以使用集成功能，但您需要自行将插件配置为单独的服务。
确保 Home Assistant 流畅运行的必备插件
智能家居的附加组件有很多，但其中一些对于现代智能家居的正常运转至关重要。它们或许并不那么引人注目，但如果没有它们，其他一切都会像纸牌屋一样不堪一击。
Z-Wave JS（原名 Zwavejs2mqtt）
如果您使用 Z-Wave 设备，Z-Wave JS 插件就是系统的核心。它连接您的 Z-Wave 网络和 Home Assistant，管理 USB 加密狗（例如 Aeotec Z-Stick 7 Plus），并将传感器、灯、插座、锁和其他设备作为实体暴露在 Home Assistant 中。
在许多家庭中，大多数关键的自动化系统（例如灯光、开关、运动传感器、车库门开启器，甚至一些报警系统）都依赖于数十个 Z-Wave 设备。如果没有这个插件，这些设备根本无法在 Home Assistant 中运行。
Zigbee：Zigbee2MQTT 和 ZHA
在 Zigbee 世界中，您有两种主要途径：使用 Zigbee2MQTT 作为附加组件，或使用 ZHA（Zigbee 家庭自动化）作为原生集成。两者都能将您的 Zigbee USB 协调器变成由传感器、插座、灯具和遥控器组成的网状网络的中心枢纽。
另一方面，ZHA 是Home Assistant 中官方的 Zigbee 集成方案。它使用 zigpy 库与各种类型的协调器（Silicon Labs、Texas Instruments、ConBee/RaspBee、ZiGate、XBee 等）通信，并直接从 HA 界面设置网络，无需中间服务。
无论哪种情况，他们想要的都是一样的：建立一个稳定的 Zigbee 网络，包含一个协调器、几个路由器和很多终端设备，利用网状网络获得足够的覆盖范围和容量。
Zigbee 详解（ZHA）：你需要了解的概念
ZHA 集成已成为将 Zigbee 引入 Home Assistant 的最强大、最直接的方式之一。它允许您替换典型的专有网关（Hue、Aqara 等），并将所有功能集中在一个本地系统中。
Zigbee基础知识
在您为设备和配对而烦恼之前，有必要了解一下 Zigbee 的工作原理。该网络由三种类型的元素组成：协调器、路由器和终端设备。
- Zigbee协调员这是主适配器（通常是插入运行 Home Assistant 的同一台电脑上的 USB 设备）。每个 Zigbee 网络只能有一个这样的适配器。
- Zigbee路由器：由电网供电的设备（插头、灯泡、风扇……），可以转发信号并扩展节点范围和数量。
- 终端设备它们通常由电池供电（运动传感器、温度传感器、遥控器等），并连接到协调器或附近的路由器。
Zigbee 的关键在于它形成网状网络：路由器之间传递消息，因此无需增加发射功率即可到达远离协调器的房屋区域。
协调员的选择和兼容性
只要与 Zigpy 库兼容，ZHA 就可以与许多不同的协调器配合使用。推荐的协调器依赖于 Silicon Labs EmberZNet (EZSP) 或 Texas Instruments (Z-Stack) 芯片，它也支持 Dresden Elektronik 的 ConBee/RaspBee。
它支持更多硬件（ZiGate、XBee、较旧的Silabs或TI型号），但文档本身也明确指出，并非所有适配器都能提供相同级别的稳定性和支持。如果您要搭建大型系统，最好选择一款现代且经过充分测试的协调器。
Zigbee信道及其与Wi-Fi的共存
2,4 GHz Zigbee 使用16 个信道，从 11 到 26。问题在于它与 Wi-Fi 的信道重叠：它们很容易发生重叠。通常建议使用信道 15、20 或 25，这些信道通常可以避免与普通家庭 Wi-Fi 信道出现严重的重叠。
在 ZHA 网络页面，您可以更改 Zigbee 信道。有一个“智能”选项，它会扫描并选择最佳信道，优先选择 15、20 和 25。此更改只需进行一次：设备重新连接可能需要长达一个小时，因此最好在网络空闲时进行。
Zigbee网络管理和迁移
ZHA 的功能不仅限于设备配对。它还包括详细的网络信息（信道、PAN ID、协调器 IEEE 地址、无线电类型、串口、波特率等），而且最重要的是，它还拥有非常强大的协调器备份和迁移系统。
从 ZHA 创建副本时，您可以将整个网络迁移到另一个适配器（例如，从旧的加密狗迁移到新的适配器），而无需重新配对所有设备。该过程甚至可以克隆协调器的 IEEE 地址，以便节点继续将网络识别为同一网络。
如何配对、组织和维护稳定的 Zigbee 网络
ZHA 检测到协调器是一回事，网络流畅运行又是另一回事。成功与否很大程度上取决于设备的部署位置、使用的路由器以及如何避免干扰。
将设备与 ZHA 配对
要使用 ZHA 添加新设备，只需转到“设置”>“Zigbee”>“添加设备”，打开网络以允许添加新设备，然后将设备置于配对模式或执行恢复出厂设置（根据制造商的说明）。
建议将设备直接配对到它们最终放置的位置，而不是先配对到协调器旁边再移动。如果先配对到协调器旁边，然后再把它们移到房子后面，它们的路由可能不够理想或不稳定。
如果出现问题，请检查以下三点：干扰、路由器的数量和质量以及电池状态。许多 Zigbee 设备在电池电量低时无法可靠地进入配对模式。
Zigbee路由器使用和设备限制
所有协调器对直接子设备（直接连接到它们的终端设备）的数量都有限制。Zigpy 通常最多支持 32 个直接子设备，但这并不意味着网络仅限于 32 个设备：使用路由器，可以轻松连接数百个设备。
其理念是让整个房子都充满始终开启的 Zigbee 路由器：插座、无需关闭的灯泡、内置模块等等。每个路由器又可以接受多个子设备，这就是扩展的方式。
举个简单的例子，一个最多支持 32 台设备的协调器，加上三个每台支持 16 台设备的路由器，总共可以支持 77 台设备。但在实际家庭环境中，如果想要网络可靠性，明智的做法是优先考虑增加路由器数量和优化路由器摆放位置，而不是追求理论上的设备数量上限。
链路拓扑结构和质量的可视化
ZHA包含一个网络拓扑图，可让您查看节点之间的连接方式。它显示多跳关系，以及（如果设备报告）RSSI和LQI值。
这些数据仅供参考：每个厂商计算RSSI和LQI的方式都不尽相同，因此它们并不完全具有可比性。这些数据更适用于检测重大问题：例如，设备连接到单个远距离路由器、RSSI和LQI值持续偏低、网状网络中出现意外的盲区等等。
干扰和协调器放置
Zigbee最大的敌人之一是USB 3.x端口和线缆、Wi-Fi路由器以及金属外壳产生的干扰。如果将Zigbee适配器连接到带有硬盘的NAS、Wi-Fi路由器以及杂乱的线缆上，几乎肯定会导致问题。
改善网络的基本准则很明确：使用屏蔽良好的 USB 2.0 延长线，将协调器放置在房屋的中心，使其远离 Wi-Fi 路由器和其他干扰设备，如果可能的话，使用带有外置天线的加密狗。
MQTT、Mosquitto 以及它们为何如此重要
许多重要的 Home Assistant 插件都依赖MQTT 作为轻量级且灵活的通信层。例如 Zigbee2MQTT、一些较早的 Z-Wave 网桥以及众多 DIY 项目。
Mosquitto 插件在 Home Assistant 中实现了一个完整的MQTT 代理。
如果你打开像 MQTT Explorer 这样的客户端，你会看到大量的主题和消息在不断循环：传感器读数、设备状态、开机和关机命令等等。当你的 Zigbee 和 Z-Wave 网络通过 MQTT 集成时，MQTT 代理就成了至关重要的组件。
使用 Node-RED 和原生自动化进行高级自动化
Home Assistant 的可视化自动化编辑器得到了极大的改进。现在，你无需再为简单的操作而费力编写 YAML 代码……但当逻辑变得复杂时，Node-RED 仍然是一个非常强大的工具。
Node-RED 作为插件安装，提供了一个Web 界面，您可以通过拖放节点来创建流程，将条件、计时器、服务调用和数据处理串联起来。它尤其适用于自动化，因为将流程可视化为图表有助于您理解正在发生的事情。
许多人会将两者结合起来：在 Home Assistant 原生编辑器中实现简单的自动化，而在 Node-RED 中实现更复杂的工作流程（例如复杂的调度逻辑、集成多个数据源等）。这并非强制性的，但可以提供很大的灵活性。
用于开发、管理和远程访问的附加组件
除了纯粹的家庭自动化层之外，还有许多插件可以极大地简化家庭助手的日常管理和扩展。
Studio Code 服务器
Studio Code Server 将Visual Studio Code 的一个版本直接集成到浏览器中，作为 Home Assistant 的插件。它允许您在不离开界面的情况下编辑 configuration.yaml 文件、自动化脚本、脚本以及任何其他文件。
它包含语法高亮、YAML 和 Home Assistant schema 的自动补全功能，而且你还可以自定义编辑器、安装扩展程序和上传文件。对于仍然需要进行大量手动配置的用户来说，它绝对是必备工具。
高级 SSH 和 Web 终端
此插件提供了一个可通过浏览器访问的 SSH 终端，支持密钥和高级选项。它是无需依赖外部 SSH 客户端即可在主机上运行命令、查看日志、安装 HACS 或进行细微调整的最便捷方式。
它在诊断方面也非常有用：当某些东西无法启动时，系统日志或正确执行的“docker ps”命令可以为您省去很多麻烦。
Tailscale 和 Cloudflare 提供安全的远程访问
如果你想从家外访问 Home Assistant，你有几种选择，但有两个插件因其安全性而脱颖而出：Tailscale 和 Cloudflared。
Tailscale基于 WireGuard，但配置更加用户友好，可以在您的设备之间建立网状 VPN。
另一方面，Cloudflare 会在您的 Home Assistant 实例和 Cloudflare 网络之间创建加密隧道。它允许您使用自己的域名和由 Cloudflare 管理的证书，在不开放端口的情况下将 Home Assistant 暴露给互联网。这是实现始终可用的远程访问最安全、最便捷的方式之一，但需要您拥有一个域名并进行一些初始配置。
监控、隐私保护和额外服务至关重要。
一旦你拥有了基础功能（Zigbee/Z-Wave、MQTT、自动化和远程访问），就该通过添加插件来完善体验，从而提高可见性、安全性和便利性。
正常运行时间隈
Uptime Kuma 是一款可用性监控工具，您可以将其作为插件用于监控您的 Home Assistant、其他网络服务、关键设备、摄像头等等。它允许您定义 HTTP 检查、ping 检查、端口检查、证书检查，并在出现故障时接收警报。
借助其仪表盘和图表，可以轻松查看故障模式、响应时间以及通常会被忽略的小的间歇性问题。
AdGuard 主页
将其作为插件集成到 Home Assistant 中，可以集中管理浏览统计信息，提高家庭网络的隐私保护和加载速度，并提供家长控制和自定义黑名单功能。
Grocy、Jellyfin、音乐助手和其他实用服务
Home Assistant 不仅仅用于控制灯光和插座。借助各种插件，您可以将其变成家庭管理和娱乐的中央枢纽。
- 格罗西：库存管理器（食品储藏室）、家务和计划，与 HA 集成，根据到期日期或库存创建提醒和自动化。
- Jellyfin：开源媒体服务器，无需费用或外部云即可组织和提供您的电影、音乐和剧集。
- 音乐助理：多房间音频管理层，可将本地音源、在线广播和流媒体服务集成到 Home Assistant 的集中控制之下。
ESPHome、Frigate 和 Matter：HA 插件的未来
Home Assistant 的最大优势之一在于，它让用户能够轻松地进行各种 DIY 项目，摆脱市面上售卖产品的束缚。而 ESPHome、Frigate 和 Matter Bridge 正是在这方面发挥作用。
ESPHome 适用于基于 ESP 的 DIY 设备
如果你喜欢动手改造设备，ESPHome 几乎是必不可少的。它允许你使用 YAML配置和维护基于 ESP8266/ESP32 的设备（传感器、继电器、显示器等），并内置 OTA 更新功能。
通过 Home Assistant，您可以编译固件、刷写固件并保持所有设备更新。这使得您的 DIY 设备能够像官方集成设备一样运行，拥有完全开放的实体，并且无需依赖中国云服务。
护卫舰作为智能网络录像机
Frigate是一款具备实时AI物体检测功能的网络视频录像机（NVR） 。它可与Home Assistant集成，并在检测到IP摄像头上的人物、车辆、动物等物体时触发自动化操作。
这样就可以非常精确地创建诸如“如果花园里有人且警报已启动，则发送通知并打开灯”之类的场景，避免因树木移动、下雨等原因造成的误报。
物质桥和外部生态系统
Matter Bridge 可作为Matter 设备和 Home Assistant之间的桥梁，无需重新配对。此外，它还可以将您的 Home Assistant 实体作为 Matter 设备暴露给其他控制器（例如 Google Home、Apple HomeKit 等）。
这款产品界面简洁，设计可扩展，随着更多 Matter 设备出现在市场上，用户希望在不放弃常用语音助手的情况下，将所有设备都置于 Home Assistant 的控制之下，它将变得至关重要。
备份：这个插件看起来并不紧急……直到它变得至关重要。
最后但同样重要的是：如果你没有完善的备份系统，那就如同玩火。Home Assistant 更新频繁，插件也在不断变化，硬件错误或故障也并非罕见。
像 Samba Backup 或 Home Assistant Google Drive Backup 这样的插件可以自动备份您的实例，并将备份文件异地保存（例如通过 Samba 或 Google Drive 等存储到 NAS）。这样，您就可以恢复整个系统或特定的插件，而无需丢失数周的工作成果。
许多用户的经验表明，系统大恢复迟早不可避免。拥有近期经过测试且易于访问的系统快照，就能避免小问题，否则就得从头开始重建整个智能家居系统。
从 ZHA 和 MQTT 到用于开发、监控、远程访问和备份的插件，所有这些插件和概念都得到了清晰的解释，这清楚地表明 Home Assistant 不仅仅是一个“照明应用程序”：它是一个完整的平台，只要你花一些时间选择合适的组件并了解它们如何组合在一起，合适的插件就能将标准安装转变为强大、灵活且完全可控的家庭自动化生态系统。