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SmartHome. IoT/SmartHome 기본

Home Assistant로 스마트홈을 만들때 알아야 할 것들 - 1. H/W편

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안녕하세요~ 레이군 입니다.

본 시리즈는 Home Assistant로 스마트홈을 구축할때 필요한 내용들을 정리해 보려 시작하게 되었습니다.

오늘은 HA를 시작하기 전 알아야할 내용들, 그중에 하드웨어에 대해 알아보겠습니다.

이 포스팅의 내용이 정답은 아니지만, 먼저 경험해본 사용자 입장에서의 경험담 이니...

입문하실때 참조를 하시면 도움이 되실겁니다.

하드웨어 선택의 이유

HA를 입문함에 있어서, 가장 먼저 생각해야 할건 설치를 어디에 / 어떻게 진행할 것인가? 입니다.

ST나 허비탯, 샤오미, 투야 같은 플랫폼들은 기본적으로 제조사에서 판매하는 기기를 사용하기 때문에

기껏해야 2~3개정도 기기(허브 모델)중 어느걸 쓸까? 정도의 선택을 하면 되고

그마저도 어느걸 선택해도 사용하는데는 거의 동일하기 때문에 큰 차이가 없습니다.

물론 ST허브 V3 / 스테이션 처럼 z-wave 기능 자체가 있고/없고 차이가 있거나 투야처럼 유/무선에 따른 기능차이가 있기도 하고

버전에 따른 스펙의 차이로 약간이지만 성능차이가 날수도 있습니다만... 그래도 선택의 폭이 크지 않습니다.

하지만 HA는 소프트웨어만 제공될 뿐, 하드웨어부터 설치방법 까지 전부 사용자가 결정해야 합니다.

(물론 HA도 레퍼런스 하드웨어가 있긴 하지만, 대중화 되었다고 보긴 어렵겠네요.)

그렇기 때문에 HA에 입문을 하려는 분들은 시작도 하기 전에 머리를 싸매고 공부를 해야 합니다.

설치방법도 다양하고, 하드웨어에 따라 또 달라지는 내용들이 있거든요.

오늘 다뤄볼 내용들은 바로 그... 어디에 설치하면 되는가? 에 대한 내용들 입니다.

하드웨어 종류

일단 HA를 설치하는건, 기본적으로 리눅스 베이스에 HA라는 소프트웨어를 올리는 것 입니다.

그렇기 때문에, 가장 먼저 해야할건 어떤 하드웨어를 쓸것인가? 를 결정하는 것 입니다.

HA는 하드웨어부터 설치방법까지 전부 사용자가 결정을 해야 하기 때문에

어떤 하드웨어(서버)에 설치할 것 인가를 먼저 정해야 다음을 진행할 수 있습니다.

HA를 구동하는데 사용할 수 있는 하드웨어는 크게 3종류 입니다.

- 시놀로지의 +급 NAS(VMM or docker 동작이 가능한 장비)

- NUC와 같은 미니PC or 노트북(인텔, amd cpu 기반 장비)

- 라즈베리파이, 오드로이드 같은 arm 프로세스 기반의 SBC(Single Board Computer)

각 장비별로 장단점이 명확한 편이고, 가격대도 상당히 다르기 때문에 대략적인걸 파악하고 결정하셔야 합니다.

HA는 무조건 NUC지! / 시놀로지 +급 NAS면 스토리지도 되고 HA도 되는데? 라는 생각을 하실 수 있지만...

사람마다 목적성이 다르기 때문에, 본인 목적과 상황에 맞는걸 고르시는걸 추천드립니다.

공부하는거 귀찮은데 그냥 정해주면 안 되요? 라고 하는 분들도 계시겠지만...

솔직히, 현 시대의 스마트홈은 아직 사용자의 높은 이해도를 필요로 합니다.

그렇기 때문에 공부하지 않으면 제대로 못 써요.. 이정도는 공부할 각오로 시작하셔야 합니다.

물론 그럼에도 하나만 고르라면? 이라고 하시는 분들도 계시겠죠. 그렇다면 전 NUC가 정답이라고 말씀드리고 싶습니다.

HA를 메인으로 사용하는 입장에서, 최선의 선택은 NUC or 비슷한 수준의 노트북 등 저전력 컴퓨터 라고 생각합니다.

(사실 예전엔 가볍게 라즈베리로 맛보고, 괜찮으면 NUC 지르세요 라고 했는데... 라즈 가격이 미쳐서 그럴바엔 NUC로...)

시놀로지 +급 NAS

자 처음으로 알아볼 장비는 시놀로지에서 제공하는 +급 NAS 입니다.

보통 NAS에 HA올리시면 되요~ 라고 하는것에 NAS가 바로 이 시놀로지 +급 NAS 입니다.

DSxxx+ 형태로 뒤에 +가 붙고, 이게 해당 NAS의 등급을 나타냅니다.

어? NAS에 올라가요? 그럼 NAS사야지~ 이러면서 구매했는데 QNAP이나 IPTIME....

아니면 시놀로지 인데 J나 play라던가...(진짜 이런분 있습니다. 가격차이가 좀 나거든요)

시놀로지 NAS에 HA를 올리는건, 크게 VMM방식과 Docker 방식으로 나뉘는데

이것들을 J나 play 등급에선 지원하지 않습니다. 마찬가지로 QNAP이나 IPTIME에서도 지원하지 않구요.

(최근 qnap이나 iptime 에서도 일부 장치에서 docker 지원이 된다고 합니다. 결정은 본인이...)

여튼, 지원되는 NAS를 보유하고 계시거나 / 구매할 의사가 있다면 선택의 폭이 넓어지게 됩니다.

장점

NAS 본연의 기능인 스토리지 역할을 할 수 있다(데이터 백업 등)

+급 NAS면 대부분 여러 역할로 쓸 수 있다(미디어서버, 각종 웹 서비스 구동, 역방향 프록시 서버 등)

이미 보유하고 있는 경우, 추가 지출이 거의 없다(메모리 정도는 추가해야 함)

DSM의 관리 편의성이 좋다. docker를 쓰던, vmm을 쓰던.

단점

24시간 가동해야 해서 전기를 좀 먹는다.(HDD 1개당 10w씩 소모된다고 생각하면 편함)

일반적으로 HDD를 사용하므로, 데이터 R/W 속도가 빠르지 않다

마찬가지로, HDD이기 때문에 동작 소음이 있다.

24시간 돌아가므로, HDD 수명에 악영향을 준다.

관리가 편하고 다용도로 쓸 수 있는건 맞지만, 사양대비 금액이 너무 높다.

추천대상

나는 이미 적합한 NAS를 보유하고 있고, 이걸로 다 하는걸 원한다

소음이나 R/W속도, 전력소모량, 수명은 크게 신경쓰지 않는다(or SSD로 설치했기 때문에 큰 영향 없다)

NAS는 없지만, 위 조건이 내가 원하는것에 부합하기 때문에 NAS로 하길 원한다

NUC / 미니PC / 노트북

다음은 NUC를 포함한 각종 PC들 입니다.

미니PC의 대표주자, 인텔의 NUC(Next Unit of Computing, 그냥 인텔 미니PC의 명칭)

HP나 Dell 등에서 나오는 원격접속 단말기 용도의 씬클라이언트 계열

그 외 각종 저전력 미니PC들, 그리고 노트북 까지.

PC로 쓸 수 있다면 어느곳에도 설치가 가능합니다.

데스크탑에 설치해서 쓸수도 있지요.

이런 제품을 선택하시려면 고려해야 할 사항은 크게 4가지 입니다.

- CPU 성능이 충분한가(i3 4세대만 해도 충분하긴 합니다. 물론 좋은게 좋은거긴 합니다만.. 그 이하는 비추)

- 저전력 모델인가(24시간 가동해야 하는 서버이므로, 전력소비량은 체크해야 함)

- 메모리 용량도 충분한가(미니멈 2GB / 가능한 4GB이상 권장, 속도는 큰 의미 없음)

- SSD인가(NVME냐 SATA냐는 마찬가지로 큰 차이 없음)

나머지는 교체하거나 하면 되는데, CPU 모델(성능 + 전력소모량) 은 최초에 결정을 해야 하기때문에 비교를 해보시기 바랍니다.

https://www.cpubenchmark.net/singleCompare.php

위 사이트는 CPU 성능 검색 사이트 입니다. 원하는 CPU의 모델명을 넣으면 성능을 볼 수 있습니다.

(compare 페이지여서, 2개 이상 넣어주셔야 합니다. 어차피 비교 목적이 크기때문에 이 페이지로 링크했어요)

쉽게 비교해 볼만한 제품 4개를 모아서 보여드릴께요.

A72 4core 1.5GHZ = 라즈베리파이 4B

J4025 = 시놀로지 DS220+

GX-424CC = 델 wyse 5060

N100 = 인텔 NUC등에 들어가는 CPU

눈여겨 봐야 할 항목은 TDP(대충 소비전력 생각하면 됨) / First Seen on Chart(발매년도) / CPU Mark(CPU 성능 점수)

추가적으로 Single Thread Rating(싱글코어 점수) 입니다.

싱글코어 점수와 CPU점수엔 퍼센트 표시가 있는데, 이건 비교군중 가장 높은것 대비 성능이 얼마나 떨어지는가 를 보여줍니다.

N100 이 TDP도 6W짜리인데 성능이 넘사군요...

싱글코어 점수도 차이가 큰데, 4코어 라서 CPU점수는 넘사... 역시 전자기기는 최신이 좋구나 라는걸 다시 느낍니다.

물론 TDP는 CPU의 소비전력 이고, 항상 저만큼을 먹는건 아닙니다.

풀로드시/아이들시 소비전력은 당연히 다르고, HA를 주로 돌린다면 CPU사용량은 보통 20%안쪽이 정상입니다.(애드온 설치된것에 따라 다름)

대충 CPU Mark 기준 1000점 정도 넘어가면 HA사용엔 아무런 문제가 없습니다.

물론 문제가 없는것과 뭔갈 하는데 더 빨리 처리되는것엔 차이가 있다는건...아시죠?

노트북도 동일합니다. 노트북에 액정 닫고 쓰면 어차피 미니PC랑 비슷하거든요.

전기요금 감당 가능하다면, 일반 데스크탑 PC를 쓰셔도 되구요.

장점

금액대비 성능이 가장 좋고, 원하는 사양으로 맞출 수 있다.

독립적으로 동작하는 장치이므로, 다운타임이 거의 없다.

사용자가 많아 레퍼런스로 삼을 자료들이 많다.

NAS에 비해 크기가 작은편이라 설치 위치에 자유도가 높아진다

거의 기본이 SSD이기 때문에, 스토리지 관련 이슈가 적은 편.

단점

라즈베리 같은 SBC종류에 비해 금액이 비싸다(하지만 요즘 라즈 가격 생각하면....)

성능이 좋긴 하지만, HA용으로 쓰기엔 차고 넘치기 때문에 남는 자원이 아깝다.

HAOS로 설치하려면, SSD를 분해해서 다른 PC등에 물려서 플래싱을 해야한다(물릴 장치 없으면 하기 힘들)

추천대상

나는 HA가 메인이다. 내 스마트홈의 종착역은 HA다.

성능때문에 스트레스 받고싶지 않다, 고성능에 안정적으로 운용하는게 좋다

집에 굴러다니는 적당한 미니PC or 구형 노트북이 있다

공부를 좀 더 해서 다양한 목적으로 사용하고 싶다(proxmox 등 가상머신용 OS활용)

SBC(라즈베리파이, 오드로이드 등)

SBC는 Single Board Computer로, 하나의 보드에 메모리나 CPU까지 모든게 통합된 형태 입니다.

스토리지는 대부분 SD카드를 쓰고, EMMC를 쓰기도 하며 종류나 방법에 따라 SSD장착도 가능합니다.

몇년 전만 해도 엄청 싸서 그냥 이걸로 맛한번 보세요~ 라고 했는데..

요즘엔 SBC종류의 가격이 엄청 오른상태라, 시작할때 선탁하기엔 좀 애매한 포지션이 되었습니다.

성능 자체는 이번 포스팅에 소개한 것들중 가장 떨어지며(물론 NUC나 노트북이 엄청 오래전꺼라면 다를수도..)

설치를 하는건 가장 쉬운쪽에 들어갑니다.(SSD 장착등을 하려면 조금 복잡해지긴 합니다)

메모리는 왠만하면 2GB이상, 가능한 4GB급으로 선택해야 합니다.

장점

중고로 잘 고르면 싸게 입문 가능

코딩 열풍/레트로 게임기 열풍때 하나쯤 들여왔을 수 있음

레퍼런스가 매우 많은 장치라 문제 해결에 도움을 받기 편함

전력소모량이 가장 적다.

단점

신규 구매를 할거라면, 가격대비 성능이 너무 떨어짐(물론 절대적인 성능도 높지 않음)

기본이 SD카드인데, SD카드 특성상 안정성이 떨어지고 속도도 그닥.

SSD달면 좀 괜찮긴 한데, 그래봐야 CPU성능은 변하지 않음.

추천대상

집에 SBC 굴러다니는게 있는데, HA 맛만 보고 싶다

HA가 메인이 아니다, 일부 wifi나 블루투스 장치만 연결해서 다른쪽에 넘기는 역할로 쓰고싶다

아몰랑 젤 싼거 쓸래요

그래서, 뭘 골라야 하나?

일단 하드웨어는 시놀로지 +급 NAS(vmm 동작 가능한 장비) 보유 여부를 확인해 주세요.

구동 가능한 시놀로지가 있고, 그 장비를 24시간 가동하는게 문제가 없다면 그냥 그거 쓰시는게 가장 편합니다.

기본 상태로는 메모리 부족이 발생할 수 있으니, 메모리만 4G나 8G 꼽아서 늘려주시면 됩니다.

24시간 동작이라는건, 시놀로지를 24시간 켜두느냐/아니냐의 구분이 아닙니다.

시놀로지는 기본적으로 비활성 상태일때 하디드스크 동작을 하지 않게 절전모드가 동작됩니다.

일부 패키지가 설치되어 있다면, 절전모드에 진입되지 않고 계속 돌아가게 됩니다.

Plex, 서베일런스, 도커 같은 패키지가 그에 해당합니다.

시놀로지가 없거나, 있더라도 사양이 부족하거나, 24시간 동작시키는걸 원치 않는다면

HA를 구동할 장비를 따로 두셔야 합니다.

물론 전력 소모량도 전용머신이 더 적게 들어갑니다. 보통 시놀로지는 HDD 1개당 10~15w정도를 먹거든요.

뭐... 2베이 짜리면 NUC같은거랑 10~15w 차이밖에 안 나니 전기요금으로 NUC가격을 뽑겠다 라고 생각하시면 절대 안되구요.

별도의 HA머신을 들일 생각이라면 일단 금액이 좀 들어가도 성능 위주로 갈지 / 가성비로 갈지를 먼저 결정하셔야 합니다.

한방이 좋다 싶으면, NUC로 가시는게 가장 괜찮습니다.

물론 NUC이외에도 각종 미니PC들도 가능하고, 집에 남는 노트북으로 쓰셔도 충분합니다.

CPU사양은 크게 상관 없고(대충 i3 4세대 이상 성능이라면 충분, 그 이하도 가능)

메모리는 2GB는 너무 타이트하고 가능하면 4GB로 맞추시는게 좋습니다.

아, 당연히 라즈베리파이 보다 전기를 많이 먹습니다.. 큰 차이는 아니지만, 차이가 나긴 합니다.

그보다는 조금 저렴한걸 원한다 싶으면 오드로이드 N2에 eMMC 정도가 좋은 선택이고

아니면 라즈베리파이4 + SSD 를 장착하는것도 좋습니다.

가장 저렴하게 구성하시려면 라즈베리파이에 SD카드 사용인데, 솔직히 권장드리고 싶지는 않습니다.

집에 라즈베리파이가 있는데 HA를 찍먹 해보고 싶다... 라고 하시면 체험삼아 해보는건 괜찮겠네요.

아무래도 SD카드는 내구성의 문제와 R/W 속도 때문에 좋은 선택은 아니거든요.

꼭 이 구성을 써야겠다 하시면, SD카드는 블박용(삼성 endurance 계열 같은) 으로 쓰시기 바랍니다.

그래서 결론은?

HA 올릴 수 있는 시놀로지가 있고, 24시간 가동할꺼면 그냥 쓰자.

HA전용머신을 들일거라면, 왠만하면 CPU mark 기준 1000점 넘고 TDP는 10w 아래쪽인 미니PC로 쓰자.

집에 남는 라즈가 있는데 HA 찍먹해보고 싶다 or 나는 브릿지 용도로만 쓸거다 하면 라즈나 오드로이드.

자, 오늘 준비한 내용은 여기까지!

언제 다음편이 나올지 모르지만, 시리즈로 기획중 이니... 다음에 또 재미난거 들고 올께요~

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