SmartHome Archive - Michael Gerhardy

Kategorie: SmartHome

Alles über LED Lampen

Der 10. Juli 2007 war für die LED Lampen das wohl wichtigste Datum seit der Erfindung der LED-Technik. An dem Tag veröffentlichte die EU-Kommision einen Artikel mit der Absicht, dass die Treibhausgase bis 2020 um 20% gesenkt werden sollen. Was hat diese Veröffentlichung nun mit LED Lampen zu tun? Nun, einen großen Beitrag dazu soll das schrittweise Abschaffen von Glühlampen beisteuern. Wenn also traditionelle Glühlampen nicht mehr erhältlich sind, entsteht Platz für neue Technologien – die LED Lampen! Aber warum ist die LED Technik effizienter als herkömmliche Glühbirnen ?

Die Technik hinter den LED Lampen

Bei einer normalen Glühbirne fließt durch einen Draht elektrischer Strom. Da dieser Draht einen gewissen Widerstand besitzt, nimmt er Energie aus dem elektrischen Netz auf. Der Draht erhitzt sich bis zu 2500° C und beginnt zu glühen.  Damit der Draht nicht verglüht, wird der Draht häufig aus Wolfram hergestellt. Das Glühen ist das Licht, das wir zur Beleuchtung nutzen. Die Leistung wurde entsprechend auf der Verpackung angegeben bzw. wurde auf die Lampe aufgedruckt und lag meistens zwischen 25 und 200 Watt. Je mehr Watt, desto heller leuchtet die Lampe. Das Problem daran ist, dass nur 2-3 % der Energie in Licht umgesetzt werden. Der Rest wird in nutzlose Wärme umgewandelt.

Anders verhält es sich bei LED Lampen. LEDs (light-emitting diode) sind Halbleiterelemente, die beim Anlegen einer Spannung Licht aussenden. Je nach verwenden Materialen kann man verschiedene Farben erzeugen. Häufig werden blaue LEDs benutzt, die durch die Überlagerung eines gelben Leuchtstoffes ein weißes Licht ergeben. Da LEDs mit einer geringen Gleich-Spannung betrieben werden, müssen sie zum Anschluss an das Stromnetz mit einem elektronischem Vorschaltgerät oder Netzteil betrieben werden. Diese sind aber in den LED Lampen meistens schon integriert.

Der Wirkungsgrad im Bezug auf die Lichtausbeute ist bei LEDs um einiges besser als bei Glühlampen. So nimmt eine LED Lampe mit der gleichen Helligkeit wie eine 100 Watt Birne nur ca. 19 Watt auf. Zudem ist die Lebensdauer einer LED um ein vielfaches höher als die der Glühbirnen. Die anfänglich höheren Anschaffungskosten amortisieren sich also durch niedrigen Stromverbrauch und länge Haltbarkeit schon nach kurzer Zeit.

Einsatzgebiete

Während in den Anfangszeiten der LED Lampen noch die Lichtfarbe mehr ins bläuliche ging und somit als kaltes Licht empfunden wurde, gibt es mittlerweile auch eine warm-weiße Lichtfarbe. Für das eigene Heim eigenen sich unter anderem die Osram LED Lampen sehr gut und es stehen sogar Produkte zur Verfügung, die eine herkömmliche Glühbirne „simulieren“ bzw. ähneln. Die Lampen bestehen dort aus einem Glaskörper und die Glühwendel wird mittels mehrererLEDs nachgebildet. Sogar die Bauform klassischer Leuchtstoffröhren werden heutzutage mit LED-Technik angeboten. Durch die elektronischen Vorschaltgerät lassen sich die Lampen auch stufenlos von 0-100% dimmen.

Ein weiteres, sehr interessantes Einsatzgebiet ist die Verlegung sogenannter LED Streifen. Bei dieser Variante sind die einzelnen LEDs nicht in einem Lampenkörper montiert, sondern sind auf einem flexiblen Band fixiert, das meistens noch selbstklebend ist. Dadurch lassen sich die LEDs an Stellen montieren, an denen herkömmliche Lampen nicht platzierbar wären.

Ihre wahre Stärke spielt die LED-Technik aber im Smart Home aus. Hier können mittels App oder den entsprechend smarten Bediengeräten verschiedene Lichtszenen vorgegeben werden und automatisiert an- und abgeschaltet werden. Durch die Verwendung von Multi-Color-LEDs können verschiedene Farb-Stimmungen durch die Lampen erzeugt werden, die man mit herkömmlichen Glühbirnen nicht darstellen könnte.

Kurzum: den alten Glühbirnen muss niemand mehr hinterher trauern. In Punkto Technik, Energieverbrauch, Lebensdauer, Wirtschaftlichkeit und Einsatzmöglichkeiten sind die LED Lampen den Glühlampen weit überlegen.

AVM: Smart Home und Dect im Zusammenspiel

Auch die Firma AVM positioniert sich im Smarthome-Segment auf dem Markt, obwohl man das Unternehmen  eher von der Telekommunikationsseite her kennt. Im Bereich Smart Home und Dect habe ich bisher nur die schaltbare Steckdose „AVM Fritz Dect 200“ gefunden. Für den Aussenbereich gibt es eine spritzwassergeschütze Variante namens AVM FRITZ!DECT 210.

AVM Fritz Dect 200

Die Fritz Dect 200 kann Geräte mit einer Leistungsaufnahme von 2.300 Watt oder 10 A drahtlos schalten. Die Funkübertragung erfolgt dabei über eine verschlüsselte DECT-Funkstrecke und wird über die vorhandene AVM FRITZ!Box angemeldet und verwaltet. Geschaltet wird die Steckdose vom Notebook/PC, Tablet oder Smartphone aus. Für letzteres gibt es eine App, ansonsten kann die Steckdose auch über die Weboberfläche geschaltet werden. Die Verbindung mit der Fritz-Box ist denkbar einfach: zur automatischen Anmeldung muss für die Basisstation die PIN „0000“ eingestellt sein. Die Fritz-Dect wird in die gewünschte Steckdose gesteckt und die DECT-LED beginnt zu leuchten. Jetzt drückt man innerhalb 2 Minuten für mindestens 6 Sekunden die DECT-Taste an der Fritz-Box bis die Info-Led blinkt. Der Anmeldeprozess startet und ist beendet, wenn die DECT-LED an der Fritz-Dect permanent leuchtet. Jetzt kann man sich auf an der Benutzeroberfläche der Box anmelden und die Funk-Steckdose einrichten. Dort kann man z.B. Zeiten zum Schalten der Steckdose hinterlegen.

Smart Home und Dect

Zusätzlich zur Schaltfunktion misst das Gerät die Leistungsaufnahme der angeschlossenen Verbraucher. Die Werte können aufgezeichnet und später detailliert ausgewertet werden. Des Weiteren bietet die Fritz-Dect auch eine integrierte Temperatur-Messung und man kann so die aktuelle Raumtemperatur abfragen.

Fazit: Smart Home und Dect

Mit der Messung der Leistungsaufnahme der Verbraucher und einer späteren Auswertung findet man schnell Stromfresser im Haus und kann so Stromkosten sparen. Die Bedienung erfolgt einfach per App oder über die Benutzeroberfläche. Falls man ein FritzFon hat, kann man die Steckdose auch darüber schalten und die oben erwähnte Temperatur abfragen. Wenn man sich einen VPN-Zugang einrichtet oder die Benutzeroberfläche über das Internet erreichbar macht, kann man die Funktionen auch von außerhalb abfragen bzw. die Steckdose schalten. Einzig was etwas stört, ist die Abmessung der Steckdose. Im Vergleich zu Konkurrenz-Produkten sind die Abmessungen relativ groß. Wen das nicht stört und wer schon eine Fritz-Box benutzt, bekommt mit der FritzDect 200 eine leicht zu bedienende Funk-Steckdose.

Alexa und iCloud Kalender verbinden

Endlich: Alexa und iCloud können sich nun austauschen und dadurch den Kalender in den Amazon Echo integrieren. Diese Funktion war schon lange überfällig und wurde wohl laut Amazon oft von den Nutzern angefragt. Aber wie verbindet man Alexa und iCloud miteinander ? Hier gibt’s die Anleitung.

Passwort für Dritt-Apps erstellen

Damit man dein iCloud-Konto mit dem Alexa-Konto verbinden kann, muss man ein separates anwendungsspezifisches Passwort mit seiner Apple-Id erstellen. Dazu loggt man sich mit seiner Id auf der Apple-LogIn-Seite ein. Nach der Anmeldung findet man im Abschnitt „Sicherheit“ den Bereich „Anwendungsspezifische Passwörter“ und dort den Link „Passwort erstellen…“ zum Generieren des Passwortes. Nun vergibt man eine sinnvolle Bezeichnung für die Anwendung, in dem Fall passt „Kalender“ ganz gut. Danach wird das Passwort generiert und direkt angezeigt. Das Passwort benötigt ihr gleich in der Alexa-Konfiguration.

Alexa und iCloud verbinden

Als nächstes meldet man sich unter alexa.amazon.de an seinem Amazon Echo-Account an. Mit Klick auf „Einstellungen“ auf der linken Seite öffnet sich eine Übersicht mit dem Eintrag „Konten“. Darunter findet man den das Menü für die Auswahl des Kalender-Typs.

Alexa und iCloud verbinden

Dort die Apple iCloud anklicken. Im ersten Schritt wird man gefragt, ob die Zwei-Faktor-Authentifizierung schon aktiviert ist. Falls nicht, werden die entsprechenden Schritte zur Aktivierung angezeigt. Ansonsten kann man auf „Weiter“ klicken. Im zweiten Schritt wird man gefragt, ob das anwendungsspezifische Passwort schon erstellt wurde. Da wir den Schritt vorab schon erledigt hatten, können wir auch hier auf „Weiter“ klicken. Als letzen Schritt muss man seine Apple-ID und das entsprechend vorher eingerichtet anwendungsspezifische Passwort angeben und sieht danach die verknüpften iCloud-Kalender. Hier kann man die Kalender, die integriert werden sollen entsprechend an- oder abwählen. Danach ist die Verbindung zwischen Alexa und iCloud eingerichtet und aktiv.

Für den Kalender stehen folgende Befehle zur Verfügung:

  • Alexa, was steht in meinem Kalender? (Es werden die nächsten 4 Termine genannt)
  • Alexa, wann findet mein nächster Termin statt?
  • Alexa, was steht für [TAG] in meinem Kalender?
  • Alexa, was steht für morgen um [UHRZEIT] in meinem Kalender?
  • Alexa, füge meinem Kalender einen Termin hinzu.

 

Smart Home Visualisierung – Ein Überblick

Für das Smart Home braucht man  auf der einen Seite eine Vielzahl von Sensoren und Aktuatoren, auf der anderen Seite will man aber auch über eine schicke Oberfläche sein Haus bei Bedarf bedienen. Für die Smart Home Visualisierung gibt es einige kostenlose sowie kostenpflichtige Lösungen von diversen Firmen und freien Entwicklerteams. Am kostengünstigsten kommt man mit einem eigenen Server oder einem Raspberry Pi 3 in Verbindung mit Open Source Programmen in den Genuss einer ansprechenden Visualisierung. Wer Server von den gängigen Anbieter für die Hausautomatisierung verwenden will, muss relativ tief in die Tasche greifen. Der Vorteil bei kommerziellen Produkten ist meistens der Service zum jeweiligen Produkt. Wer auf Open Source setzt, kommt um Internetrecherche, Anfragen in diversen Foren und Ausprobieren nicht herum. Dafür hat man aber die volle Kontrolle über sein System und versteht, was im Hintergrund läuft.

Kostenlose Smart Home Visualisierung

smartVISU

smartVisu ist ein Framework, welches in Verbindung mit SmartHome.py die Visualisierung über HTML-Seiten realisiert. Das bedeutet, dass smartVisu SmartHome.py als Backend benötigt, da dort die eigentliche Logik für die Hausautomatisierung hinterlegt ist. Die Oberfläche ist wirklich schick gestaltet und durch das Responsive Design passt Sie sich an die jeweilige Gerätegröße automatisch an.

openHAB

openHAB ist eine in JAVA geschriebene Software zur Visualisierung und Automatisierung des Eigenheims. Durch die Implementierung in JAVA läuft die Software auf so ziemlich allem, wo auch die Java Virtual Machine verfügbar ist. Die wirklich große Stärke von openHAB ist die Vielzahl von verfügbaren Plugins. Es gibt fast zu jedem Smarthome Gerät oder Protokoll ein Plugin, um die verschiedenen Systeme unter eine Visualisierung zu bringen. Die Anzeige erfolgt über den Webbrowser oder über eine App, die im Playstore oder Appstore geladen werden kann. Wie ihr openHAB auf dem Raspberry Pi einrichtet, erfahrt ihr hier.

CometVisu

CometVisu ist eine webbasierende Echtzeit-Visualisierung, die im Prinzip nur einen Webserver mit PHP benötigt. Auch wird ein Response Design verwendet, damit die Webseite sich an die verschiedenen Geräte bzw. Displaygrößen anpassen kann. Derzeit werden mit openHAB und eibd/knxd zwei Backends unterstützt.

Kommerzielle Smart Home Visualisierung

EisBär KNX

EisBär KNX ist eine Software zur Visualisierung und Hausautomatisierung und basiert auf dem Microsoft® .NET-Framework. Die Software wird über ein Lizenzmodell bezahlt, die sich nach den erstellten Seiten in der Visualisierung richtet. Alternativ kann man über die Seite auch entsprechende Hardware beziehen.

Gira Home Server

Der Gira Home Server ist ein auf Linux basierender PC, der die Visualisierung und Logik des Smarthome übernimmt. Für Einsteiger gibt es eine schnell zusammengebaute Oberfläche, wer mehr will, muss sich mit der „Männer-Visu“ beschäftigen. Der Preis ist für das System ist allerdings recht hoch.

Facility Pilot Server

Der Facility Pilot Server von der Fa. Jung ist ein PC zur Hutschienenmontage. Neben der Visualisierung kann über den Server auch die Fernwartung durchgeführt werden. Auch hier kann man per Webanfrage auf die Oberfläche von beliebigen Endgeräten aus zugreifen.



Smart Home Geräte: Philips Hue Dimming Kit

In der klassischen Elektroinstallation werden Lampen über Schalter, Dimmer, Taster oder Stromstoßschalter (sogenannte Eltakos) geschaltet. Die Schalter und deren Funktionen müssen aus diesem Grund schon vor dem eigentlichen Installation gut geplant werden, da eine nachträgliche Änderungen der Schaltung nur schwer oder auch meistens garnicht mehr möglich ist. Mittlerweile gibt es aber eine Vielzahl von smarten Geräten, insbesondere Leuchtmittel, die sich auch nachträglich in die vorhandene Installation einbinden lassen. Ein Anbieter dieser Smart Home Geräte im Bereich Beleuchtung ist die Firma Philips, welche den Einstieg ins Smart Home erleichtert. Spezielle Kenntnisse in der Elektroinstallation sind damit nicht notwendig.

Das Philips Hue Dimming Kit

Das Philips Hue Wireless Dimming Kit beinhaltet eine Lampe mit E27-Sockel und einen batteriebetriebenen Schalter, der auch als Fernbedienung genutzt werden kann. Über den Schalter wird die Lampe An- bzw. ausgeschaltet und kann ebenfalls gedimmt werden. Die Lampe selbst erzeugt ein warmweißes Licht von 2.700 Kelvin und einen Lichtstrom von 806 Lumen. Durch die Lichfarbe empfindet man die Beleuchtung als angenehm und durch die Dimmfunktion ist sie an die persönlichen Bedürfnisse anpassbar. Die Leistungsaufnahme liegt bei doch sparsamen 9.5 Watt.

Smart Home Einstieg: Philips Hue Dimming KitDas Schöne an dem Kit ist, dass es „out of the box“ funktioniert. LED-Lampe in den Sockel schrauben und das Licht anschalten. Am Schalter muss man nur die Plastikfahne am Batteriefach zur Aktivierung  herausziehen und die Komponenten sind sofort einsatzbereit. Jetzt kann man die Lampe über den Schalter schalten und dimmen. Die Komponenten kommunizieren dabei über das Zigbee Light Link Protokoll.

Dem Kit liegt noch eine Halteplatte für die Wandmontage bei, die man per Klebestreifen oder mit Schrauben am gewünschten Ort befestigen kann. Der Schalter/Fernbedienung wird magnetisch in der Platte gehalten und kann bei Bedarf abgenommen werden. So kann man bequem vom Sofa oder Sessel aus die Lampe schalten.

Fazit: Einstieg in das Smarthome

Falls noch keine Smart Home Geräte vorhanden sind und man sich langsam herantasten möchte, ist dieses Kit ideal. Für die Installation braucht man keinen Fachmann und das Einrichten ist ein Kinderspiel. Die Leuchtfarbe ist angenehm und lässt sich über die Fernbedienung bzw. Schalter dimmen. Falls man sein intelligentes Haus um mehrere LED-Leuchten oder smarte Komponenten erweitern möchte, kann man die vorhandenen Systeme später mit weiteren Hue-Produkten vernetzen. Dies geht dann in Richtung Hausautomatisierung. Kurzum: der Smarthome Einstieg ist für jedermann machbar und ohne Vorkenntnisse realisierbar. Wie man sein bestehendes Smarthome-System erweitert, wird demnächst hier beschrieben.


openHAB 2 auf dem Raspberry Pi

Die Beschreibung basiert auf der englischen Version von openHAB2. Um openHAB 2 auf dem Raspberry Pi zu installieren, muss man zuerst den Repository Key zum Paketmanager hinzufügen:

wget -qO – ‚https://bintray.com/user/downloadSubjectPublicKey?username=openhab‘ | sudo apt-key add –

Falls der Befehl erfolgreich ausgeführt wird, bekommt man es mit OK in der Konsole bestätigt. Danach gibt man über die Source List an, welches Release die Paketverwaltung benutzen soll. Hier kann man zwischen 3 Quellen wählen:

Official/Stable Release:

Hier liegt der offiziell freigegebene und getestete Stand. Mit folgendem Befehl wird die Quelle zur Paketverwaltung hinzugefügt.

echo ‚deb http://dl.bintray.com/openhab/apt-repo2 stable main‘ | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/openhab2.list

 

Beta

Wer neue Funktionen, die noch in der Test- bzw. Beta-Phase sind, ausprobieren will, der fügt folgende Quelle hinzu.

echo ‚deb http://dl.bintray.com/openhab/apt-repo2 testing main‘ | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/openhab2.list

 

Snapshot

Hier werden fast täglich Neuerungen zu Entwicklungszwecken freigegeben, allerdings kann diese Version nicht stabil laufen und dient nur zu Testzwecken. Für den produktiven Einsatz ist diese Version nicht gedacht.

echo ‚deb http://openhab.jfrog.io/openhab/openhab-linuxpkg unstable main‘ | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/openhab2.list

 

Hat man die gewünschte Version in die Liste eingetragen, muss der Paketmanager die Änderungen übernehmen und sich updaten.

sudo apt-get update

Wenn die Liste erfolgreich aktualisiert wurde, kann man openHAB2 auf dem Raspberry Pi bequem mit dem Befehl

sudo apt-get install openhab2

installieren. In der Konsole sollte dann folgendes stehen:

openHAB 2 auf dem Raspberry Pi: apt-get install

Normalerweise werden die verschiedenen Addons bei Bedarf nachinstalliert. Sollte der Raspberry nach der Installation nicht mit dem Internet verbunden werden, können alle Addons direkt installiert werden. Dazu muss man folgenden Befehl ausführen

sudo apt-get install openhab2-addons

openHAB starten

Damit openHAB2 nach einem Neustart des Systems wieder von selbst startet, muss das dem Programm systemd mitgeteilt werden.

sudo systemctl start openhab2.service

sudo systemctl status openhab2.service

sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl enable openhab2.service

Ausgabe in der Konsole:

Noch ein Hinweis: Damit openHAB2 startet, muss eine aktuelle Java-Version installiert sein. Falls dies nicht der Fall ist, kann Java wie folgt installiert werden.

sudo aptget install oraclejava8jdk

Der erste Start dauert mit bis zu 15 Minuten relativ lange. Ist das System gestartet, kann man mit einem Browser unter der Adresse http://Name_des_Raspberry:8080 auf die Weboberfläche zugegriffen werden. Möchte man das System im Laufe der Zeit upgraden, kann man das mit

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

erledigen.

Die Config-Dateien für das Setup findet man unter folgenden Verzeichnissen:

openHAB application/usr/share/openhab2
 Additional add-on files /usr/share/openhab2/addons
Site configuration /etc/openhab2
 Log files/var/log/openhab2
 Userdata like rrd4j databases /var/lib/openhab2
 Service configuration /etc/default/openhab2

 

Fazit: openHAB 2 auf dem Raspberry Pi

Über die Paketverwaltung kann man in kurzer Zeit und mit wenigen Befehlen problemlos openHAB2 auf dem Raspberry Pi installieren. Auch ein Upgrade zu späterem Zeitpunkt gestaltet sich über die Paketverwaltung sehr einfach. Alles in allem können sich so auch unerfahrene Anwender einen kleinen Server zur Hausautomatisierung einrichten. Wie Raspian auf den Raspberry kommt, könnt ihr hier nachlesen.

Luftqualität im Smarthome: Elgato Eve Room im Test

Mittlerweile gibt es neben einer großen Auswahl an Smarthome-Geräten wie Leuchten, Steckdosen und Schalter gibt es auch eine Sammlung an Sensoren. Die Firma Elgato hat zu diesem Bereich einige Produkte im Angebot. Unter dem Produktnamen EVE sind hier einige Geräte zur Hausautomatisierung in Verbindung mit Apple HomeKit zusammengefasst.

Elgato Eve Room

Der Klimasensor Eve Room analysiert die Luftqualität im Smarthome bzw. in dem Raum, in dem er steht. Als Messgrößen werden Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftqualität erfasst. Letztere wird durch das Messen von flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) bestimmt. Der Sensor ist in einem schlichten, kleinen Gehäuse gehalten, den man unauffällig in der Wohnung platzieren kann. Auf der Rückseite befindet sich die Batterie-Klappe, unter der die 3 AA-Batterien eingesetzt werden.

Luftqualität im Smarthome: Elgato Eve

Um sich mit dem Sensor über Bluetooth Low Energy zu verbinden und die Werte auszulesen, benötigt man ein HomeKit-kompatibles Gerät wie ein iPhone oder iPad. Das Einbinden des Sensors erledigt man bequem und einfach per App. In der EVE-App das Gerät hinzufügen und sobald der Sensor gefunden wurde, kann man den mitgelieferten Einrichtungscode abfotografieren oder falls er nicht richtig erkannt wurde auch manuell eingeben. Im Anschluss muss man den Sensor noch einem Raum zuordnen. Wenn alles geklappt hat, kann man sich von nun an die aktuellen Werte anzeigen lassen und in einer weiteren Ansicht kann man sich den Verlauf über mehrere Stunden,Tage, Wochen oder Jahre anschauen. Die Batterien halten ca. 3 Monate durch, danach muss man sie ersetzten. Die App gibt aber früh genug einen Hinweis über den Zustand der Batterien.

Fazit:  Luftqualität im Smarthome

Die Einrichtung per App funktioniert relativ einfach und ist schnell abgeschlossen. Danach stehen einem die 3 Messwerte (Luftqualität, Temperatur, Luftfeuchtigkeit) hübsch aufbereitet in der nativen Elgato-App oder im HomeKit-Center zur Verfügung. Die Temperatur stimmt relativ genau. Über die Luftqualität im Detail kann ich leider keine Aussage treffen, da ich keine Referenz besitze. Was man aber sagen kann, ist die Tendenz. Wenn man sich in dem Raum längere Zeit aufhält, sinkt die Luftqualität und wenn man den Raum anschließend lüftet, sieht man, wie die Qualität sich wieder verbessert. Von daher kann man schon eine gute Aussage über den Zustand der Luftqualität ablesen.

Luftqualität im Smarthome: Elgato Eve App

Wenn man kein Apple TV als Zentrale nutzt, muss man zur Abfrage der Werte allerdings immer in Reichweite bleiben, Bluetooth ist in dieser Hinsicht leider beschränkt. Sollen Automationen umgesetzt werden, ist ein Apple TV der vierten Generation Pflicht. Diese Funktion ist erst mit tvOS 10 verfügbar. Auch das Zusammenspiel mit Siri funktioniert gut, so kann man z.B. per Sprachbefehl die aktuelle Temperatur abfragen. Elgato bietet im Bereich der Smarthome Geräte noch weitere Sensoren z.B. für die Außenluft an. In einem der nächsten Artikel gibt es hier dann einen Test zu weiteren Elgato-Produkten.

Raspberry Pi 3 Model B: Rasbian installieren

Der Raspberry Pi ist ein Einplatinen-Computer und mittlerweile seit Februar 2016 in der Version 3 verfügbar. Auf der kreditkartengroßen Platine arbeitet ein SoC von Broadcom und die CPU basiert auf der  64bit-ARMv8-Architektur. Die wahrscheinlich auffallendsten Neuerungen sind das WLAN-Modul und das Bluetooth-Modul nach dem Low-Energy-Standard 4.1.

Für den Preis von ca. 40 € bei Amazon bekommt man also schon eine Menge Hardware. Zusätzlich benötigt man noch ein Netzteil und eine SD-Karte, auf der man Rasbian installieren kann. Aktuell verwende ich die SanDisk 32GB.

Rasbian installieren: Schritt für Schritt

Bevor man sich an den Raspberry Pi macht, muss man erst an seinen Desktoprechner. Ladet von der offiziellen Raspberry Pi Seite das Rasbian-Image herunter. Je nach Einsatzzweck muss man sich zwischen der Rasbian Jessie Lite Version oder der „Pixel“ Version entschieden. Wenn man nur eine Standalone-Server ohne Desktop-Umgebung betreiben möchte, reicht die Lite-Version aus. In der „Pixel“-Variante bekommt man neben einer grafischen Oberfläche noch Sonic Pi, Mathematica und vieles mehr. In dem heruntergeladenen ZIP-File findet man eine Image-Datei (1,44 GB bzw. 4 GB), in meinem Fall lautet die 2017-02-16-raspbian-jessie-lite.img.

Rasbian über Terminal installieren

Am schnellsten bearbeitet man die SD-Karte über das Terminal. Beim Mac öffnet man mit cmd+Leertaste ein Suchfenster und tippt dort „Terminal“ ein. Mit Drücken der Eingabetaste öffnet sich dann ein Terminalfenster. Im Terminal gibt man zuerst den Befehl diskutil list ein. In meinem Fall sieht man unter /dev/disk0/ die aktuell verbaute interne Festplatte. Danach steckt man die SD-Karte in den Rechner und führt wieder diskutil list aus. Nun sollte eine zusätzliche „Festplatte“ mit der Größe der Karte angezeigt werden, bei mir mit /dev/disk1/ und 31.9 GB.

Raspbian installieren: SD vorbereiten

Die SD-Karte wird jetzt mit dem Befehl diskutil unmountDisk /dev/disk[Nummer] ausgehängt (in dem Beispiel also mit „diskutil unmountDisk /dev/disk1″). Als Rückmeldung erhält man :“Unmount of all volumes on disk1 was successful“. Der nächste Schritt kopiert die Image-Daten auf die SD-Karte und sollte dementsprechend sorgfältig ausgeführt werden. Dazu wird das Programm dd verwendet und über die Konsole mit sudo dd bs=1m if=~/Desktop/2017-02-16-raspbian-jessie-lite.img of=/dev/rdisk[n]. Mit [n] gibt man wie vorher erwähnt die Nummer eurer Karte an, in meinem Fall also rdisk1. Wenn man Return drückt, wird das Admin-Passwort abgefragt und es fängt das Kopieren an. In der Konsole passiert dann längere Zeit nichts. Nach ein paar Minuten sollte der Vorgang abgeschlossen sein und ihr solltet ein Meldung bekommen, wie viele Bytes kopiert worden sind.

Raspbian installieren mit dd

Jetzt noch die SD-Karte mit diskutil eject /dev/disk1 auswerfen und danach die Karte aus dem Slot entfernen. Die Karte ist nun bootfähig und kann nun zur Installation auf dem Pi verwendet werden. Das war der Teil von „Rasbian installieren“ am PC.

Rasbian installieren: Raspberry Pi starten

Bevor der Raspberry mit dem Netzteil versorgt wird, sollte man zuerst auf jeden Fall die SD-Karte und dann Keyboard, Maus, Ethernet und Monitor anschließen. Wird das Netzteil angeschlossen, beginnt der Raspberry Pi mit dem Brotvorgang. Die Einrichtung erfolgt dann menügeführt über den Bildschirm oder per SSH-Verbindung.

SmartHome: Amazon Echo und KNX

Amazon Echo und KNX verbinden

Als wir vor ein paar Jahren unser Haus bauten, setzte ich als SmartHome-Lösung voll auf den KNX-Standard. Als Taster und Raumtemperatur-Regler kam die Serie B.IQ von Berker zum Einsatz. Anfangs ging es bei der Projektierung nur darum, die Lampen und Rolladen von den unterschiedlichsten Orten zu schalten, so richtig „smart“ war das Haus also noch nicht. Die erste Automatisierung erfolgte dann mit einem Linux-Server, der über eibd (Software-Treiber ) per USB-Schnittstelle auf den KNX-Bus zugreifen konnte.
KNX Taster mit Raumtemperaturregler

Erste Automatik-Funktionen

Jetzt konnten die ersten automatisierten Funktionen realisiert werden. Über ein Skript wird nun alle 15 Minuten die Uhrzeit auf dem Bus gesendet und auf dem Display des Tasters angezeigt. Der integrierte Raumtemperaturregler nutzt die Uhrzeit, um Nachts die Heizung abzusenken. Des Weiteren berechnet der Server täglich die Zeiten für Sonnenauf- bzw. Untergang und fährt die Rollladen im Haus automatisch rauf oder runter. Danach ruhte das Thema SmartHome längere Zeit.

Amazon Echo und KNX

Nachdem ich mich bei Amazon registriert  hatte, einen Echo zu testen, ging die Warterei los. Anfang Dezember bekam ich dann die langersehnte Einladung zum Kauf. Am 3.12. hielt ich Alexa in den Hände und die Einrichtung bzw. Integration ins WLAN gelang problemlos.

Amazon Echo und KNX

Durch das Wort „Alexa“ wird das Gerät aktiviert und wartet dann auf den Befehl, der anschließend auf einem Cloud-Server analysiert wird. Musik vom Spotify-Konto abspielen, Wetterbericht abrufen oder Nachrichten abspielen kann „Alexa“ klappt dank der wirklich guten Spracherkennung sehr gut. Über sogenannte Skills kann „Alexa“ mit zusätzlichen Fähigkeiten erweitert werden. Von Philips gibt es eine Skills-App zur Anbindung von „Hue“-Lampen.



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Da ich einige Lampen und Leuchtmittel aus der Serie habe, wurde dies natürlich gleich getestet. Wenn Echo mit dem Philips-System verbunden ist, kann man verschiedene Gruppen anlegen (z.b. Küche, Wohnzimmer oder auch Szenen) und in der Gruppe die gewünschten Leuchten/Lampen hinterlegen. Danach genügt ein „Alexa, Wohnzimmer an“ und die entsprechenden Lampen werden an- oder ausgeschaltet. Das ist schon sehr cool, leider sind nicht alle Leuchten von Philips. Die Lampen, die über KNX geschaltet sind, können so nicht per Echo aktiviert werden.

 

Amazon Echo, KNX und openHAB

Um jetzt die Lampen über KNX zu schalten, muss man einen kurzen Umweg gehen. Da ich auf der Suche nach einer Visualisierung für mein SmartHome war, bin ich vor kurzem auf openHAB gestoßen. Die Software vereint die unterschiedlichsten Protokolle von Lösungen zur Hausautomatisierung und bietet eine grafische Oberfläche. Unter anderen gibt es Schnittstellen zu Philips Hue und KNX. Passt also perfekt zu meiner Installation und läuft auch meinem Raspberry Pi. Ebenso emuliert ein PlugIn alternative Geräte als Hue-Gerät.   In der Konfiguration wird also ein Ausgang am KNX-Aktor als Hue-Lampe markiert und der Ausgang kann dann in der Alexa-App  einem Kommando zugewiesen werden. Damit ist es nun möglich auch Lampen über KNX mit Alexa zu schalten.

 

Fazit: Amazon Echo und KNX

Das Zusammenspiel zwischen Amazon Echo und KNX funktioniert mit dem Umweg über openHAB sehr gut. Man muss nur aufpassen, dass man die Lampennamen eindeutig benennt, sodass Alexa diese gut unterscheiden kann.

© 2017 Michael Gerhardy

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