Smart Home Broadcast

Schlagwort: Aktor

  • Basis Hardware (B3)

    Bevor wir nun endlich los legen benötigen wir ETWAS Hardware.

    Info: Auf dieser Seite werden Produkt-Vorschläge gemacht. Es handelt sich dabei um eine beispielhafte Auswahl.

    Wichtig: Übertreibe es nicht. Eine Server Hardware und ein Smart Home Device – z.B. eine schaltbare Steckdose – ist zum Start völlig ausreichend.

    Server Hardware

    Die Basis-Installation – iobroker – erfolgt in den folgenden Beiträgen auf einem Raspberry Pi mit Linux OS. Der Raspberry Pi wurde mit dem Ziel entwickelt „jungen Menschen den Erwerb von Programmier- und Hardware-Kenntnissen zu erleichtern“.

    Technisch handelt es sich um einen sehr simplen, robusten und äußerst preiswerten Ein-Platinen-Computer mit ARM CPU. Alternativ kann eine vergleichbare Hardware genutzt werden. Auf folgende Eigenschafte sollte bei der Auswahl geachtet werden:

    • Deine Smart Home Zentrale wird 24/7 in Betrieb sein und eine sehr geringe Leistungsaufnahme ist für diese Aufgabe essentiell (mein Raspberry Pi hat mit SSD ca. 8 W – verbraucht ca. 70 kWh im Jahr).
    • Du solltest darauf ein aktuelles Linux basiertes Betriebssystem installieren können (Ubuntu Server, …, Raspian). Ein Desktop bzw. eine grafische Oberfläche ist nicht nötig.

    Wenn du wenig Ahnung von Linux hast empfehle ich den Einsatz eines Rasperry Pi mit 4GB RAM und Raspian OS. Einfache Installation und Konfiguration – viele Tutorials im Netz. Zudem kannst du mithilfe zusätzlicher Micro SD Karten kostengünstig weitere Entwicklungs- oder Test-Umgebungen realisieren.

    Tipp: Ein älterer stromsparender Laptop kann eine gewisse Zeit überbrücken.

    Smart Home Device

    Es gibt unzählige Smart Home Produkte am Markt – Schalter, Lampen, Heizventile, Temperatursensor, Wassermelder, Bewegungsmelder, …

    Für ein erstes Smart Home Erlebnis empfehle ich eine simple schaltbare Steckdose. Ich empfehle zum Start die „Shelly Plug S“. Diese kann nativ ohne externe Cloud im heimischen Smart Home via WLAN integriert werden, kann Schalten und hat eine Verbrauchsmessung.

    Deutlich günstiger sind schaltbare Steckdosen aus China – z.B. die „Gosund SP1“ (oder eine baugleiche Alternative). Diese kann mit entsprechender Firmware ebenfalls ohne Cloud integriert werden. Es gibt gute und schlechte Produkte.

    Info: Für die Integration der Gosund Steckdose mittels MQTT ohne Cloud ist eine alternative Firmware wie Tasmota zu flashen – ggf. später bei Bedarf ein weiterer Beitrag.

    Achtung: Es gibt viele Produkte am Markt bei denen das flashen mit alternativer Firmware nicht so einfach möglich ist.

    Tipp: Eventuell hast du bereits eine schaltbare WLAN Steckdose – diese kann i.d.R. über einen iobroker Adapter integriert werden. Versuch ert mal die.

    Um auch einen Sensor zu nennen. Der „Shelly H&T Gen3“ ist ein kleiner batteriebetriebener Temperatur- und Luftfeuchte-Sensor von Shelly (Info: Kann über 4x AA Akkus betrieben werden).

    Abriss

    Am Ende ist es dir überlassen welche Hardware du verwendest. Wenn dir die Hardware Auswahl missfällt oder du gute alternative Hardware kennst gib gerne Feedback. In diesem Sinne viel Spaß beim gemeinsamen Installieren …

  • Smart Home Grundlagen (B1)

    Nachdem wir nun die Beweggründe und die Ziele dieses Blogs kennen, können wir uns der Umsetzung deines Smart Homes widmen. Fast …

    … wir sollten zuvor ein paar wenige Grundlagen und Prinzipien von Smart Home kennen lernen.

    • Smart ist relativ
    • Smart Home Funktionsprinzip
    • Die Tücken des Smart Home

    Smart ist relativ

    Ein Smart Home ist im wesentlichen dadurch definiert, dass möglichst alle Bereiche (Heizung, Lüftung, Licht, Haushaltsgeräte, Media, …) miteinander vernetzt und ansteuerbar sind. Auf dieser Informations-Basis werden dann Smarte Funktionen möglich.

    Beispiel: Ein Bewohner betritt den Küchenbereich, das Licht ist aus, es ist Montag 6:40, kein Feiertag, es gibt keinen Termin bis 9:00 Uhr, …
    Diese Situation könnte über eine Logik definiert sein bzw. erkannt werden. Als Aktion setzt nun im Wohn- und im Küchenbereich das Licht gedimmt ein. Zudem spielt in der Folge Musik.
    Die italienische Espressomaschine hat bereits vor 15 Minuten damit begonnen zu heizen und ist nun bereit für den ersten Bezug.
    An einem Feiertag ohne Anwesenheit von Bewohnern wäre wie von Geisterhand alles anders gekommen.

    Das Beispiel soll aufzeigen, dass es bei Smart Home nicht nur um Technologie, Größe und Vernetzungsgrad geht.

    1. Deine Phantasie bestimmt in erster Linie wie smart dein Smart Home ist oder werden kann.
    2. Die Geschmäcker sind unterschiedlich. Jeder hat andere Vorlieben und andere Schwerpunkte.
    3. Die Informationen, welche das Smart Home auswertet, sind in der Regel sensibel.

    Wer ein Smart Home haben möchte sollte sich daher meiner Meinung nach mit ein paar grundsätzlichen Fragen beschäftigen.

    • Was soll mein Smart Home können? Was brauche ich? Was will ich? Was nicht?
    • Welche Alternativen gibt es? Welche Vor- und Nachteile haben diese?
    • Welche Daten werden wie und wo abgelegt? Was signalisiert mein Smart Home für andere sichtbar nach außen? Was wenn jemand mein Smart Home unter Kontrolle bringt?

    Smart Home Funktionsprinzip

    Aber wie funktioniert nun das Smart Home? Im Kern handelt es sich um simple Automatisierungen. Eventuell hast du das Prinzip bereits im Wortlaut des obigen Beispiels entdeckt. Vermutlich ist es dir bereits unterbewusst klar.

    Es ist offensichtlich – wir Menschen haben Haut, Augen, Ohren, … – das Smart Home hat Temperaturfühler, Bewegungsmelder, Zugang zu unserem Kalender, …
    Ein Überbegriff dafür ist „Sensorik“/„Sensor“ – Wortlaut im obigen Beispiel „erfassen“.

    Für die Ausführung hat das Smart Home elektronische Schalter, Stellmotoren, …
    Der Überbegriff dafür ist „Aktorik“/„Aktor“ – Wortlaut im obigen Beispiel „einsetzen“.

    Was noch fehlt ist eine Verbindung zwischen „Sensor“/„Ereignis“ und „Aktor“/„Aktion“. Diese wird durch die „Logik“ oder auch „Auswertung“ mit entsprechender „Steuerung“ realisiert.

    Vielleicht hast du in deiner Schulzeit etwas von EVA-Prinzip gehört. Es beschreibt das Grundprinzip der Datenverarbeitung für eine Automatisierung.

    • Eingabe (Sensorik) > Verarbeitung (Logik) > Ausgabe (Aktorik)

    Die Tücken des Smart Home

    Zuletzt widmen wir uns einem Aspekt, welcher im Besonderen auf Smart Home zutrifft. Die Informationen, welche das Smart Home verarbeitet sind nicht die Realität und nicht vollständig. Wie der Mensch kann auch das Smart Home die Realität nie zu 100% richtig bestimmen bzw. erfassen.

    • Messungenauigkeiten
    • Interpretation
    • Unwissen
    • …

    Es ist kein Licht an, die Haustüre und Balkontüre wurden vor drei Stunden geschlossen und seither keine Bewegung im Haus, die SmartWatch und das Handy sind nicht mit dem WLAN verbunden. Es wird gerade 20:00.
    Das Smart Home erkennt (Sensorik) diese Situation (Logik) und reagiert mit dem herunterfahren aller Jalousien (Aktorik).

    Genau wie wir es haben wollten bzw. wir es uns über die Logik programmiert haben – „Wir sind die Besten!“

    Es wäre blöd, wenn der Bewohner im Beispiel lediglich auf dem Balkon ein Buch liest und seine „Apfelprodukte“ zuvor in den Flugmodus versetzt hat. Nun hat ihn sein Smart Home ausgesperrt. Kurze Zeit später erwacht das 14 Monate alte Kind in seinem Kinderzimmerbett und will anschließend lautstark zu seiner „Mama“!

    Was für die „Erfassung“ gilt, gilt auch für die „Ausführung“. Ist das Garagentor wirklich zu, wenn der Antrieb in die Begrenzung lief?

    Denkbar ist auch, dass Nachbars Katze in der Garage war und vor Schreck eine Holzlatte um gestoßen hat. Diese blockiert nun das Garagentor ohne das Auslösen einer Lichtschranke und im Ergebnis ist das Tor nicht vollständig geschlossen.

    Das Smart Home hat wie alles im Leben seine Tücken. Es gibt technische Ausfälle, Ungenauigkeiten, … Aspekte, die bei der Konzeption nicht beachtet wurden. Auch wir Menschen machen Fehler und interpretieren Situationen falsch. Daher gilt: Es gibt immer ein Risiko, dass dein Smart Home im Betrieb Fehler macht.

    Eventuell hast du das alles schon gewusst, ich habe etwas falsch oder missverständlich ausgeführt. Vielleicht feierst du den Blog jetzt schon ab. Lass es die Leser wissen und kommentiere den Beitrag oder sende mir dein Feedback.