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Hausautomatisierung mit Raspberry Pi - Folge 1

10.09.2014 | 08:30 Uhr |

Haus- und Heimautomatisierung wird immer populärer – aber es gibt viele Standards und noch mehr Hersteller. Wenn man sich für ein Gesamtsystem entscheidet, ist man meist daran gebunden. Alternativ baut man das Ganze selber, so wie Daniel Böber.

Daniel Böber studiert Medieninformatik, sein Leben dreht sich um Technik, seit er denken kann. Vor allem interessieren ihn Trends und Projekte, die den Alltag erleichtern. Sie noch besser zu machen, ist Herausforderung für ihn. Auf http://siio.de stellt er seine Projekte vor.

 

Natürlich kann man ein Gesamtsystem für Haus- und Heimautomatisierung auch mit erweiterbaren Lösungen wie Homee entwickeln. Aber man kann das Ganze auch direkt selber bauen und damit Erweiterbarkeit und Funktionen seiner kleinen Zentrale selber bestimmen. Ich erkläre, wie Sie einen handelsüblichen Raspberry Pi in eine kleine Smart-Home-Zentrale verwandeln, mit allem, was dazugehört.

 

Vorab : Auch wenn in meiner Beschreibung Befehle wie "apt-get install“ auftauchen und alles sehr technisch aussieht, ist es kein Hexenwerk. Es sind weder Programmierkenntnisse noch tiefgreifendes Linux-Wissen zur Umsetzung notwendig.

Die Fähigkeit, genau zu lesen, nachzubauen und die nötige Sorgfalt, die angegebenen Schritte in der angegebenen Reihenfolge durchzuführen, ist jedoch von Vorteil.

Sollten Sie dennoch nicht weiterkommen, helfe ich hier gern weiter.

Das brauchen Sie für Folge 1:

 

Installation und Einrichtung des Raspberry Pi

- Autoinstaller herunterladen –> ZIP for Windows

- SD-Karte FAT32 formatieren, ZIP auf Root entpacken

- SD-Karte in Raspberry Pi stecken, LAN mit Internet verbinden, 10 min warten (Status kann über HDMI verfolgt werden, aber nicht erforderlich)

- IP-Adresse erfahren (über HDMI oder Router DHCP Log)

Einrichtung des Raspberry Pi: IP-Adresse erfahren
Vergrößern Einrichtung des Raspberry Pi: IP-Adresse erfahren
© Daniel Böber

- Putty Exe downloaden, starten, (IP: 192.168.XXX.XXX Benutzer:root Passwort: raspbian) –> das Login ist immer dann wieder notwendig, wenn Sie die Verbindung trennen, beispielsweise bei einem Neustart. Sie kommen so immer wieder zum Terminal.

- Passwort ändern:

passwd

neues PW eingeben, merken

- Sprache einstellen:

dpkg-reconfigure locales

de_DE.UTF8 UTF8” auswählen

Konfiguration: Sprache einstellen
Vergrößern Konfiguration: Sprache einstellen
© Daniel Böber

- Zeitzone:

dpkg-reconfigure tzdata

Europe Berlin auswählen

Konfiguration: Zeitzone Europa auswählen
Vergrößern Konfiguration: Zeitzone Europa auswählen
© Daniel Böber
Konfiguration: Zeitzone Berlin auswählen
Vergrößern Konfiguration: Zeitzone Berlin auswählen
© Daniel Böber

- Firmware-Update installieren:

cp /vmlinuz /boot/kernel.img

- Speichermanagement-Erweiterung installieren:

apt-get install raspi-copies-and-fills
reboot

ausführen und den Raspberry neu starten

Herzlichen Glückwunsch – die erste Etappe ist geschafft!

Ihr Raspian ist nun mit allen Grundfunktionen installiert. Linux ist weitestgehend modular, somit werden alle benötigten Pakete manuell bzw. automatisch (wenn Abhängigkeiten vorhanden sind) installiert.

apt-get update

dann

apt-get upgrade

um alle installierten Pakete zu aktualisieren (mit Ok bestätigen)

 

WiFi installieren

Beim TP-Link TL-WN725N gibt es zwei Versionen. Bei Version 1 fallen die Schritte 10 bis 16 weg, bei Version 2 sind diese unbedingt notwendig. Verschickt werden fast nur noch Version-2-Sticks. Identifizieren kann man die Version anhand des Typenschildes auf der Verpackung:

Andere WLAN-Sticks funktionieren auch - mehr Infomaterial auf Englisch gibt es hier: elinux.org

 

1.  apt-get install wireless-tools

installiert wichtige Tools für die Konfiguration

2.  apt-get install nano

installiert Texteditor

3.  apt-get install wpasupplicant

installiert WLAN-Verschlüsselungs-Toolkit

4.  apt-get install usbutils

Paket zum USB-Gerät listen

5.  apt-get install rpi-update

Firmware-Update-Utility installieren

6.  apt-get install curl

wichtig für Firmware-Update

7.  rpi-update bdc1ecc6c89d23d9edd0ed23d2b3c13063b3beb7

Firmware-Update ausführen, dauert ein paar Minuten

8.  reboot

ausführen, warten bis Raspberry neu gestartet ist und neu einloggen via SSH

9.  cd /home

ins Home-Verzeichnis wechseln

10. wget https://dl.dropboxusercontent.com/u/80256631/8188eu-20140705.tar.gz

ausführen und Treiber downloaden

11. tar -zxvf 8188eu-20140705.tar.gz

ausführen zum Entpacken

12. install -p -m 644 8188eu.ko /lib/modules/3.12.26+/kernel/drivers/net/wireless13
13. sudo insmod /lib/modules/3.12.26+/kernel/drivers/net/wireless/8188eu.ko14
14. depmod -a15
15. reboot

Treiber sind nun installiert

16. via SSH wieder ins Raspberry einloggen

17. iwconfig

zeigt wlan0, wenn Treiber initialisiert und WiFi geladen ist.

Kommentar:  So in etwa sieht der Output aus. Wichtig ist, dass “wlan0” dabeisteht.

wlan0       IEEE 802.11bgn  ESSID:off/any                    
             Mode:Managed  Access Point: Not-Associated   Tx-Power=0 dBm                  
             Retry  long limit:7   RTS thr:off   Fragment thr:off              
             Encryption key:off                
             Power Management:on
lo          no wireless extensions.  
eth0        no wireless extensions.
18. nano /etc/network/interfaces

Mit diesem Befehl die Netzwerk-Konfigurationsdatei öffnen. Diese sieht in etwa so aus:

auto lo
iface lo inet loopback 
  
auto eth0
iface eth0 inet dhcp

Den folgenden Block am Ende ergänzen:

auto wlan0
allow-hotplug wlan0
iface wlan0 inet dhcp
wpa-ap-scan 1
wpa-scan-ssid 1
wpa-ssid “WLAN-NAME”
wpa-psk “WLAN-SCHLÜSSEL”

Dann sieht das Ganze wie folgt aus:

auto lo
iface lo inet loopback
  
auto eth0
iface eth0 inet dhcp
  
auto wlan0
allow-hotplug wlan0
iface wlan0 inet dhcp
wpa-ap-scan 1
wpa-scan-ssid 1
wpa-ssid “WLAN-NAME”
wpa-psk “WLAN-SCHLÜSSEL”

Speichern mit Ctrl+X –>y (yes) –> Enter

19.  service networking restart

ausführen und Netzwerk neu starten. Wenn alles funktioniert hat, wird in der Konsole nun via DHCP eine IP zugewiesen. Das WLAN ist verbunden (siehe Screenshot):

Zuweisung einer IP in der Konsole
Vergrößern Zuweisung einer IP in der Konsole
© Daniel Böber

Das LAN-Kabel kann nun entfernt werden, denn das Raspberry wird sich in Zukunft automatisch per WLAN verbinden. Die neue IP-Adresse steht bei “bound” (siehe im Screenshot ganz unten).

Damit haben Sie es geschafft und eine eigene kleine Smart-Home-Zentrale fertig installiert.

In zwei weiteren Folgen zeige ich Ihnen, wie man die Zentrale über Aktoren und Sensoren mit Daten füttert und das System zu einem wirklichen Helfer in den eigenen vier Wänden wird.

 

Hinweis für alle Bastler:
Wenn auch Sie ein kreatives Projekt entwickelt haben, schreiben Sie uns. Wir würden Ihre Konstruktionen, nützlich oder einfach nur schräg, gern im Hacks-Bereich auf www.pcwelt.de vorstellen. Schreiben Sie an Birgit Götz - bgoetz@pcwelt.de.

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