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Hausautomatisierung mit Raspberry Pi - Folge 4

08.10.2014 | 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.

In Folge 1 ging es um das Kennenlernen des Minicomputers Raspberry Pi und die grundlegende Inbetriebnahme.

In Folge 2 haben wir erklärt, wie wir das Ganze mit der passenden Hardware bestücken, die wir dann mit der intuitiven Software Pilight bedienen.

In Folge 3 haben wir die Heimautomatisierungs-Software Pimatic vorgestellt und die Zentrale dazu gebracht, einige Aufgaben selbstständig zu erledigen.

In dieser Folge geht es um die Installation eines digitalen Temperatursensors, der nebenbei die Luftfeuchtigkeit misst. Er ist sehr günstig und die Inbetriebnahme ist ein Kinderspiel. In der Praxis können Sie damit Heizungssteuerungen umsetzen oder Räume zur Schimmelprävention überwachen. Am Ende dieser Folge werden wir den Temperaturverlauf in übersichtlichen Diagrammen auswerten können.

Sie sollten sich die Folgen 1 bis 3 durchlesen, um die Programme Pilight und Pimatic zu verstehen. Wenn Sie das schon gemacht haben, sollten Sie jetzt auch ein Grundgefühl für den Umgang mit der Konsole haben. Ich stelle hier ein Image (ca. 1,5 GB) bereit, das den Stand am Ende von Folge 3 abbildet. Eine schöne Anleitung für die Image-Installation gibt es hier in Jan Karres Blog (Schritt 1 bis 3)

Das brauchen Sie für Folge 4:

Wenn Sie jetzt merken, dass Ihnen das Basteln viel Spaß macht, können Sie auch über ein Steckbrett mit Kabeln  nachdenken. Damit kann man sehr gut experimentieren, ohne jedesmal alles zu verlöten.

Anbringen des Temperatursensors

Der Sensor hat drei Anschlüsse: Plus, Masse und die Datenleitung. Man spricht auch von “One Wire”, denn es wird ja nur ein einziger Pin für die Kommunikation genutzt. Wie man es von Netzwerken kennt, hat jeder Sensor eine ID, wird vom Raspberry Pi angesprochen und gibt dann die Werte zurück.

Wer etwas Fantasie besitzt, merkt jetzt: Über eine Leitung können auch mehrere Sensoren hintereinander geschaltet und ausgelesen werden. Darauf möchte ich hier aber erst einmal nicht weiter eingehen.

Verkabelung des Temperatursensors
Vergrößern Verkabelung des Temperatursensors
© Daniel Böber

Der Widerstand ist wichtig, um die Datenleitung bei Nichtbenutzung in einen festen Zustand zu versetzen. Es wäre sonst nicht klar, ob sie aktiv ist oder nicht. Ohne den Widerstand würden schon kleinste elektromagnetische Schwingungen reichen, um die Datenleitung zu beeinflussen.

Konfiguration der Software

Der Sensor wird in der Konfigurationsdatei von Pilight definiert. Von dort aus wird er automatisch an Pimatic übergeben, kann also dann in beiden Weboberflächen verwendet werden.

Ich liste hier gleich noch die Einstellungen für eine weitere Komponente auf, nämlich einen zweiten virtuellen Temperatursensor, der mit Daten eines Wetterdienstes gefüttert wird.

Als erstes loggen wir uns via SSH ins Raspberry Pi ein.

sudo service pilight stop

Pilight beenden. WICHTIG!

cd /etc/pilight/

Pilight Verzeichnis aufrufen.

sudo nano config.json

Konfiguration im Editor öffnen. Wir fügen folgende beiden “Devices” hinzu:

Konfiguration Codezeilen
Vergrößern Konfiguration Codezeilen
© Daniel Böber

Achten Sie hier vor allem auf die “,” die nach den “}” kommen. Nur der letzte Block in der Konfiguration schließt NICHT mit Komma am Ende. “gpio :4″ ist der Pin, an dem der Sensor angeschlossen ist, hier im Beispiel wie in der Abbildung oben. Wenn alles fertig ist, speichern mit Strg+X -> Y(es) -> Enter.  

sudo service pilight start

Pilight wieder starten. Sollte das nicht klappen (es kommt die Meldung “[FAIL] Starting : pilight failed!”, können Sie nach Fehlern suchen. Das geht am einfachsten, indem Sie sich erst einmal die Log-Datei anschauen:

tail -f /var/log/pilight.log

Wenn es Fehler bei der Formatierung gibt, kommt etwa so eine Meldung im log-file:

[ Sep 22 16:36:29:88074] pilight-daemon: ERROR: config is not in a valid json format

Das war's. Der Temperatursensor und die “Wetterstation” sind jetzt eingebunden. Sie haben damit eine genaue Temperaturmessung für den Raum und eine recht zuverlässige für die Außentemperatur. Beide Werte können wir jetzt in diversen Regeln kombinieren.

Temperaturdaten aufzeichnen

Um die Temperatur aufzuzeichnen, muss nicht viel gemacht werden. Pimatic hat bereits einen Data-Logger installiert. Sie sehen den Temperaturverlauf in der Weboberfläche und können einfach das Diagramm anklicken. Die Achsen können frei eingestellt werden, und Sie können so auch über mehrere Tage beobachten.

Die Dateiaufzeichnung im Web
Vergrößern Die Dateiaufzeichnung im Web
© Daniel Böber

Der Temperatursensor in der Praxis

Zum Schluss noch ein kleines Praxisbeispiel. Für eine Heizungssteuerung fehlen uns noch die Heizregler, darum etwas anderes. Wir fügen Wetterdaten aus dem Internet für die Außentemperatur ein und lassen uns warnen, wenn es sinnvoll ist, das Fenster zu schließen. Die Regel sieht folgendermaßen aus:

Pilight Regel: Fenster offen
Vergrößern Pilight Regel: Fenster offen
© Daniel Böber

Hier wird, wenn die Außentemperatur 30 Minuten lang 2 °C höher als die Innentemperatur ist, eine Meldung ans Smartphone geschickt. Der “then” Teil ist hier beliebig. Es kann auch eine Mail verschickt oder ein Alarm ausgelöst werden.

Wie Sie die Infos bekommen, erfahren Sie in der nächsten und damit auch letzten Folge, in der es um die Einbindung des Smartphones geht. Ich zeige, wie Sie sich Push-Mitteilungen auf das Handy schicken können. Ihr Smart Home informiert damit über wichtige Ereignisse, etwa zu hohe Luftfeuchtigkeit, eine offene Tür oder auch die Anwesenheit von Personen. Folge 5 erscheint demnächst.

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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Smart Home umschreibt einen der vermutlich am stärksten wachsenden Trends der Zukunft: Intelligente Geräte und Haus-Steuerungssysteme, die Ihnen Ihr Leben erleichtern sollen. Denkbar und vielfach bereits erhältlich sind dabei Lösungen wie Einbruchschutz oder Sets zum Stromsparen. Oder Intelligente Systeme zur Hausbelüftung oder Heizungssteuerung. Smart TVs bringen das Internet ins Wohnzimmer und Waschmaschinen lassen sich per App steuern. Über intelligente Stromzähler haben Sie mit einem Blick aufs Smartphone den aktuellen Stromverbrauch im Griff. Sie sehen, die möglichen Anwendungen sind vielfältig. In diesem Themenbereich widmen wir uns dem Thema Smart Home, erklären, wie die Technik funktioniert und wie intelligent vorhandene Lösungen am Markt wirklich sind.

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