Smart-Home-Update

18 Mrz 2018
18. März 2018

Ziemlich genau ein Jahr ist es her, dass ich über den Stand meines Smart Homes berichtet habe (Link zum Artikel). Höchste Zeit für ein Update, zumal sich wieder einiges getan hat. Ich möchte dabei nur auf Neuerungen und Veränderungen eingehen, alles weitere ist prinzipiell wie im letzten Jahr beschrieben. Die Smart-Home-Thematik ist für mich inzwischen so spannend, dass sie zu einem Schwerpunkt meiner Computer-Aktitiviäten in der Freizeit geworden ist (und ich nicht mehr zum Schreiben von Artikeln gekommen bin).

Smart-Home-Zentrale

Der Großteil meines Smart-Homes basiert immer noch auf dem Z-Wave-Funkstandard, gesteuert von einem SmartThings-Hub (Einzelheiten wie gesagt im Vorjahrsartikel). Für die Automatisierungen nutze ich inzwischen die „web Community’s own Rule Engine“, kurz „webCoRE“ (Link zum Wiki). Diese ermöglicht es mit einer sehr simplen Skriptsprache direkt über einen Webbrowser sehr mächtige Automatisierungen, die „Piston“ genannt werden, zu schreiben. Die browserbasierte IDE ist so einfach zu bedienen, dass man nicht einmal unbedingt ein Profi sein muss, um die Dinge zu automatisieren. Zum Beispiel nutze ich dieses Piston, um ein altes iPad, welches ich zu Steuerungszwecken an der Wand hängen habe (s. Titelfoto), zweimal pro Woche automatisch zu laden, indem die zugehörige Z-Wave-Steckdose nachts eingeschaltet wird:

webCoRE iPad-Aufladung

Das ist ein relativ einfaches Skript, aber man sieht schon wie es prinzipiell funktioniert. Es gibt Anweisungen, Bedingungen, Blöcke, Auslöser, Timer, Variable usw., die man so zusammenbaut, wie man es braucht. Keine dieser Zeilen muss übrigens geschrieben werden, alles wird über Dialoge zusammengeklickt:

webCoRE-Editor

Die verschiedenen Stati des Smart-Homes, z.B. „Home“, „Night“ oder „Away“ können in Bedingungen mit einfließen.

Man kann sogar HTTP-Aufrufe starten, was sehr nützlich ist. Ich komme später darauf zurück. Mit Hilfe einer kryptischen URL können webCoRE-Skripte sogar von außerhalb angestoßen werden, was u.a. ein Anbindung an Dienste wie IFTTT ermöglicht. Inzwischen habe ich rund 50 dieser Pistons, die hier für einen Großteil der Automatisierungen zuständig sind.

HomeKit

Obwohl ich ausschließlich Computer, Tablets und Smartphones von Apple benutze, spielt HomeKit in meinem Haushalt keine Rolle mehr. Ich habe kürzlich mein letztes HomeKit-basiertes Gerät – OK, abgesehen vom Hue-System – verkauft. Ich denke nicht, dass mit HomeKit derzeit der Automatisierungsgrad erreicht werden kann, über den ich momentan verfüge. Auch ist meiner Meinung nach der Siri-Sprachassistent nicht so mächtig und so erweiterbar wie Amazons Alexa.

Raspberry Pi

Es ist sehr vorteilhaft für ein Smart Home, die ganze Zeit einen Computer laufen zu haben. Dieser kann alle Steuerungsaufgaben erledigen, die so mit der Smart-Home-Zentrale nicht möglich sind. In vielen Fällen, so auch bei mir, reicht dazu ein „Rapsberry Pi“ völlig aus. Dieser ist nicht viel größer als eine Zigarettenschachtel und hat nicht mal eine Festplatte, sondern läuft in meinem Fall mit einer 16GB-Micro-SD-Karte. Linux-Kenntnisse sind bei Einrichtung und Nutzung auf jeden Fall von Vorteil. Auf die einzelnen Funktionen des Mini-Computers in meinem zu Hause gehe ich im Laufe des Artikels ein.

Fritzbox 7590

Bis Ende letzten Jahres basierte meine Internet-Versorgung noch auf einem AirPort-Extreme-Router mit angeschlossenem Modem. Höchste Zeit für einen Wechsel, sobald die Telekom auf einen IP-Anschluß umstellt (was in kürze der Fall sein wird) wäre diese Kombination nicht mehr lauffähig gewesen, ganz abgesehen davon, dass sie keine hohen DSL-Geschwindigkeiten unterstützt hat. Ich habe mich daher für die neuste Fritzbox als Rundum-Lösung entschieden. Passend dazu verwende ich ein Fritzfon für das Festnetz. Die Fritzbox bietet sehr weitreichende Einstellmöglichkeiten. So kann man z.B. leicht Anrufe von bestimmten Nummern sperren, so dass nervige Callcenter nur noch einmal die Chance haben hier aufzuschlagen, um dann in die Sperrliste zu kommen. Schick ist auch, dass man über Anrufe in Abwesenheit per E-Mail informiert werden kann und eine evtl. Nachricht auf dem Anrufbeantworter gleich als Sounddatei mit anhängt. Für fortgeschrittene Nutzer gibt es sogar einen Call-Monitor, der es erlaubt, von einem anderen Computer auf eingehende Anrufe zu reagieren. Genau das mache ich mit meinem Raspberry Pi und lasse mir damit eingehende Anrufe auf meinem LaMetric-Display anzeigen:

Call-Monitor

Anrufe aufs Handy kann das LaMetric-Display, welches ich letztes Jahr ausführlicher beschrieben habe, übrigens seit einiger Zeit von sich aus anzeigen, somit bin ich komplett abgedeckt.

Heizungssteuerung

Das Thema Heizung war im letzten Artikel noch ein offener Punkt. Meine Heizung steuere ich mittlerweile direkt von meiner SmartThings-Zentrale über Heizkörper-Thermostaten von Danfoss via Z-Wave-Standard. Endlich kann ich an kalten Tagen bereits vor Verlassen der Firma zu Hause die Heizung einschalten, damit es bei Ankunft schon entsprechend warm ist. Bei Verlassen der Wohnung durch die letzte Person wird die Heizung automatisch ausgeschaltet, ebenso sobald ein Fenster geöffnet wird. Letzteres ist eine webCoRE-Automatisierung im Zusammenspiel mit Z-Wave-Fenstersensoren.

Sonos-Soundsystem

Inzwischen ist jeder Raum über einen Sonos-Lautsprecher ausgestattet, sodass ich nun über ein Multiroom-System verfüge. Derzeit sind die Play1-Lautsprecher ziemlich günstig zu haben. Ich habe viele Möglichkeiten, die Audio-Wiedergabe zu steuern: Über die Sonos-App, über Alexa und über diverse Logitech-Pop-Schalter (s.u.), die mit entsprechenden Sonos-Favoriten (in der Regel Wiedergabelisten oder Radiosender) belegt sind. Das System ist mit Hilfe der Software „AirSonos“ (Link zum GitHub-Projekt), die auf meinem Raspberry Pi läuft, sogar via AirPlay erreichbar.

Ich bin aber noch einen Schritt weitergegangen. Neben Alexa (s.u.) ist das Sonos-System auch die Stimme meines Smart-Homes. Über Node-Sonos, eine Software die ebenfalls auf meinem Raspberry Pi läuft (Link zum GitHub-Projekt), ist es möglich, per http-Aufruf Sprachausgaben auf Sonos-Lautsprecher zu schicken. Das kann z.B. so aussehen:

http://<IP-Adresse-Raspberry-Pi>:5005/Wohnzimmer/say/Hallo/de-de/50

„Wohnzimmer“ ist hier der verwendete Sonos-Lautsprecher, „Hallo“ der Text, „de-de“ die Sprache und „50“ die Lautstärke in Prozent. Wie ich schon erwähnte, kann webCoRE genau solche HTTP-Abfragen absetzen, was ich für eine ganze Reihe akustischer Hinweise meines Smart-Home-Systems nutze z.B. „Badezimmer besetzt“, „Badezimmer frei“ oder CO2-Konzentration im Wohnzimmer zu hoch, bitte lüften“. Letztere Information bezieht webCoRE von meiner Netatmo-Wetterstation, die sich in SmartThings integrieren läßt und dort dann in Form mehrerer Sensoren auftaucht.

Neben Sprachausgaben ermöglicht die Software übrigens auch eine Musiksteuerung mit Befehlen wie „Play“, „Pause“, „Next“, „Previous“ oder das Abspielen von Favoriten.

Komplexere Sprachausgaben, wie z.B. eine morgendliche Begrüßung (u.a. mit Ansage des Datums und der Außentemperatur) erfolgen über PHP-Skripte auf dem Raspberry Pi.

Genau wie HomeKit ist auch der HomePod erstmal kein Thema für mich. Zum einen gibt es ihn in Deutschland noch nicht, zum anderen denke ich, dass ich auch hier mit dem Sonos-System mehr Automatisierungsmöglichkeiten habe. An einem Klang-Vergleich aus erster Hand wäre ich natürlich dennoch interessiert.

Echo-Sprachsteuerung

Inzwischen ist jeder Raum entweder mit einem Echo, einem Echo Dot oder einem Echo Spot ausgestattet. Damit steht eine Sprachsteuerung überall zur Verfügung. Es ist z.B. in der Nacht sehr praktisch, einfach nach der Uhrzeit zu fragen, ohne dass man sich erst Richtung Uhr drehen muss. Zusätzlich können die Echos seit einiger Zeit als Interkom-System zwischen den Räumen verwendet werden.

Zu meinen meistgenutzten Alexa-Skills gehören:

  • Sonos (Steuerung der Musik-Wiedergabe)
  • Netatmo (Abfrage von Klimasensoren innen und außen)
  • Bring! (Einkaufsliste verwalten)
  • RainToday (ist innerhalb der nächsten Stunde mit Regen zu rechnen?)
  • Abfallkalender (wann wird welche Tonne geleert?)
  • Yonomi (Steuerung Logitech Harmony)
  • Hue (Beleuchtungsteuerung)

Logitech Pop

Die smarten Schalter habe ich bereits im letzten Artikel erwähnt. Inzwischen habe ich 14 Stück davon, die sowohl für Beleuchtung, Sonos-Favoriten, als auch für Smartthings-Schalter (in der Regel für schaltbare Steckdosen und virtuelle Schalter) Verwendung finden. Nach meiner Erfahrung arbeiten sie zuverlässig, man sollte aber die zugehörige Bridge möglichst nah an einen WLAN-Router oder -Repeater platzieren. Die Schalter kleben einfach überall, ich hab sogar einen unter der Wohnzimmer-Tischplatte, der u.a. für das Einschalten der „Kinobeleuchtung“ zuständig ist. Ich hab vorsichtshalber schon mal recherchiert, aber eine Obergrenze für die Schalterzahl scheint es nicht zu geben.

Regen-Sensor

Ich habe meine Netatmo-Wetterstation durch den zugehörigen Regen-Sensor ergänzt. Auch dieser ist sowohl in SmartThings/webCoRE integrierbar als auch über eine HTTP-basierte API abfragbar, was entsprechende Automatisierungen ermöglicht. So erfolgt beispielsweise eine Ansage über das Sonos-System, sobald es zu regnen beginnt. Die aktuelle Niederschlagsmenge ist auch Teil meiner Rotation auf dem LaMetric-Display geworden.

Regenmesser

LED-Panels

An zwei Stellen meines Smart-Homes gibt es inzwischen selbstgebaute LED-Panels, denen ich auf einen Blick wichtige Zustandsinformationen entnehmen kann. Dieses Panel hier zeigt z.B. den Status der Heizungen an, ob die Balkontür offen ist und ob es gerade regnet (was die blaue LED gerade signalisiert):

LED-Panel

Technisch ist das über ein RGBW-Z-Wave-Modul von Fibaro gelöst, welches eigentlich zur Steuerung farbiger LED-Leisten gedacht ist. Die LEDs sind damit einzelne Lampen in SmartThings, die über webCoRE-Skripte die gewünschte Information anzeigen. Neben dem Z-Wave-Modul werden ein Netzteil, farbige LEDs und ein kleines Kunststoff-Gehäuse benötigt.

Automatisierungen

Mit der Kombination aus

  • Sensor-Daten (Türen, Fenster, Bewegung, Temperaturen, CO2-Konzentration, Regen, …)
  • schaltbaren Steckdosen
  • schaltbarer Beleuchtung (Phillips Hue)
  • Display-Ausgaben (LaMetric)
  • Sprachausgaben (Sonos) und
  • Spracheingaben (Alexa)

sind der eigenen Fantasie für Automatisierungen kaum noch Grenzen gesetzt. Einige Bespiele habe ich bereits genannt, zum Abschluss des Artikels möchte ich noch ein paar weitere erwähnen:

  • Die Badezimmer-Beleuchtung wird basierend auf Bewegungsdaten im Bad und dem Flur davor automatisch ein- und ausgeschaltet, sofern es dunkel genug ist. Nachts ist das Licht dabei dunkler geschaltet, damit es keinen wachmachenden Effekt hat. Es wird optisch und akustisch signalisiert, dass das Bad besetzt ist.
  • Wenn ich nach Hause komme, werde ich durch eine Sprachansage begrüßt. Diese beinhaltet Uhrzeit, Raumtemperatur sowie Luftqualität. Außerdem werde ich ebenfalls per Sprachansage informiert, ob ich einen Anruf verpasst habe. Bei Dunkelheit wird zusätzlich das Licht eingeschaltet.
  • Zu Uhrzeiten, an denen normalerweise jemand zu Hause ist, erfolgen eine Reihe automatischer Erinnerungen über das LaMetric-Display mit gleichzeitiger Sprachausgabe, z.B. „bitte Pflanzen gießen“.
  • Eine Alexa-Routine verabschiedet mich mit dem Sprachbefehl „Auf Wiedersehen“ und schaltet gleichzeitig die komplette Beleuchtung aus. Letzteres ist auch über einen Pop-Schalter innen neben der Wohnungstür möglich.
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