Projekt Raspberry Pi: Gedanken zur Home-Automation – Part 4

Kommen wir nun zum wahrscheinlich umfangreichsten Teil des kompletten Raspberry-Projektes: Der Home-Automation (Hausautomatisierung). Nun habe ich schon mehrere Beiträge und Texte dazu gelesen. Meine größte Angst ist aktuell, dass verschiedene Komponenten nicht zusammen passen.

Bei meinen Recherchen im Netz, ist mir schon öfter die Abkürzung FHEM (Freundliche Hausautomatisierung und Energie-Messung) auf dem Monitor gezeigt worden. Das klingt schon sehr spannend! Gerade in Kombination mit der Energie-Messung eröffnen sich nochmals ganz neue Möglichkeiten. So stelle ich mir schon jetzt ein paar Statistiken vor, welche meinen Energieverbrauch über das Jahr darstellen – klingt doch irgendwie super, oder?

Am liebsten hätte ich natürlich ein Funkmodul, welches Herstellerübergreifend arbeitet und ich eine größtmögliche Freiheit habe die einzelnen Geräte anzusteuern. Dabei sollen natürlich mehrere Typen unterstützt werden: Schalter, Heizungsthermostate, … . Nachdem ich einiges gelesen habe, möchte ich aber primär auf den HomeMatic-Standard aufsetzen, da dieser (durch Rückmeldesignale der Geräte) zuverlässiger arbeitet und außerdem im weniger „belasteten“ 868 MHz Bereich sendet. Gerade im Bereich der Heizungssteuerung wünscht man sich doch etwas mehr Zuverlässigkeit.

Nun wird man von der Vielzahl an Produkten auf dem Mark schlichtweg erschlagen. Es ist einfach unglaublich wie viele Hersteller in den Markt drängen – und so richtig konnte ich noch keinen Markführer rauskristallisieren. Über die Vielfalt kann man stundenlang lesen und sich informieren. Ich probiere im Folgenden mal eine kleine Übersicht zu schaffen, was man so kaufen kann und wo für mich persönlich die Vor- und Nachteile liegen. Aber: Auch für mich ist das Ganze absolutes Neuland und daher kann ich nicht für Vollständigkeit garantieren. Fehler kann ich ebenfalls nicht ausschließen.

Hier mal eine Auflistung, was alles (meines Wissens nach) existiert.

Vergleich der Lösungen

z-wave Raspberry-Modul

  • Installation: schwer zu sagen (wird einfach auf die Platine gesteckt, technisch weiß ich nicht mehr)
  • Frequenz: 868 MHz
  • Reichweite: bis zu 200m auf offener Fläche oder 30m in Gebäuden (Herstellerangabe)
  • Unterstützte Funksysteme: z-wave
  • Gehäusemodifikation: Keine (sollte mit in das normale Case passen)

Laut Wikipedia ist z-wave das größte Ecosystem interoperabler funkbasierter Produkte (600+ Produkte). Die Liste der Mitgliederfirmen ist wirklich lang – soviel steht mal fest. Könnte sich auch als sehr interessant erweisen.

Tellstick DUO

  • Installation: Einfach (USB-Stick)
  • Frequenz: 433,92 MHz (ISM-Band)
  • Reichweite: bis zu 30 Meter
  • Unterstützte Funksysteme: Intertechno, ByeByeStandby, Chacon, Nexa, Elro, Ikea, Sartano, Waveman, uvm.
  • Gehäusemodifikation: Keine (es geht ein USB-Slot verloren)

Leider eine relativ hochpreisige Lösung für einen einzelnen USB-Stick. Immerhin kostet der Stick alleine doppelt so viel wie die komplette bisherige Raspberry Pi Hardware. Dafür ist es natürlich sehr einfach zu erweitern und ich muss mein Gehäuse nicht „zerbohren“ um zusätzliche Funk-Hardware unter zu bringen. Dafür sieht es eventuell etwas unschön aus, wenn so ein Stick an der Seite des Pi steckt. Trotzdem sehr interessant, da sehr viele Hersteller unterstützt werden und viele aus der Community bereits Erfahrungen mit der Hardware gesammelt haben. Besonders geniale finde ich, dass der DUO-Stick nicht nur senden, sondern auch empfangen kann! Das heißt, dass man Signale von Temperatursensoren oder Bewegungsmeldern auswerten kann. Bisher habe ich nur positives gelesen!

Hier findet man einen etwas ausführlicheren Blog-Artikel zum Thema Tellstick + Fritzbox. In den Kommentaren werden außerdem die Vor- und Nachteile erläutert.

Busware CUL Stick

  • Installation: Schwierig (USB-Stick + komplexe Konfiguration)
  • Frequenz: 868 MHz (oder angeblich auch 433 MHz mit etwas Aufwand)
  • Reichweite: Mit der 5cm-Antenne angeblich eine „normalgroße“ Wohnung ohne Probleme
  • Unterstützte Systeme: FS20, HomeMatic und Intertechno
  • Gehäusemodifikation: Keine (es geht ein USB-Slot verloren)

Mit diesem Stick können ebenfalls die etwas hochwertigeren Produkte im 868 MHz Bereich gesteuert werden. Für mich natürlich schon ein extremer Pluspunkt. Leider fällt die Konfiguration etwas komplexer aus – aber etwas basteln ist ja mein Ziel! Wie ich es aber verstanden habe, hänge es von der Firmware ab, welche Geräte man ansteuern kann. So kann man (meines Wissens nach) die Hersteller HomeMatic und FS20 nicht kombinieren und mit nur einem Stick ansteuern. Aber da kann ich mich irren.

Der Stick ist auf jeden Fall leichter zu konfigurieren als das nachfolgende COC-Modul.

Busware COC Raspberry Modul

  • Installation: Komplex (Modul für Raspberry + Konfigurationsaufwand)
  • Frequenz: 868 MHz und 433 MHz
  • Unterstützte Systeme: FS20, HomeMatic und Intertechno
  • Gehäusemodifikation: Ja, es muss ein „Loch“ für die Antenne gefräst werden

Wenn ich es richtig verstanden habe, handelt es sich um das selbe Bauteil wie der Busware CUL-Stick. Der einzige Unterschied besteht darin, dass das Teil etwas besser mit dem Raspberry verschmilzt. Leider funktioniert das wohl nur optimal mit der Revision 1 des Raspberry Pi. Ich habe schon mehrfach gelesen, dass das Modul sich für Rev B (mit 512 MB RAM) nicht so gut eignet, da es weniger passgenau ist. Da ich diese Version auch besitze, würde ich mich eher für den CUL-Stick entscheiden – schon alleine aus dem Grund, dass ich mein Gehäuse nicht verunstalten möchte (für den Ausgang der Antenne).

RaspBee Modul

  • Installation: keine Angabe (Modul für Raspberry wird einfach eingesteckt)
  • Frequenz: 2,4 GHz
  • Unterstützte Systeme: ZigBee
  • Gehäusemodifikation: Keine (sollte mit in das Gehäuse passen)

Dieses Modul wurde von Dresden Elektronik entwickelt und steuert ZigBee-Komponenten an. Ich habe allerdings auf die Schnelle keine tollen Produkte gefunden, die mit diesem Standard angesteuert werden können. Für mich also schon hier raus. Hier gibt es noch einen kurzen Artikel zu dem Modul.

Andere

Am Ende bleiben noch weitere Lösungen, welche in Frage kommen. So kann man Google mal mit folgenden Begriffen füttern um noch mehr zu erfahren:

Empfangsgeräte

Hier eine kurze Auflistung der Geräte, die ich gerne ansteuern, oder zur Auswertung nutzen, möchte:

Fazit

Es ist unglaublich wie man sich von einem System überzeugen lässt wenn man ein wenig liest, und ein paar Stunden später selbiges für schlecht befindet, weil man etwas besseres gefunden hat. Für mich war es total schwer eine tolle und flexible Basis auf die Beine zu stellen, bei der ich mir sicher bin dass alles zusammen arbeitet. Eventuell gibt es auch garnicht DIE eine Lösung für alles und man muss sich dann doch mehrere Standards zusammenkaufen.

Mich persönlich hat HomeMatic (ELV) eigentlich am meisten überzeugt. Hier zahlt man wahrscheinlich etwas mehr, aber dafür bekommt man auch etwas mehr Qualität. Zusammen mit dem Busware CUL-Stick (mit 5cm-Antenne) ist dies außerdem auch eine sehr günstige Lösung. Weiterhin kann ich FHEM nutzen. Ich habe mich bewusst für den Stick entschieden, da ich so das Gehäuse vom Raspberry Pi nicht verändern muss und die GPIO-Stecker nicht belege. Die USB-Ports brauche ich eh nicht (hoffe ich). Außerdem findet man zu dem System bereits sehr viele Anleitungen und Informationen im Internet.

Angeblich ist es ja mit dem Stick auch möglich, die günstigeren Intertechno-Produkte anzusteuern, die es in jedem Baumarkt für ein paar Euro zu kaufen gibt. Hier kosten 3 Stück soviel, wie eine einzelne FS20-Funksteckdose.

Falls ich in Zukunft damit dann doch an meine Grenzen stoßen sollte, kann ich immer noch ein z-wave-Modul nachrüsten. Damit befasse ich mich aber erst, wenn es wirklich soweit sein sollte.

FS20 ist für mich ausgeschieden, da es nicht bidirektional arbeitet. Ansonsten ist es ebenfalls eine tolle Alternative.

Als nächstes darf ich mich dann wohl mit Begriffen wie FHZ und CCU vertraut machen. Ich bin jedenfalls hoch motiviert und werde das Thema so zeitnah wie möglich angehen. Man bekommt wirklich strahlende Augen wenn man sieht, was alles geht und an was man selbst noch gar nicht gedacht hat. Das wird hoffentlich noch ein großer Spaß mit vielen Ideen und geringen Kosten.

Weitere Quellen

An dieser Stelle möchte ich mich ganz ganz herzlich bei Jörg Hofmann bedanken, der ein wirklich tolles Blog betreibt und mir mit seinen Artikeln sehr viel weiter geholfen hat. Folgende seiner Artikel finde ich extrem lesenswert:

Ein weiteres Dankeschön geht an Michael Heck für einen tollen Artikel zum Thema Home Automation mit dem Raspberry Pi.

Außerdem sieht dieses Buch sehr vielversprechend aus.

Ausblick

Die Spielereien gehen unendlich weiter – so gibt es für XBMC sogar PlugIns, welche FHEM ansteuern können, und so die Lichter dimmen oder ausschalten, wenn man beispielsweise einen Film startet und sie wieder anmacht, sobald man auf Pause schaltet. Hier gibt es einen Artikel dazu (EN).

Über

Jahrgang 87, gelernter Softwareentwickler und fast ein Jahrzehnt Erfahrung im Bereich Web-Entwicklung mit PHP und Web-Design. Diese Eigenschaften machen mich zu einem geeigneten und geschätzten Ansprechpartner für die Umsetzung Ihres Projektes. Weiterhin bin ich seit Ende 2013 Magento Certified Developer.

19 Kommentare


  • Pingback: Projekt Raspberry Pi: Installation von FHEM – Part 5 › mkleine.de

  • leider vollkommen überflüssiger Beitrag.
    Vieles ist einfach falsch und den Rest vermutest Du nur.
    Da ich selber eine von Dir beschriebene Anlage in Betrieb habe
    ist dieser Beitrag einfach nur lächerlich

    • Danke für diesen konstruktiven Beitrag, welchen ich auch gerne freigebe. Ich habe mich mittlerweile natürlich weiterhin intensiv mit dem Thema auseinander gesetzt und bisher läuft auch alles sehr rund (siehe weitere Beiträge). Gerne korrigiere ich Aussagen, die falsch sind. Dafür bräuchte ich nur konkrete Anhaltspunkte – meiner Meinung nach ist alles korrekt und ehrlich beschrieben.

      Dass ich einiges nur vermuten kann, liegt daran, dass ich nicht alles im Einsatz habe und mich auch nicht näher mit den einzelnen Technologien/Herstellern beschäftigt habe. Das schreibe ich aber ebenfalls im Artikel. Meine Kombination aus Raspberry Pi, CUL und HomeMatic- und InterTechno-Komponenten läuft jedenfalls reibungslos.

      Viele Grüße @ „Information und Technik Nordrhein-Westfalen (IT.NRW)“. Gut, dass es noch kompetente Mitarbeiter im Land gibt, welche mit konstruktiven Kommentaren das Internet ein Stückchen besser machen.

  • Hallo Matthias, vielen Dank für diesen Übersichtsartikel. Er hat mir sehr geholfen doch mal ein wenig mehr durch den Dschungel an Protokollen und Herstellern zu blicken, sodass ich mich nun zum testen auch für ein System entscheiden konnte (HomeMatic). Die Hinweise auf den Shop von busware fand ich besonders nützlich, da ich so für den Raspberry Pi nun hoffentlich auch einen brauchbaren Transceiver habe. Hier habe ich mich jedoch für den neueren stapelbaren CC1101 (http://shop.busware.de/product_info.php/products_id/97), der mit 39,- (49,- mit 5dBi) Euro auch preislich noch mal attraktiver ist.

    • Danke für Deinen Kommentar – den hatte ich auch erst im Auge. Allerdings ist es wohl angeblich so, dass die Module des Raspberry in Revision B nicht mehr genau in das Gehäuse passen da etwas im Weg ist (was genau weiß ich nicht mehr). Ich würde Dich bitten, mich hier auf dem Laufenden zu halten ob das alles passt und geklappt hat – dann bin ich da auch wieder etwas schlauer.

      Preislich ist es ja wirklich attraktiver (zumal man ja nichtmal ein Gehäuse braucht).

  • Das Raspberry Pi läuft (mit Raspian und dem FHEM), die Installation geht gut von der Hand und das SCC (http://busware.de/tiki-index.php?page=SCC_Installation) läuft auch problemlos. In die ganz flachen Gehäuse passt das Rasperry mit dem SCC nicht mehr. In die etwas größeren, die noch ca. 3-4 mm mehr Platz nach oben bieten als der USB/Ethernet-Port hoch ist passt es modifiziert (Aussparung für Antenne) rein. Alternativ und radikaler kann man die Pins der GPIO-Erweiterung einfach abschneiden

    Am Anfang hatte ich den FHEM nicht aktualisiert, das rächt sich dann wenn es um die Erkennung des SCCs geht.

    Mit der 5dB Antenne habe ich in der Wohnung über eine Entfernung von ca. 8m und 3-4 Wänden keine Verbindungsprobleme.

  • Franziska Halo

    Ein Artikel, der auch einem (Noch)-Laien wie mir weiter hilft! Das ist genau die Lösung, die auch mir vorschwebt. Hast du die Installation vorgenommen? Im Moment ist mir noch nicht klar, ob die AES-Verschlüsselung, die die Homematic-Fensterkontakte nutzen, ein „Kommunizieren“ mit der CUL erlauben…
    Den Raspi hab ich mir schon bestellt!

  • Hallo Mathias,
    ich freue mich, deinen Blog gefunden zu haben. Ich habe selbst im Vorfeld schon ein wenig getüftelt und einen Raspberry Pi für die Hausautomatisierung im Einsatz (allerdings mit Pimatic). Dazu habe ich am Raspberry an den GPIO mehrere Relaisschaltungen realisiert, mit denen ich das Garagentor öffnen und dessen Status (offen/zu) abfragen kann. Der Status wird dann auch an meine XBMCs (Wohnzimmer ZBox, Schlafzimmer 2. Raspberry) gesendet und als Meldung angezeigt.
    An Ideen mangelt es bei mir nie, leider habe ich meist nicht die Zeit, umfassend zu recherchieren, daher bin ich sehr dankbar für Blogs wie den deinen 🙂

    Ich werde mein System nun auch auf FHEM umstellen und dazu deine Erfahrungen und Anleitungen nutzen 🙂

    Also immer weiter so 🙂

    VG, Patrick

    • Sehr spannend zu hören. Warum genau willst Du umstellen? Ich bin mit FHEM momentan nicht mehr so glücklich und plane eine Umstellung auf Pimatic ODER openhab. Ich würde mich freuen, wenn Du Deine Gedanken dazu genauer ausführst. Mich stören an FHEM die eingeschränkten Frontend-Möglichkeiten. Und perl liegt mir auch nicht so 😉

    • Patrick Noll

      Hallo Mathias,
      also ich muss sagen, dass ich die Möglichkeiten bei Pimatic noch wesentlich eingeschränkter sehe als bei FHEM, aber das mag natürlich auch daran liegen, dass ich, wie schon erwähnt nicht die ausreichende Zeit habe, die ein oder andere Programmierung vorzunehmen. Am Knowhow liegt es nicht. Ich habe Informations- und Kommunikationstechnik studiert, bin aber seit der Diplomarbeit .net Entwickler (in erster Linie Desktop-Anwendungen).
      Zum Beispiel hat mich an Pimatic gestört, das man nicht mal für seine Variablen usw. mit einfachen Mitteln einen Alias erstellen kann.
      Was ich bei Pimatic allerdings positiv finde ist zum Biespiel das erstellen von bedingten Anweisungen um bestimmte Vorgänge zu steuern.
      Bei FHEM ist mir sehr positiv aufgefallen, das eigentlich zu allem, was ich so umsetzen will, schon ein Workaround existiert, wo man sich weitere Anregungen holen kann.
      Ich denke mal, jeder Weg hat seine Vor- und Nachteile.

  • Pingback: Blog J.Schweiss | Home Automation

  • Zeki Erkmen

    Hallo Mathias,

    auch ich nutze Pimatic und bin eigentlich soweit zufrieden. Ganz besonders gefällt mir die integration mit Arduino am besten und da es immer weiter entwickelt wird kommen sehr viele plug-ins hinzu.

    Hast Du inzwischen Pimatic testen können? Deine Meinung würde mich interessieren.

    • Hi Zeki,

      nein, leider steht meine Hausautomatisierung momentan zu Hause und wird nicht weiterentwickelt. Ich warte gerade, welches System sich wohl durchsetzen wird. Dann wird ausgebaut… Aber das kann scheinbar ja noch eine ganze Weile dauern. Bin gespannt was die ersten Apple HomeKit Komponenten so können und wie sich alles integriert!

      Pimatic steht dennoch auf meiner Test-Liste. Kostet mich ja erstmal nichts – nur Zeit 😉 Und am Ende habe ich das gleiche Ergebnis wie aktuell. Daher bin ich da nicht besonders hinterher. Kommt aber noch, ganz bestimmt!

    • Da Anfragen an Zugangssysteme eigentlich immer mit AES verschlüsselt sind (zumindest bei HomeMatic), ist das mit dem CUL nicht möglich. Dazu bräuchte man dann diesen HomeMatic Konfigurationsadapter statt des CUL.

    • A.Schubler

      @Matthias, das stimmt nicht. Der CUL kann schon lange mit AES umgehen. Dazu braucht es keinen HMLAN.

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