Projekt Raspberry Pi: Gedanken zur Home-Automation

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.

Razberry von z-wave / zwave4u – Produkt = 58,31 €
Tellstick DUO = 87,32 €
Busware CUL Stick (CC1101) = 49,00 € + Antenne + Gehäuse
Busware COC Raspberry PI Modul (CC1101) = 64,00 € + evtl. größere Antenne
RaspBee Modul = 57,99 €

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:

[asa]B00FCX1WKM[/asa]
[asa]B0054IPASK[/asa]
[asa]B007KPVC0A[/asa]

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.

[asa book]3645602755[/asa]

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).

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