pilight – Mein Einstieg in die Hausautomation

„Alle Jahre wieder…“ steht nicht nur das Christkind vor der Tür, sondern wird auch die Weihnachtsbeleuchtung vom Dachboden geholt und das Haus erleuchtet. Bei dieser Dekobeleuchtung bietet es sich geradezu an, das Ein- und Ausschalten zu automatisieren. Im einfachsten Fall kommt vor jede Leuchte eine Zeitschaltuhr. Schnell gelöst, aber natürlich total unnerdig. Ich wollte das Ganze dieses Jahr mit Funksteckdosen und einem modifizierten Raspberry Pi umsetzen. Das war dann auch der Aufhänger, um sich ein wenig mit dem Thema „Hausautomatisierung“ oder auch „Smart Home“ zu beschäftigen.

Einkaufsliste

Was braucht man nun alles? Allen voran natürlich einen Raspberry Pi. Aber mindestens einer gehört ja sowieso mittlerweile fast zur Grundausstattung eines jeden gepflegten Nerd-Haushalts.
Weiterhin benötigt man Funksteckdosen. Am besten welche, dessen Funkcode man per DIP-Schalter konfigurieren kann. Mittlerweile stellen viele Hersteller auf ein Selbstlernverfahren zwischen Sender und Empfänger um, was die Sache ein wenig schwieriger macht. Ich habe mich für diese Innensteckdosen und diese Außensteckdosen entschieden.
Zu guter Letzt braucht man noch ein letztes Stück Hardware, die den Raspberry Pi mit den Funksteckdosen kommunizieren läßt: einen 433/434 MHz-Funksender, der an die GPIO-Leiste angeschlossen wird. Meiner ist dieser hier

Software

Damit das Ganze dann auch wirklich „smart“ wird, braucht man noch eine Software, die die Geräte ein- und schalten kann. Ich habe mich erst einmal für pilight entschieden. Das erschien mir ein leichter Einstieg in das Thema zu sein. Sobald man aber z.B. Heizungen steuern möchte oder Fenster- und Türkontakte ins Spiel kommen, würde ich mich wohl eher für ein System wie die Homematic-Serie von eQ-3 entscheiden, evtl. angebunden an FHEM.

Einrichtung

Ich möchte hier nun weniger auf die Installation von pilight eingehen (Anleitung z.B. hier), sondern viel mehr ein paar Tipps und Hinweise geben, wie man die Stolpersteine überwindet, die mir in den Weg gelegt wurden.

Wenn man nach der verlinkten Anleitung vorgeht, installiert man sich die aktuelle Nightly-Version. Und da kann es dann schon zu ersten Frust-Erlebnissen kommen. Nicht weil das System instabil wäre, sondern weil sich irgendwann in den 5.0-Nightlies die Konfigurationsstruktur geändert hat. In der Anleitung und auf so ziemlich allen anderen Seiten im Netz, die sich mit der Ersteinrichtung beschäftigen, werden noch die alten Konfigurationen mit einzelnen JSON-Dateien verwendet.
Mittlerweile wird aber die gesamte Konfiguration ausschließlich über die config.json gemacht. Den Hinweis dazu und eine Beispiel-Config gibt es auf der pilight-Seite.

Manuelle Steuerung

Screenshot_2014-12-12-17-11-42Neben der Möglichkeit Geräte per Kommandozeile (pilight-control) zu steuern, bietet pilight mit einer Web-GUI einen komfortablen Weg zu steuern und zu überwachen. Die Webapp wurde mit jQuery Mobile entwickelt und richtet sich vorrangig an Smartphones oder Tablets. Selbstverständlich funktioniert sie aber genauso gut in jedem Desktop-Browser. Per On/Off-Button werden die Steckdosen nun ein- und ausgeschaltet. Diese Schalter können auch „readonly“ sein und sind dann nichts weiter als Statusindikatoren, die mir sagen, ob ein Gerät an ist oder nicht. In meinem Fall sind das alles Geräte, die in meinem Netzwerk per IP ansprechbar sind. Ich habe damit meine Nagios-Instanz abgelöst, die eh nur Spielerei war. Wie ich das Ganze prüfe und steuere, erkläre in einem späteren Blog-Post hier.

Automatische Steuerung

Bislang habe ich mit dem Raspberry Pi nur die Handfernbedienung ersetzt und kann auf Knopfdruck Geräte an- und ausschalten. Das hat jetzt natürlich noch nicht viel mit Hausautomation zu tun. Die Weihnachtsbeleuchtung soll zu bestimmten Zeiten am Tag ein- und später wieder ausgeschaltet werden. Ich mache dies mit „handelsüblichen“ Cronjobs. Hier ein Beispiel:

Täglich um 16:30 wird nun also das Gerät „swTreppe“, was die Beleuchtung auf der Treppe darstellt, eingeschaltet. Um 23:00 gehen die Lampen wieder aus.

Das Schalten von Geräten kann aber nicht nur zu festen Zeiten erfolgen, sondern auch in Abhängigkeit von Daten, die pilight empfängt oder gespeichert hat. Die Definition dieser Abläufe erfolgt im „rules“-Block der config.json. Auch hier ein Beispiel:

Regeln lassen sich quasi „wie man spricht“ definieren. Die Regel „SubwooferAnschalten“ schaltet demnach das Gerät „swSubwoofer“ AN, wenn eben jenes noch AUS ist, die Hintergrundbeleuchtung meiner TV-Wand („swTVWand“) AN ist und auch der Fernseher („swFernseher“) AN ist.
Im Gegenzug schaltet die Regel „SubwooferAusschalten“ das Gerät „swSubwoofer“ AUS, wenn es noch AN ist und der Fernseher („swFernseher“) AUS ist.

Feinschliff und Fazit

IMG_20141212_154943Soweit läuft das System nun seit ein paar Tagen relativ stabil. Hier und da gab es aber noch Sachen zu fixen oder zu optimieren.
Allen voran benötigt der 433MHz-Sender eine Antenne, damit die Reichweite des Funksignals erhöht. Das Internet™ empfiehlt hier ein 17cm langes Kabel oder einen Draht, das man am Sender anlötet. Trotzdem muss man sich im Haus einen zentralen Punkt suchen, der so ziemlich gleichmäßig in alle Ecken des Hauses ausstrahlen kann.
Mein Pi liegt zurzeit im Erdgeschoss unter der Treppe. Da er dort sichtbar ist, muss ein relativ unscheinbares Gehäuse her. Die gibt es zwar für den Pi zuhauf, aber nur bedingt nutzbar in Verbindung mit dem Sender und der Antenne. Ich habe dazu einen alten NTBA ausgeräumt und ihm ein neues Innenleben verpasst, wie man auf dem Bild sehen kann.

Die Reichweite ist ausreichend. Trotzdem muss man dem System „vertrauen“, dass das Signal auch angekommen und verarbeitet wurde. Und das ist auch mein größter Kritikpunkt an der hier vorgestellten Lösung: man bekommt von den Empfängern kein Signal zurück, keine Bestätigung, keinen Status. Hier spielen die professionellen Systeme wie Homematic sicher ihre Vorteile aus. Es findet eine bidirektionale Kommunikation statt. Wäre ich in der Situation z.B. neu zu bauen, würde ich sicher gleich etwas mehr Geld für das „Smart Home“ einplanen.

So ist meine Hausautomation eben eine Bastellösung für wenig Geld und mit den angesprochenen Nachteilen. Mal schauen, was nach Weihnachten davon übrig bleibt…

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