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Hausautomation mit Raspberry Pi. Reusable Content in 3D und Simulationsystemen Hauptseminar SoSe2014 Dozent: Prof . Dr. Manfred Thaller Referentin: Taina Sondermann. Hausautomation.
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Hausautomation mit Raspberry Pi Reusable Content in 3D und Simulationsystemen Hauptseminar SoSe2014 Dozent: Prof. Dr. Manfred Thaller Referentin: Taina Sondermann
Hausautomation • Überwachungs-, Steuer-, Regel- und Optimierungseinrichtungen in privat genutzten Wohnhäusern / Wohnungen • Steuerung direkt mit dem Haus verbundener Einrichtungen (Alarmanlage / Beleuchtung / Jalousien / Heizung) • Fernsteuerbarkeit dieser Komponenten via Internet oder über das Telefonnetz • Teilaspekt des Smart Home Begriffs • Weitere Teilaspekte: Vernetzte Unterhaltungselektronik, Smart Meteringund Haushaltsgeräte-Automation
Smart Home Vorbereitung • DSL-WLAN-Router verbindet Heimnetzwerk mit dem Internet • Datenverteilung über TCP/IP Protokoll • Raspberry Pi zur Kommunikation mit den Gerätschaften im Haushalt • Dynamische DNS-Lösung • Portfreigabe für den Raspberry Pi über Router Weboberfläche • Benutzerkonto absichern Standard Passwort ändern sudopasswdpi
Smart Home Vorbereitung • Adapter, welcher das jeweilige Funkprotokoll unterstützt (KNX, EnOcean, FS20, HomeMatic etc.) • FHZ1000 Modul (FS20) oder LAN-Adapter (HomeMatic) • CUL-Stick oder COC-Modul
Smart Home Vorbereitung • COC-Modul wird an die GPIO-Pins gesteckt • USB-Adapter (CUL, CC1101 USB Light) schnell installiert • Antenne anschrauben • Einstecken • Per lsusb und dmesg prüfen ob er ordnungsgemäß erkannt wurde
Smart Home Vorbereitung • GPIO (General Purpose Input Output)
Smart Home Vorbereitung • Pins belegen • Version des RPi testen mit cat /proc/cpuinfo • WiringPiAPI (AdvancedProgramming Interface) installieren • GPIO Ports über Python Programme nutzen Python GPIO Bibliothek installieren sudoapt-get update sudoapt-getinstallpython-dev sudoapt-getinstallpython-rpi.gpio
FHEM • Perl-basiertes Serverprogramm für die Hausautomation • unter der GNU GPL veröffentlicht • Programm zur Steuerung und Konfiguration auf dem Computer / Smartphone • Softwarelösung um sämtliche Funkstandards und eingesetzte Technologien zu vereinen • Zahlreiche unterstützte Protokolle: • FS20, HomeMatic, MAX!, etc. • KNX, FRITZ!Dect, Intertechno, HomeEasy, Philipps HUE, etc. • 1Wire, Firmata, webio, LIRC, JeeLink, TellStick etc. • Fernseher von Samsung/Panasonic/LG/Philips, iTunes/AppleTV, etc.
FHEM - RPi • Aktuelleste Version laden (hier Version 5.5) cd ~/ sudo –i wget http://fhem.de/fhem-5.5.deb • dpkg Installer apt-getinstalldpkg • Installation starten dpkg – i fhem-5.5deb • Fehlende Pakete ziehen sudoapt-getinstalllibdevice-serialport-perl • Apache Webserver neustarten sudoservice apache2 restart • Anpassen der FHEM Konfigurationsdatei an COC oder CUL Module
FHEM - Frontend Desktop Ansicht iPhone Ansicht
FHEM - Wiki URL: http://www.fhemwiki.de/wiki/Hauptseite
FHEM - Forum URL: http://forum.fhem.de/
Möglichkeiten • Bewegungsmelder, Briefkastenalarm, Türklingelbenachrichtigung mit Foto • IP-Steckdosen steuern, Raumtemperaturen fernsteuern, Heizkörperthermostate kontra Schimmelbefall • Lichtanlagen steuern, Garagentore mit dem Smartphone öffnen • Katzen während eines Urlaubs mit Futter versorgen • …
Beispiel: Katzenfutter Automat • Eben Uptons Lieblingsprojekt aus dem Bereich Hausautomation • Dave Bryan aus der Twin-Cities-Maker-Szene • Bauanleitung: http://drstrangelove.net/2013/12/raspberry-pi-power-cat-feeder-updates/ • Einkaufsliste: https://docs.google.com/spreadsheet/ccc?key=0Aql9CqlhyL98dEtjM09uTElicHhhT0tldEEyQ2xPYXc&usp=sharing#gid=0 • Code auf Github https://github.com/videoman/Raspberry_Pi_Class
Quellen • Engelhardt, E.F.: Hausautomation mit Raspberry Pi. Alarmanlagen, Lampen, Heizung, Smart Home, W-LAN &Co.: 25 Projekte, die Ihr Leben leichter machen. Haar bei München, 2014. • http://fhem.de/fhem_DE.html/ • http://forum.fhem.de/ • http://www.fhemwiki.de/wiki/Hauptseite • http://drstrangelove.net/2013/12/raspberry-pi-power-cat-feeder-updates/ • https://docs.google.com/spreadsheet/ccc?key=0Aql9CqlhyL98dEtjM09uTElicHhhT0tldEEyQ2xPYXc&usp=sharing#gid=0 • https://github.com/videoman/Raspberry_Pi_Class • http://de.wikipedia.org/wiki/Smart_Home