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Smart Home

ein Überblick

Was ist ein Smart Home

Ein Smart Home ist ein digital vernetzter Haushalt, in dem Geräte und Funktionen automatisiert, zentral gesteuert und intelligent aufeinander abgestimmt arbeiten. (KI Definition)

bekannt Smarthomesysteme:

Hersteller-Ökosysteme: Apple HomeKit / Apple Home, Google Home / Google Assistant, Amazon Alexa / Echo, Samsung SmartThings, Bosch Smart Home, Philips Hue, ...
Funkstandards: Zigbee, ZWave, Thread, Matter (neuer Standard für herstellerübergreifende Kompatibilität), ...
Komplettlösungen & Hubs: openHAB, Loxone, FHEM, Hubitat Elevation, Aqara Hub, Home Assistant, ...

Hier geht's weiter mit Home Assistant und Zigbee auf einem Raspberry Pi. Das ist eine stabile, stromsparende und günstige Lösung: unter 500,-- hat man bereits eine solide Basisaustattung (Raspberry, SSD, Zigbee-Koordinator und einige Zigbee Geräte wie Bewegungssensoren, Schalter, Thermometer, Steckdosen, Lampen, ...). Diese lässt sich - je nach Zigbee-Koordimator - auf erheblich über 100 Zigbee-Geräte erweitern.
Wer soetwas haben möchte, ohne sich in Details zu verlieren: home.assistant@rdenk.at

Home Assistant

Was ist Home Assistant

Home Assistant ist eine Open Source Smart Home Zentrale, die lokal auf eigener Hardware läuft (z.B. Raspberry Pi, MiniPC, NAS). (KI Definition)

Wesentliche Merkmale:

  • Lokale Steuerung & Datenschutz stehen im Mittelpunkt
  • Unterstützt tausende Geräte & Standards (Zigbee, ZWave, WLAN, Matter, Bluetooth, u.v.m.)
  • Extrem flexibel anpassbar durch Automationen, Dashboards und Integrationen
  • Wird von einer großen Community weiterentwickelt

Was kann Home Assistant

  • Geräte verschiedenster Hersteller zentral steuern
  • Komplexe Automationen erstellen (z.B. Licht/Stromsteuerung nach Bewegung, Helligkeit, Uhrzeit, Sonnenstand, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, ...)
  • Betrieb ohne cloud/Internet möglich
  • Sprachsteuerung über Alexa, Google Assistant oder eigene Lösungen
  • Eigene Dashboards, Skripte, Szenen, Routinen
  • Erweiterbar durch Addons/Integrationen (z.B. Backup, GPS-Tracking, VPN, Mähroboter, Bewässerung, ...)

Wie komme ich zu einem funktionierenden Home Assistant System?

Der Weg zu einem funktionierenden Home Assistant System kann mitunter recht steinig sein, je nach eigenem Wissenstand bzgl. Hardware, Software, Fingerfertigkeit und Geduld. Da ich dachte, ich erfülle diese Voraussetzungen (bis auf das mit der Geduld...), habe ich begonnen, an eime HA-System zu arbeiten. Nach vielen Fehlschlägen und Fehlinvestitionen habe ich nun ein stabiles und lauffähiges System auf Basis Raspberry Pi 5 und Zigbee zusammengestellt.

Was ich anbieten kann

  • Beratung beim Kauf der Komponenten, um teure Fehlkäufe zu vermeiden
  • Unterstützung beim Zusammenbau, um Frust zu vermeiden
  • Unterstützung bei der Konfiguration und Einbindung
  • Erklärung und Einschulung
  • Erstellung von Automationen (das Smarte am Smart Home :-)

Was ich nicht anbieten kann bzw nicht anbieten möchte: eine Garantieübernahme für zugekaufte Teile oder installierte Software bzw SW-Komponenten.

Bei Interesse oder Fragen: home.assistant@rdenk.at

Warum Home Assistant

Bevor ich überhaupt gewusst habe, was Home Assistant ist, habe ich mit großer Begeisterung und viel Geld Philips HUE verwendet. Die vielen Möglichkeiten, die Beleuchtung in allen Farben und auch dynamisch zu gestalten, waren faszinierend. Schalten, Dimmen, verschiedene Lichtszenen mit handlichen Geräten ohne Kabel oder mit dem Handy, einfach genial!

Doch dann änderte Philips/Signify seine Nutzungsbedingungen, und das ging für mich definitiv zu weit:

  • plötzlich war für die Verwendung der Hue-App eine Registrierung bzw ein Benutzerkonto erforderlich
  • eine Internetverbindung war ebenfalls erforderlich
  • man musste zustimmen, dass die Nutzungsdaten an Signify übertragen werden
  • man musste zustimmen, dass diese Daten an Dritte weitergegeben werden dürfen

Ich finde diese Übertragung der Nutzungsdaten sehr gefährlich, da mit diesen Daten festgestellt werden kann, ob und wann jemand zu Hause ist, zumal Teil dieser Daten auch der genaue Standort ist, IP-Adresse sowieso und wann welches Licht verwendet wird. Ich sowie viele andere wollen diese Daten nicht weitergeben, auch wenn Signify versichert, die Daten seien bei ihnen sicher. Das haben schon ganz andere behauptet, die Daten konnte man dann günstig im Internet erstehen.

Weiters ist nicht auszuschließen, dass Philips/Signify ein Bezahlmodell plant, dass es also kostenpflichtig wird, sein eigenes Licht im Wohnzimmer zu steuern. Jedenfalls ist es somit möglich, dass die Steuerung der eigenen Geräte von Philips/Signify (oder anderen!) übernommen wird und man im Finsteren sitzt.

Nachdem Philips/Signify bei ihrem Beleuchtungssystem HUE nun die Nutzungsbedingungen *nachträglich* geändert hat, ich aber schon jede Menge teures HUE Equipment hatte, habe ich mich auf die Suche nach Alternativen begeben. Dabei habe ich festgestellt, dass diese Systeme viel können, aber doch recht komplex sind, jedenfalls nicht so einfach zu bedienen wie das Hue-System. Oder aber sie sind ebensolche Datenkraken wie Hue, diese scheiden natürlich sofort aus. Meine Idee war nun, ein System zu finden, dass die bestehenede HUE-Hardware (außer natürlich die HUE-Bridge, die ja die Verbindung zum Internet herstellt) weiter nutzen kann. Dabei bin ich auf "Home Assistant" gestoßen, das unter anderem auf einem Raspberry Pi lauffähig ist. Interessant dabei ist, dass dieses System weit mehr kann als nur Licht zu steuern, viele Systeme von vielen Herstellern sind damit zu kontrollieren. Bevor das auch mir zu kompliziert wird beschränke ich mich vorweg auf den Zigbee-Standard, den auch HUE verwendet.

Nach einigen Versuchen verstehe ich, warum vielen Benutzern von HUE der Umstieg auf ein alternatives System wie Home Assistant zu kompliziert ist. Alleine der Umstand, dass das Booten des Home Assitant-Systemes am Raspberry Pi von microSD auf Dauer nicht gutgeht und über USB mittels SSD erfolgen sollte, ist nicht für jeden gleich ersichtlich - erst dann, wenn es zu spät ist und man im Dunkeln sitzt...

Auch sind viele gut gemeinten "Expertentipps" aus dem Internet eher gewagt und praxisfern. So wird ein "Raspberry Pi 3B" als ausreichende Hardware empfohlen. Meine Tests mit nur einem Sensor, einem Schalter und einer Lampe haben gezeigt, dass das System damit bereits an die Belastungsgrenze kommt, mit einer Prozessortemperatur von knapp 80°C und einer Speicherauslastung von ~90% (das Ding hat nur 1GB Hauptspeicher, der nicht erweitert werden kann). Meine Testst mit einem Raspberry Pi 4 (4GB HS) verliefen da schon wesentlich beruhigender. Der Betrieb mit dem Standard-Netzteil führt zu seltsamen Fehlern. Da muss man erstmal draufkommen, dass diese Fehler durch den erhöhten Stromverbrauch (SSD, ZigBee-Dongle) entstehen. Bei Verwendung eines stärkeren Netzteiles (4A) treten diese Fehler nicht mehr auf. Auch reicht es nicht, zur Konfiguration der zu steuernden Geräte nur die grafische Benutzeroberfläche zu verwenden, um auch nur annähernd den Funktionsumfang von HUE zu erreichen. Um solche weiterführende Automatisierungen einzurichten, muss man sich die eigenartige Konfigurationssprache "YAML" aneignen, die irgendwie eine Mischung aus XML und JSON zu sein scheint. Weiters sind zur Konfiguration Grundkenntnisse in Linux, SSH, Netzwerk udgl von Vorteil.

Wenn ich all diese Kenntnisse und Möglichkeiten nicht hätte, würde ich mit großer Freude bei einem vorkonfigurierten Gerät zugreifen, auch wenn es etwas mehr kostet als die Komponenten alleine. Ich hoffe, andere denken auch so :-)

Ziel war daher ein kompakter SmartHome-Raspberry Pi auf Basis Home Assitant mit ausreichender Stromversorgung, SSD, ZigBee-Koordinator und einigen weiteren goodies wie Backup, Fernzugriff ohne Fremdserver, etc

Bitte Mail an home.assistant@rdenk.at

Raspberry Pi 5

Raspberry Pi 5 Teile
hier die Einzelteile

Raspberry Pi 5
und hier der zusammengebaute Raspberry Pi