Kategorie: Smart Home

Saugroboter – Was muss man bei dem Kauf beachten?

Vor etwas über einem Jahr hatte ich den Dreame Bot Z10 Pro hier im Test. Der Dreame war mein erster Saugroboter und hat mir sehr gut gefallen. Mittlerweile habe ich einige weitere Saugroboter getestet und daher kenne ich mich gut mit dem Thema aus.  Ich möchte euch zeigen, auf was es beim Kauf ankommt und was man beachten muss.

Bedauerlicherweise muss man ein wenig Zeit in die Recherche über einen Saugroboter stecken, da viele Anbieter nicht alle nötigen Eigenschaften eines Saugroboter angeben. Auf Saugroboter-Seiten wie Haushaltsautomatisierung wird man allerdings schnell fündig. Auf diese Details sollte man bei dem Kauf eines Saugroboters achten:

  • Navigationsart
  • Saugleistung
  • Steuerung
  • Akkulaufzeit
  • Reinigungsfläche
  • Maße des Saugroboters
  • Wischfunktion
  • Absaugstation

Im folgenden werde ich auf jeden der genannten Punkte kurz eingehen und erklären, was die wichtigsten Kriterien sind.

Die Navigationsart

Der erste Blick bei dem angucken eines Saugroboters sollte auf die Navigation gehen. In 90% der Fälle ist eine dieser drei Navigationsarten in dem Saugroboter verbaut.

  1. Lasernavigation
  2. Gyroskop Navigation
  3. Chaosprinzip

Die Navigation eines Saugroboters ist verantwortlich für die maximale Reinigungsfläche und die Qualität des Reinigungsergebnis. Wenn der Saugroboter nur mit dem Chaosprinzip navigiert ist es also sehr wahrscheinlich, dass Stellen bei der Reinigung ausgelassen werden.

Wenn der Saugroboter hingegen über die Lasertechnologie verfügt, kann der Saugroboter schon bei der ersten Reinigung eine digitale Karte der ganzen Wohnung erstellen.

Die Saugleistung

Die Saugleistung wird in Pa(Pascal) gemessen und gibt kurzgesagt an, mit wieviel Kraft der Saugroboter saugt. Wichtig ist die Saugkraft vor allem für die Reinigung von Teppichen, weil diese bei einer zu niedrigen Saugkraft nicht sauber werden.

Wenn man ganz sicher gewährleisten möchte, dass der Teppich vollkommen gereinigt wird ist alles ab 2000 Pa ein guter Richtwert.

Die Steuerung

Saugroboter sind entweder manuell, per Fernbedienung oder mit einer App steuerbar. Am nützlichsten ist die Steuerung via Smartphone App, da es dort die meisten Einstellungsmöglichkeiten gibt.

Es gibt auch Saugroboter, welche über alle der genannten Steuerungsmethoden verfügen. Diese empfehle ich vor allem für Anfänger, da man so erstmal langsam starten, und sich dann im Laufe der Zeit mit Fernbedienung und App steigern kann.

Die Akkulaufzeit/Reinigungsfläche

Zwar spielen Navigation und Saugleistung auch eine wichtige Rolle wenn es um die maximale Reinigungsfläche geht, der wichtigste Indikator ist aber die Akkulaufzeit.

Grundsätzlich lässt sich sagen: Je höher die Akkulaufzeit, desto höher die Reinigungsfläche. Ein logisches Beispiel wären zum Beispiel der Roborock S7 MaxV mit einer Akkulaufzeit von 180 Minuten und einer maximalen Reinigungsfläche von 300m² und der Roborock S5 Max mit einer Akkulaufzeit von 120 Minuten und einer maximalen Reinigungsfläche von 200m².

Die Maße

Länge und Breite eines Saugroboters sind ausgenommen vom optischen Aspekt nicht so wichtig, Höhe und Gewicht im Gegenteil schon.

Die Höhe des Saugroboters ist wichtig, um zu wissen ob der Saugroboter unter alle Möbel kommt. Leider haben Saugroboter mit Lasernavigation einen Laserturm verbaut, welcher sie um ca. 2 cm höher macht.

Das Gewicht eines Saugroboters ist nur entscheidend, falls der Saugroboter eine Wischfunktion hat. In diesem Fall wird ein möglichst hohes Gewicht benötigt, um den größtmöglichen Druck auf den Boden auszuüben.

Wischfunktion und Absaugstation

Saugroboter funktionieren definitiv auch ohne eine Wischfunktion oder eine Absaugstation. Diese beiden sind jedoch trotzdem Features, welche den Saugroboter nochmals verbessern. Allerdings steigern sie auch extrem den Preis.

Was ist die Wischfunktion ? Durch eine Wischfunktion wird der reine Saugroboter zum Saug-/Wischroboter und kann ebenfalls wischen. Um dieses zu ermöglichen ist ebenfalls ein Wassertank verbaut, welcher das Wischtuch mit Wasser versorgt.

Was ist eine Absaugstation ? Um das nervige Staubbehälterentleeren nicht nach jeder Reinigung selbst machen zu müssen, kauft man einen Saugroboter mit Absaugstation. Dieser fährt dann nach jeder Reinigung in die Absaugstation und entleert dort automatisch seinen Staubbeutel. Die Absaugstation muss dann nur alle 4-6 Wochen Entleert werden.

Fazit

Sich ohne einen konkreten Plan einen Saugroboter zu kaufen ist häufig eine schlechte Entscheidung. Diese Kaufberatung bietet jedoch eine gute Grundlage und nachdem Lesen kann man ruhigen Gewissens auf die Suche nach einem geeigneten Saugroboter gehen.

Kategorien: Hardware Smart Home

Stromzähler via IR-Lesekopf auslesen und Daten in Home Assistant erfassen

Meinen Stromzähler lese ich schon länger mit Hilfe eines IR-Schreib-Lesekopfs aus. Dieser hing bisher via USB-Interface an einem Raspberry Pi 3B+ mit vzlogger. Die Daten werden dann in Home Assistant erfasst und visualisiert. Grundsätzlich funktionierte die Variante sehr gut. Allerdings habe ich auf dem Raspberry Pi zwischendurch immer wieder andere Dinge getestet und das ein oder andere Mal musste ich ihn daher neu aufsetzen. Darüber hinaus wollte ich schon länger alle Services meines Smart Homes auf mein Intel NUC umziehen. Gesagt, getan. Heute war es soweit.

Home Assistant Energie Dashboard

Für den Umbau muss sich das Intel NUC natürlich in der Nähe des Stromzählers befinden, da sonst der IR-Schreib-Lesekopf nicht via USB verbunden werden kann. In meinem Fall ist die Anschlussleitung ca. 2 Meter lang. Da sich mein Netzwerkschrank mit dem NUC in der Nähe befindet, war das Kabel geradeso ausreichend. Alternativ kann natürlich auch ein längeres Kabel verlötet werden. Mehr als 5 Meter sollten es aber nicht sein. Eine andere Möglichkeit wäre das Gerät, welches das Auslesen übernimmt, näher an den Lesekopf zu platzieren. Beispielsweise mit einem WLAN-fähigen IR-Schreib-Lesekopf, einem ESP32 oder einem Raspberry Pi. Aber genau diese Variante möchte ich in meinem Fall ja ersetzen… ;-)

Umsetzung

Hier eine kleine Übersicht, wie mein aktueller Aufbau aussieht:

EMH Metering eHZ-K Stromzähler –> IR-Schreib-Lesekopfs mit USB-Schnittstelle –> Intel NUC 11 –> Proxmox 7.3 –> Debian-VM (Docker Host) –> vzlogger 0.8.1 Docker-Container –> Home Assistant 2022.12.0

Zunächst habe ich den IR-Schreib-Lesekopf via USB mit meinem Intel NUC 11 verbunden. Über die Proxmox-Shell kann man prüfen, ob der IR-Schreib-Lesekopf erkannt wurde. Dieser Schritt kann in der Regel übersprungen werden, da das Gerät auch automatisch in der GUI verfügbar ist, sofern es keine Probleme beim Verbinden gab.

lsusb
Bus 001 Device 002: ID 10c4:ea60 Silicon Labs CP210x UART Bridge

In der Proxmox-Weboberfläche habe ich nun das USB-Gerät vom Proxmox-Host an meine Docker-VM durchgereicht. Dies funktioniert bei der entsprechenden VM unter “Hardware”  mit Klick auf den Button “Add” und “USB Device”. Anschließend öffnet sich ein Dialog und unter “Use USB Port” sollte das gewünschte Gerät auftauchen. Dieses auswählen und mit “Add” bestätigen.

Die VM muss neugestartet werden, damit die Änderung wirksam und das USB-Gerät durchgeschleift wird.

Jetzt wird vzlogger als Docker-Container installiert.  Zur Erstellung des Containers nutze ich Portainer.

Als Image verwende ich “stefanschoof/vzlogger:latest”. Darüber hinaus musste ich noch ein paar Dinge anpassen bzw. ergänzen.

  • Port-Forwarding für Nutzung der REST-API einrichten, ich  nutze Port 8081
  • /etc des Containers auf den Docker Host mappen, sodass die Konfigurationsdatei einen Neustart des Containers überlebt
  • User von “vz” in “root” ändern, da ansonsten kein Zugriff auf das Logfile “/var/log/vzlogger.log” möglich ist und vzlogger nicht startet
  • IR-Schreib-Lesekopf vom Docker Host an den Container durchreichen

Für letzteres benötigen wir den genauen Pfad des USB-Geräts am Docker Host. Dieser kann folgendermaßen herausgefunden werden:

ls /dev/serial/by-id/
usb-Silicon_Labs_CP2104_USB_to_UART_Bridge_Controller_01A62BBF-if00-port0

Vom Host mappen wir also “/dev/serial/by-id/usb-Silicon_Labs_CP2104_USB_to_UART_Bridge_Controller_01A62BBF-if00-port0” in den Container als “/dev/ttyUSB0”.

Als letztes wird noch die “vzlogger.conf” benötigt. Ich konnte meine funktionsfähige Konfiguration direkt vom Raspberry Pi übernehmen und nach “/var/lib/docker/volumes/vzlogger_data/_data” auf dem Docker Host kopieren. Dadurch wird diese wie oben beschrieben im Container auf “/etc” gemappt.

Meine “vzlogger.conft” sieht folgendermaßen aus:

{
  "retry": 0,
  "daemon": true,
  "verbosity": 0,
  "log": "/var/log/vzlogger.log",
  "push": [],
  "local": {
    "enabled": true,
    "port": 8081,
    "index": true,
    "timeout": 0,
    "buffer": 0
  },
  "meters": [
    {
      "enabled": true,
      "allowskip": false,
      "interval": -1,
      "aggtime": -1,
      "aggfixedinterval": true,
      "channels": [
        {
          "uuid": "5078eef0-ea52-22e7-a3bb-8fdc47e03f0e",
          "identifier": "1-0:1.8.0",
          "api": "null",
          "aggmode": "none"
        },
        {
          "uuid": "9b835b00-ea52-22e7-a5c9-df2124ec3246",
          "identifier": "1-0:2.8.0",
          "api": "null",
          "aggmode": "none"
        },
        {
          "uuid": "88888888-2222-1111-aaaa-dd2222cc1111",
          "identifier": "1-0:16.7.0",
          "api": "null",
          "aggmode": "none"
        }

      ],
      "protocol": "sml",
      "device": "/dev/ttyUSB0",
      "baudrate": 9600,
      "parity": "8n1"
    }
  ]
}

Sofern keine fertige “vzlogger.conf” existiert, kann diese mit Hilfe der Dokumentation, Beispiel-Konfigurationen und des Konfigurations-Editors selber erstellt werden.

Jetzt kann der Container gestartet werden. Wenn im Container Log keine Fehler erscheinen, passt alles.

Über das vorher eingerichtete Port-Forwarding kann man nun im Browser bereits die ausgelesenen Daten einsehen. Bei mir über “http://10.10.70.3:8081”.

In Home Assistant lese ich die Daten vom vzlogger via REST-API aus. Folgenden Code nutze ich in der “configuration.yaml”:

  - platform: rest
    name: stromzaehler_gesamtverbrauch_volkszaehler
    device_class: 'energy'
    state_class: 'total_increasing'
    unit_of_measurement: "kWh"
    scan_interval: 10
    resource: http://10.10.70.3:8081
    value_template: > 
      {% for i in value_json.data %}
         {% if i.uuid == "5078eef0-ea52-22e7-a3bb-8fdc47e03f0e" %}
           {{ i.tuples[0][1]|round(0) / 1000 }}
         {% endif %}
      {% endfor %}
    method: GET
  - platform: rest
    name: stromzaehler_aktuellerverbrauch_volkszaehler
    device_class: 'power'
    state_class: 'measurement'
    unit_of_measurement: "W"
    scan_interval: 10
    resource: http://10.10.70.3:8081
    value_template: > 
      {% for i in value_json.data %}
         {% if i.uuid == "88888888-2222-1111-aaaa-dd2222cc1111" %}
           {{ i.tuples[0][1]|round(0) }}
         {% endif %}
      {% endfor %}
    method: GET

Diese Variante habe ich bereits beim Raspberry Pi verwendet, welche bisher ohne Probleme funktioniert hatte. Daher habe ich lediglich die IP-Adressen angepasst und den Code ansonsten unverändert übernommen. In der Zukunft werde ich das Ganze aber ggf. noch gauf MQTT umbauen.

Kategorien: Linux Smart Home Tutorials

Smart Home – Eine Chance für mehr Gesundheit?

In den letzten Jahren wurde viel über die Vorzüge des Smart Homes diskutiert. Immer mehr Menschen in Deutschland entscheiden sich dafür, zumindest einzelne smarte Elemente in ihre eigenen vier Wände zu integrieren. Immer wieder werden dabei auch die Vorteile für die Gesundheit als Argument genannt. In welcher Weise sich ein Smart Home dabei positiv auswirken kann, zeigt dieser Artikel.

Sensible Sensoren

Ein wichtiger Baustein für mehr Gesundheit am Smart Home sind die zahlreichen Sensoren. In der Zukunft werden wohl auch die Daten einer Smart Watch mit dem zentralen Panel verbunden werden können. Gleiches gilt für den intelligenten Kühlschrank, der einen Blick darauf wirft, wie viele Kalorien verzehrt wurden und ob es sich dabei um vorwiegend gesunde Lebensmittel handelte. Auf diese Weise ist es möglich sein, einen soliden Überblick über alle relevanten Faktoren zu gewinnen, die zum Beispiel für die Prävention akuter Krankheiten notwendig sind.

Eine ganz direkte Hilfe bietet das Smart Home für ältere Menschen. So können zum Beispiel Stürze in den eigenen vier Wänden sehr viel leichter erkannt werden. Das Haus kann in dieser Situation automatisch den Notruf wählen, sofern die Bewohner dazu nicht mehr in der Lage sein sollten.

Zugang zu Medikamenten

Im Krankheitsfall ist bisweilen die passende Medikation dringend erforderlich. Vor allem für alleinlebende Menschen kann es eine große Herausforderung sein, diese von anderen beschaffen zu lassen. Das Smart Home bietet in langfristiger Perspektive die Möglichkeit, diesen Prozess deutlich zu vereinfachen. Dafür verantwortlich ist die in das System integrierte Sprachsteuerung, auf die in dem Fall zurückgegriffen werden kann.

Dank der Sprachsteuerung wäre es zum Beispiel möglich, die benötigten Artikel online zu beordern und dann direkt an die Tür liefern zu lassen. Verschiedene Anbieter, wie zum Beispiel die Shop-Apotheke, sind schon seit einigen Jahren am Markt. Gerade im Krankheitsfall kann es eine große Hilfe sein, selbst nicht vor die Tür zu müssen, sondern die Artikel einfach am nächsten Tag in Empfang nehmen zu können.

Dafür steht online eine große Auswahl an unterschiedlichen Produkten zur Verfügung. In Deutschland wurde zudem jüngst das E-Rezept eingeführt. Dieses digitale Dokument erleichtert auch die Bestellung solcher Medikamente, die vom Arzt verschrieben werden müssen. In Kombination mit der passenden App wird es künftig im Smart Home möglich sein, stets den Überblick über den aktuellen Bestand an Präparaten zu behalten. So ist dafür gesorgt, dass medikamentöse Engpässe zielsicher vermieden werden können.

Ideales Raumklima

Die intelligente Steuerung, die das Smart Home liefert, kann auch in Sachen Raumklima für erhebliche Vorteile sorgen. Das System ist dazu in der Lage, automatisch die optimale Temperatur in allen Räumen herzustellen und diese je nach Tageszeit an die Bedürfnisse anzupassen. Darüber hinaus lassen sich noch viele weitere Messwerte in das intelligente Zuhause integrieren. Für Allergiker kann es zum Beispiel von hoher Relevanz sein, wie viel Pollen sich in der Luft befinden.

Ein solches intelligentes System spart nicht nur Energie und damit bares Geld. Letztlich müssen Menschen allerdings selbst entscheiden, ob dieses hohe Maß an Kontrolle ihren eigenen Vorstellungen entspricht oder ob sie einige Bereiche davon ablehnen. Schon längst bieten Hersteller auch die Möglichkeit, nur einzelne Aspekte in das Haus zu integrieren und andere verfügbare Funktionen des Smart Homes außen vor zu lassen.

Kategorien: Internet Smart Home

Light + Building 2022 – Messe für Licht und Gebäudetechnik

Light + Building Logo

Nach über vier Jahren ist es endlich soweit. Die Light + Building Autumn Edition findet vom 02. bis 06. Oktober 2022 in Frankfurt am Main statt. Der Messetermin musste aufgrund von Covid-19 mehrmals verschoben werden. Auf der internationalen Leitmesse der Licht- und Gebäudetechnikbranche sollen über 1.500 Aussteller aus 46 Ländern vertreten sein.

Der Fokus der Light + Building liegt auf intelligenten und vernetzten Lösungen, zukunftsweisenden Technologien und aktuellen Designtrends. Die Aussteller präsentieren neue Produkte und Trends in den Bereichen Licht, Elektrotechnik, Haus- und Gebäudeautomation und Sicherheitstechnik. Weitere Themenschwerpunkte ergeben sich durch gesellschaftliche Entwicklungen und politische Rahmenbedingungen. Als passende Schlagwörter sind Green Deal & Sustainability sowie Electrification & Digitalisation zu nennen.

Abgerundet wird das Angebot mit zahlreichen Events, beispielsweise der Intersec Building, welche sich auf vernetzte Sicherheitstechnik spezialisiert oder Building Technology Experts.

Wer gerne an der Light + Building Autumn Edition teilnehmen möchte, kann über diverse Wege an ein kostenloses Ticket gelangen. Entweder über den offiziellen Newsletter oder über diverse Aussteller, die für ihre Kunden oftmals ein großes Kontingent an Freitickets bereithalten.

Ich werde auf jeden Fall vor Ort sein und freue mich vor allem auf neue Produkte im KNX-Bereich. MDT hat bereits 20 neue Produkte angekündigt, unter anderem einen KNX Energiezähler, einen KNX VOC-Sensor und den Glas Raumtemperaturregler Smart. Außerdem wird der beliebte Glastaster II Smart in der neuen Serie .02 mit einigen neuen Funktionen erscheinen. Darunter sind z.B. neue Icons, eine erweiterte Informationsanzeige und eine neue Mapping Funktion zur einfachen Funktionszuordnung.

Werdet ihr auch auf der Light + Building Autum Edition 2022 sein und welche Themen interessieren euch am meisten? Wer weiß, vielleicht hat ja der ein oder andere Lust bekommen die Messe zu besuchen :-)

Raspberry Pi – Ein Blick auf den Stromverbrauch

Raspberry Pi Logo

Der Raspberry Pi kann für eine Vielzahl von Projekten verwendet werden und zeichnet sich durch eine ausreichende Performance und einen geringen Stromverbrauch aus. Doch was bedeutet ein geringer Stromverbrauch genau? Falls der Raspberry Pi mit Akkus betrieben oder als Server verwendet wird und rund um die Uhr läuft, ist es wichtig genaue Werte zu kennen.

Ich habe den aktuellen Raspberry Pi 3B+ genauer unter die Lupe genommen und liefere euch ein paar Werte. Alle Messungen wurden ohne Monitor, Tastatur und Maus durchgeführt. Als Betriebssystem kam das aktuelle Raspbian Stretch Lite (13.11.2018) zum Einsatz.

Raspberry Pi 3B+ Status Stromverbrauch
Idle (kein Ethernet oder WLAN) 1,6 W
Idle (WLAN) 1,9 W
Idle (Ethernet 100 MBit/s) 1,8 W
Idle (Ethernet 1 GBit/s) 2,1 W
Idle (Ethernet 1 GBit/s + WLAN) 2,4 W
stress –cpu 1 (Ethernet 1 GBit/s) 3,2 W
stress –cpu 2 (Ethernet 1 GBit/s) 3,9 W
stress –cpu 3 (Ethernet 1 GBit/s) 4,6 W
stress –cpu 4 (Ethernet 1 GBit/s) 5,2 W

Zusammengefasst benötigt der Raspberry Pi 3B+ im Leerlauf 1,6 Watt. WLAN zusätzlich macht 0,3 Watt aus, LAN je nach Geschwindigkeit 0,2 Watt (100 MBit/s) oder 0,5 Watt (1 GBit/s).

Stromverbrauch minimieren

Insbesondere beim mobilen Einsatz mit Batterien oder Akku ist eine möglichst lange Laufzeit wünschenswert. Mit einigen kleinen Tweaks kann der Stromverbrauch weiter reduziert und damit gleichzeitig die Laufzeit erhöht werden. Nichtsdestotrotz sollte man sich die Frage stellen, ob ein Raspberry Pi Zero W oder ein anderes älteres Modell eine bessere Alternative wären.

HDMI

Wenn kein Bildschirm verwendet wird, kann der HDMI-Port on-the-fly deaktiviert werden:

sudo tvservice -o

Dies spart ca. 20 mA, also 0,1 Watt. Wenn HDMI automatisch deaktiviert werden soll, kann dies z.B. über die “/etc/rc.local” erfolgen. Vor “exit 0” ergänzt man folgendes in der Datei:

# Disable HDMI
/usr/bin/tvservice -o

Eine schönere Alternative ist dies aber über die Datei “/boot/config.txt” zu erledigen:

disable_splash=1
hdmi_blanking=1
hdmi_ignore_hotplug=1
hdmi_ignore_composite=1

Damit die Änderungen aktiv werden ist ein Neustart notwendig.

LEDs

Des Weiteren können die Aktivitäts- und Power-LED deaktiviert werden. Dies geschieht ebenfalls über Einträge in der “/boot/config.txt“:

# Disable the ACT LED.
dtparam=act_led_trigger=none
dtparam=act_led_activelow=off

# Disable the PWR LED.
dtparam=pwr_led_trigger=none
dtparam=pwr_led_activelow=off

Nach einem Neustart lassen sich hier pro LED rund 5 mA sparen, insgesamt also 10 mA oder 0,05 Watt.

Bluetooth & WLAN

Die integrierte WLAN-Funktionalität kann im laufenden Betrieb deaktiviert werden:

sudo ifconfig wlan0 down

Wer WLAN und Bluetooth automatisch immer deaktiviert haben möchte, kann dies wiederrum über die “/boot/config.txt” erledigen:

# Disable Bluetooth and Wifi
dtoverlay=disable-wifi
dtoverlay=disable-bt

Darüber hinaus können nun die Services deaktiviert werden.

# Disable Services
sudo systemctl disable wpa_supplicant.service
sudo systemctl disable hciuart.service
sudo systemctl disable bluealsa.service
sudo systemctl disable bluetooth.service

Da die Services nun deaktiviert sind, werden die entsprechenden Kernelmodule auch nicht mehr benötigt. Diese können über die Datei “/etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf” entfernt werden. Dazu muss folgendes innerhalb der Datei ergänzt werden:

# Disable Bluetooth
blacklist btbcm
blacklist bnep
blacklist bluetooth
 
# Disable Wifi
blacklist 8192cu

USB & Ethernet

Einen wirklich großen Effekt erzielt die Deaktivierung des USB-Chips. Damit lassen sich rund 200 mA, respektive 1 Watt einsparen. Allerdings muss einem bewusst sein, dass damit automatisch auch das Ethernet deaktiviert ist, WLAN funktioniert aber weiterhin.

sudo echo '1-1'|sudo tee /sys/bus/usb/drivers/usb/unbind

Hat das Betriebssystem Einfluss auf den Stromverbrauch?

Angeregt durch einen Kommentar von tux. habe ich mir zudem den Stromverbrauch unter NetBSD / FreeBSD / OpenBSD angesehen. Leider wird der neue Raspberry Pi 3B+ noch nicht von allen BSD-Betriebssystemen vollständig unterstützt, sodass das Gerät nicht automatisch bootet und keine IP-Adresse per DHCP bezieht. In diesem Fall ist die Installation etwas aufwändiger. Abhilfe schafft entweder eine Tastatur und ein Bildschirm oder der Consolen-Zugang mit einem USB to TTL Serial Cable.

NetBSD / FreeBSD

Von NetBSD gibt es ein speziell auf Raspberry Pis angepasstes Image, den Download-Link findet ihr in Zeile 14. Zu beachten ist, dass das integrierte WLAN des Raspberry Pi 3B+ unter BSD aktuell nicht funktioniert.

Bei FreeBSD verwendet ihr am besten FreeBSD-12.0-RELEASE  oder FreeBSD-13.0-CURRENT. Hier gibt es jeweils spezielle Versionen (-RPI3) für den aktuellen Pi, die out-of-the-box laufen. Allerdings funktioniert auch hier das WLAN mangels entsprechendem Treiber nicht.

Raspberry Pi 3B+ Status Raspbian NetBSD FreeBSD
Idle (kein Ethernet oder WLAN) 1,6 W 1,9 W 1,7 W
Idle (Ethernet 100 MBit/s) 1,8 W 2,1 W 1,9 W
Idle (Ethernet 1 GBit/s) 2,1 W 2,5 W 2,2 W

Insgesamt betrachtet liegt der Stromverbrauch unter NetBSD und FreeBSD leicht höher als bei Raspbian.

Weitere Messungen

Alternative Messergebnisse inklusive Vergleichsmessungen zu älteren Raspberry-Pi-Modellen findet ihr bei RasPi.TV und Raspberry Pi Dramble.

Raspberry Pi – Inbetriebnahme und Basisinstallation

Raspberry Pi Logo

Der Raspberry Pi ist wohl der bekannteste und auch beliebteste Einplatinencomputer weltweit. Im Smart Home kommt er oft zum Einsatz, da er für fast alle Projekte genügend Leistung liefert und gleichzeitig einen geringen Stromverbrauch aufweist. In diesem Artikel möchte ich euch zeigen, wie ihr den Raspberry Pi mit einer Basisinstallation bzw. -konfiguration in Betrieb nehmen könnt. Darauf aufbauend lassen sich viele spannende Projekte (unbound, Pi-hole, EDOMI, openHAB, ioBroker, usw.) mit dem kleinen Computer realisieren.

Hardware

Zur Grundausstattung, damit der Raspi in Betrieb genommen werden kann, gehören neben dem Raspberry Pi ein passendes Netzteil und eine Speicherkarte. Ein Bildschirm und eine Tastatur sind im Normalfall nicht notwendig, dazu aber später mehr. Meine Hardwarekomponenten sehen beispielsweise folgendermaßen aus:

Als Alternative zum offiziellen Micro-USB-Netzteil kann selbstverständlich auch ein anderes Netzteil mit 2,5A/5V verwendet werden. Allerdings möchte ich erwähnen, dass es bei USB-Netzteilen bzw. Handyladegeräten teilweise zu Problemen kommt, Stichwort Undervolt-Icon. Das hängt damit zusammen, dass viele Netzteile eine Spannung von 4,9V oder genau 5V am Micro-USB-Stecker liefern. Durch die Bauelemente zur Spannungsregelung auf dem Raspberry Pi führt das aber dazu, dass beim Raspi lediglich 4,7 – 4,8V ankommen, was zu wenig ist. Das offizielle Netzteil liefert am Ausgang 5,1V, wodurch beim Raspi ausreichende 4,9A anliegen. Wer seinen Raspberry Pi 3B+ via PoE betreiben möchte, kann sich den offiziellen PoE-HAT ansehen.

Beim Speicher solltet ihr darauf achten, dass die microSD-Karte den Standard UHS-I unterstützt, sonst bremst ihr euren Pi unnötig aus. Schnellere Karten sind aber auch nicht sinnvoll, da der Minicomputer davon nicht profitiert. Der Speicherplatz sollte mindestens 8 GByte betragen. Bei den aktuellen Preisen, bei denen selbst 32 GByte unter 10 Euro inklusive Versand erhältlich sind, setze ich aber auf mindestens 32 GByte.

Software

Update 08.12.2020: Raspbian Buster in Raspberry Pi OS umbenannt.
Update 06.11.2019: Artikel auf Raspbian Buster angepasst.

Die empfohlene Linux-Distribution für den Raspberry Pi ist Raspberry Pi OS (früher Raspbian). Die aktuelle Version basiert auf Debian 10 Stable (Buster), hat aber einige Anpassungen für den Minicomputer an Bord. Das ist auch der Grund, warum ihr das Betriebssystem immer direkt bei der Raspberry Pi Foundation herunterladen solltet. Raspberry Pi OS ist in drei Varianten erhältlich:

Für viele Projekte genügt das aufs Nötigste reduzierte Raspberry Pi OS Lite. Sofern möglich bevorzuge ich immer die Lite-Variante.

Installation

Mittlerweile empfehle ich die Nutzung des offiziellen Raspberry Pi Imager.

Die Vorstellung des Tools und eine Schritt-für-Schritt-Anleitung mit Screenshots findet ihr hier: Raspberry Pi – Installation mit Raspberr Pi Imager

Die Installation von Raspberry Pi OS auf die microSD-Karte kann mit verschiedenen Methoden durchgeführt werden. Anfänger können auf NOOBS (New Out Of the Box Software) zurückgreifen, welches das gewünschte Betriebssystem vollautomatisch herunterlädt und auf die microSD-Karte packt. Nichtsdestotrotz empfehle ich den “manuellen” Weg, der nicht viel mehr Aufwand bedeutet.

Nach dem Herunterladen der gewünschten Raspberry Pi OS-Version, kann diese unter Windows, Linux oder macOS mit dem Tool Etcher auf die microSD-Karte installiert werden. Das Ganze geht schnell und ist quasi selbsterklärend. Etcher starten, das Raspberry Pi OS -Image- bzw. -ZIP auswählen, anschließend die microSD-Karte angeben und zum Abschuss auf den Button “Flash!” klicken.

Etcher

Alternativ existieren noch weitere Möglichkeiten, die in den offiziellen Anleitungen der Raspberry Pi Foundation beschrieben sind:

Unter Linux und macOS können die Boardmittel genutzt werden. Unter Windows existiert mit dem Tool Win32 Disk Imager eine Alternative zu Etcher, die aber fast identisch funktioniert. Nachdem die Image-Datei und die microSD-Karte als Ziel-Laufwerk angegeben wurden, kann Raspberry Pi OS mit einem Klick auf die microSD-Karte geschrieben werden.

Win32 Disk Imager

Einrichtung / Grundkonfiguration

Nachdem Raspberry Pi OS auf der microSD-Karte installiert wurde, müsst ihr dort auf die Partition “/boot” zugreifen. Unter Windows wird die Boot-Partition als separates Laufwerk angezeigt. Direkt darunter solltet ihr eine neue Datei mit dem Namen “ssh” anlegen. Dies ist notwendig, damit ihr via SSH auf euren Raspberry Pi zugreifen könnt. Das Vorhandensein einer Tastatur und eines Bildschirms ist nicht notwendig.

Grundsätzlich solltet ihr das Gerät wenn möglich via LAN verbinden. Diese Variante ist stabiler als WLAN und bringt niedrigere Latenzzeiten als zusätzlichen Bonus mit. Falls ihr kein LAN nutzen könnt oder einen Raspberry Zero W ohne LAN-Anschluss habt, müsst ihr auf der Boot-Partition noch eine zweite Datei namens “wpa_supplicant.conf” erstellen. Anschließend folgenden Inhalt in die Datei einfügen. Vergesst nicht die SSID und das WLAN-Passwort anzupassen.

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
country=DE
network={
    ssid="<SSID Ihres WLAN>"
    psk="<WLAN-Passwort>"
    key_mgmt=WPA-PSK
}

Im nächsten Schritt steckt ihr eure microSD-Karte in den Raspberry Pi. Anschließend verbindet ihr euren Pi mit dem Netzwerk (bei LAN) und schließt die Stromversorgung an. Innerhalb einer Minute ist der Minicomputer betriebsbereit und sollte via DHCP eine IP-Adresse bekommen haben, sofern in eurem Netzwerk ein DHCP-Server läuft (üblicherweise euer Internet-Router). Dort könnt ihr die vergebene IP einsehen. Bei einer FRITZ!Box findet ihr die benötigte Information unter “Heimnetz –> Netzwerk”. Darüber hinaus sollte das Gerät auch über den Hostnamen “raspberrypi” erreichbar sein.

Jetzt kann die erste Verbindung zum Raspberry Pi via SSH aufgebaut werden. Unter Windows könnt ihr neben PuTTY auch KiTTY oder unter Windows 10 sogar die PowerShell nutzen. Bei Linux oder macOS einfach eine Konsole öffnen und den Befehl “ssh pi@IP-Adresse” verwenden. Die Standard-Zugangsdaten lauten User “pi” und Passwort “raspberry“.

Als Erstes ändert Ihr direkt das Standard-Passwort mit dem Befehl:

passwd

Daraufhin werden das Betriebssystem und die Pakete auf den aktuellen Stand gebracht. Das kann bis zu einer Viertelstunde dauern.

sudo apt update
sudo apt upgrade
sudo rpi-update
sudo apt dist-upgrade

Danach ist euer Raspberry Pi auf dem neuesten Stand und betriebsbereit.

Jetzt könnt ihr mit folgendem Befehl die Grundkonfiguration starten:

sudo raspi-config

Dort lassen sich unter anderem der Hostname, die Sprache, das Tastaturlayout oder die Zeitzone anpassen. Ebenso kann hier das Dateisystem auf die gesamte Größe der SD-Karte ausgedehnt werden.

Dennoch möchte ich euch nachfolgend noch ein paar weitere nützliche Konfigurationen vorstellen.

Statische IPv4-Adresse definieren

In Raspberry Pi OS wird empfohlen, eine IPv4-Konfiguration über den DHCP Client Daemon (DHCPCD) vorzunehmen. Auch wenn der Dienst “dhcpcd” standardmäßig aktiv sein sollte, überprüfen wir zunächst, ob “dhcpcd” läuft:

systemctl status dhcpcd

Der Befehl sollte “dhcpcd” als installiert und aktiv zurückmelden. Anschließend die Datei “/etc/dhcpcd.conf” öffnen:

sudo nano /etc/dhcpcd.conf

Weiter unten in der Datei befindet sich bereits eine beispielhafte Konfiguration für eine statische IP. Dort müsst ihr bei den folgenden vier Zeilen das “‘#” entfernen und die IP-Daten anpassen. Achtet dabei darauf, dass ihr keine IP-Adresse verwendet, die sich im Pool des DHCP-Servers befindet.

interface eth0
static ip_address=192.168.178.100/24
static routers=192.168.178.1
static domain_name_servers=192.168.178.1 8.8.8.8

Nachdem die Änderungen vorgenommen wurden, kann die Datei mit STRG + O gespeichert und mit STRG + X geschlossen werden.

Zum Schluss müssen die Änderungen noch angewandt werden. Da wir via SSH auf den Pi verbunden sind, ist die beste Variante einfach einen Neustart durchzuführen.

sudo reboot

Shell-Konfigurationen

Zum bequemeren Arbeiten können in der “.bashrc” noch weitere Aliase aktiviert werden.

nano ~/.bashrc

Folgende drei Aliase sind bereits vorhanden und müssen lediglich auskommentiert werden:

# some more ls aliases
alias ll='ls -l'
alias la='ls -A'
alias l='ls -CF'

Des Weiteren arbeite ich gerne mit “vim”. Da der Texteditor standardmäßig nicht vorhanden ist, muss dieser nachinstalliert werden:

sudo apt install vim

Anschließend aktiviere ich das Syntax-Highlighting und die Unterstützung für dunklen Hintergrund:

sudo nano /etc/vim/vimrc

Dort bei folgenden zwei Optionen das ” entfernen:

" Vim5 and later versions support syntax highlighting. Uncommenting the next
" line enables syntax highlighting by default.
syntax on

" If using a dark background within the editing area and syntax highlighting
" turn on this option as well
set background=dark

Außerdem ist standardmäßig der “visual mode” aktiviert, welchen ich überhaupt nicht brauchen kann. Dieser kann mit den folgenden zwei Zeilen deaktiviert werden:

set mouse-=a            " Disable mouse usage (all modes)
set term=builtin_ansi

Stromverbrauch verringern

In meinem Artikel “Raspberry Pi – Ein Blick auf den Stromverbrauch” habe ich den Stromverbrauch genauer unter die Lupe genommen. Außerdem habe ich dort einige Tipps aufgeführt, wie ihr den Stromverbrauch verringern könnt.

PoE-HAT für Raspberry Pi 3B+ verfügbar

Raspberry Pi Logo

Lange hat es gedauert, aber nun ist es soweit: Rund fünf Monate nach Vorstellung des Raspberry Pi 3B+ ist der versprochene PoE-HAT endlich verfügbar.

Die neue Aufsteckplatine ist seit einigen Tagen verfügbar und ermöglicht es, die Stromversorgung des Raspberry Pi über Power over Ethernet (PoE) abzudecken. Dies funktioniert allerdings nur beim neuesten Modell 3B+, weil dieser als einziger über vier PoE-Pins verfügt. Der PoE-Switch bzw. PoE-Injektor müssen den Standard IEEE 802.3af unterstützen.

Die Aufsteckplatine hat dieselben Abmessungen wie der Raspberry Pi und wird mit den beiliegenden Spacern und Schrauben direkt auf den Raspi geschraubt. Die vierzig GPIO-Pins können weiterverwendet werden, benötigen dann aber einen sogenannten Stacking-Header, womit die Pins verlängert werden. Im Raspberyy-Pi-Blog wird der Header von Pimoroni empfohlen. Darüber hinaus besitzt der PoE-HAT einen kleinen 25-mm-Lüfter, welcher über I²C angesteuert wird. Damit kann der Minirechner beim Überschreiten einer bestimmten Prozessor-Temperatur automatisch gekühlt werden.

Der PoE-HAT ist seit dem 24. August bei verschiedenen Onlinehändlern erhältlich. Die UVP beträgt 19,99 Euro, bei Amazon kostet er inkl. Versand derzeit rund 27 Euro.

Daten Raspberry Pi 3B+ Raspberry Pi 3B Raspberry Pi 2
SoC / Prozessor Broadcom BCM2837B0, 4 Kerne, 1,4 GHz (ARM Cortex-A53) Broadcom BCM2837, 4 Kerne, 1,2 GHz (ARM Cortex-A53) Broadcom BCM2836, 4 Kerne, 900 MHz
GPU Broadcom VideoCore IV
Arbeitsspeicher 1 GByte LPDDR2
Abmessungen (L x B x H) 93 x 63,5 x 20 mm
Gewicht 40 Gramm
LAN Gigabit-Ethernet (Microchip LAN7515) 10/100-Mbit/s-Ethernet (Microchip LAN951x) 10/100-Mbit/s-Ethernet
WLAN WLAN 802.11b/g/n/ac (Cypress CYW43455) WLAN 802.11b/g/n (BCM43143)
Bluetooth Bluetooth 4.2 LE (Cypress CYW43455) Bluetooth 4.1 LE
Anschlüsse 4 x USB 2.0, microSD-Kartenslot (microSDXC), Composite-Video, HDMI (inkl. Audio), 3,5-mm-Klinkenanschluss, PoE-Unterstützung 4 x USB 2.0, microSD-Kartenslot (microSDXC), Composite-Video, HDMI (inkl. Audio), 3,5-mm-Klinkenanschluss 4 x USB 2.0, microSD-Kartenslot, Composite-Video, HDMI (inkl. Audio), 3,5-mm-Klinkenanschluss
Energieverbrauch maximal 12,5 Watt (5 Volt, 2,5 Ampere) maximal 12,5 Watt (5 Volt, 2,5 Ampere) maximal 4 Watt
Preis ca. 34 Euro ca. 32 Euro 35 US-Dollar

Kategorien: Hardware Smart Home

KNX-Testbrett – Aufbau, Inbetriebnahme und Parametrierung

funktionsfähiges KNX-Testbrett

Der erste Artikel zu meinem KNX-Testbrett beschäftigt sich mit allgemeinen Überlegungen und geht näher auf die Komponentenauswahl sowie das verwendete Werkzeug ein. Im zweiten Teil gehe ich auf die einzelnen Schritte beim Aufbau und der Verkabelung ein. Darüber hinaus beschreibe ich die Inbetriebnahme und die anschließende Parametrierung der KNX-Komponenten.

Wichtiger Hinweis: Arbeiten an spannungsführenden Teilen kann lebensgefährlich sein! Zum Arbeiten an elektrischen Anlagen sind Fachkenntnisse und eine spezielle Ausbildung erforderlich. Als Laie sollte man sich daher Unterstützung von einem Elektriker holen.

 

Aufbau und Verkabelung

Auch wenn sich der Begriff “KNX-Testbrett” eingebürgert hat, rate ich davon ab, die KNX-Komponenten bei der Umsetzung  direkt auf ein Brett zu schrauben. Ich habe meine Komponenten in einen kleinen Schaltschrank gesetzt, sodass alles schön geordnet sowie sauber verdrahtet werden kann und gleichzeitig vor Kinderhänden geschützt ist. Die restlichen Komponenten und der Schrank selbst werden dann allerdings auf ein Brett geschraubt, sodass alles zusammen ist und einfach bewegt werden kann.

Als Basis verwende ich eine alte Spanplatte mit Maßen von ca. 80×60 cm. Im ersten Schritt habe ich an der linken Seite zwei Löcher für die E27-Lampenfassungen gebohrt. Anschießend folgten drei 68-mm-Kreise mit der Lochsäge. Diese werden später für die Steckdose und meine beiden KNX-Taster verwendet.

In die beiden Bohrlöcher habe ich die E27-Lampenfassungen eingesetzt und festgeschraubt. Die drei Kreise wurden jeweils mit einer Kaiser 9063-01 Hohlwandschalterdose bestückt. Auf der noch freien Hälfte des Bretts wurde der Schaltschrank von Hager montiert.

Weiter geht es mit der Befestigung des Aufputzmontagerahmens für den MDT-Präsenzmelder. Außerdem habe ich mittig noch ein Loch für das später benötigte KNX-Kabel gebohrt.

Der Schaltschrank wurde mit dem mitgelieferten Klemmträger und Steckklemmen bestückt. Da ich auf den drei vorhandenen Hutschienen genügend Platz hatte, habe ich mich für folgende Aufteilung entschieden:

  1. Hutschienensteckdose
  2. Schaltaktor
  3. Spannungsversorgung und IP-Router

Jetzt habe ich die benötigten KNX-Buskabel grob zugeschnitten und verlegt. Anschließend habe ich die KNX-Komponenten im Schaltschrank verdrahtet und die losen Enden abgemantelt und abisoliert.

Daraufhin konnte ich den Präsenzmelder und die beiden KNX-Taster einbauen und mit dem Bus verbinden.

Im nächsten Schritt wurde die 230-V-Stromverkabelung vorgenommen. Neben der beiden Steckdosen und der beiden Lichter wurden auch die Spannungsversorgung und der Schaltaktor verkabelt.

Danach habe ich die Lampenfassungen mit alten Glühbirnen bestückt und das Anschlusskabel verbunden. Selbstverständlich könnt ihr auch LED-Lampen verwenden, je nachdem was ihr da habt.

Zum Abschluss wurde die Abdeckung des Schaltschranks montiert und der Präsenzmelder sowie die Taster final befestigt. Damit ist die Verkabelung abgeschlossen!

Inbetriebnahme und Programmierung

Nach dem physikalischen Aufbau und der Verkabelung kann das Testbrett das erste Mal an den Strom angeschlossen werden. Ein spannender Moment, denn jetzt kommt auf, ob alles richtig verkabelt ist.

Bei mir sah alles gut aus: Die Sicherung ist drinnen geblieben und mein Testbrett ging auch nicht in Rauch auf ;-) Nach wenigen Sekunden waren die Komponenten einsatzbereit und mit den Drucktasten am Schaltaktor konnte ich die beiden Glühlampen und zwei Steckdosen testen. Alle vier ließen sich wie erwartet schalten :-) Nach dem ersten kleinen Erfolg machte sich ein gutes Gefühl breit und ich konnte mit der Parametrierung der KNX-Komponenten loslegen.

Eine wichtige Voraussetzung zur Inbetriebnahme ist die KNX Programmiersoftware ETS. Zum Start reicht die ETS5 Demo, welche kostenlos erhältlich ist und maximal fünf KNX-Geräte pro Projekt unterstützt. Für ein kleines Testbrett ist dies absolut ausreichend. Obwohl ich sechs KNX-Geräte habe, hätte die Demo bei mir auch ausgereicht, da die Spannungsversorgung nicht zwangsweise eine physikalische Adresse benötigt. Allerdings habe ich mir bereits im Vorfeld ETS5 Professional geholt.

Nach der Installation und Start von ETS5 kann direkt ein Projekt angelegt werden. Bevor man hier aber tiefer einsteigt sollte zunächst die Verbindung zwischen ETS und IP-Router hergestellt werden.

ETS5 Schnittstellen

Anschließend kann die physikalische Adresse und die Applikation des IP-Routers übertragen werden. Dies gestaltete sich insgesamt etwas mühsamer als angenommen. Nach einem Blick in das Handbuch und ein wenig Recherche im Internet konnten die Schritte erfolgreich durchgeführt werden.

Im nächsten Schritt habe ich die restlichen Geräte ins Projekt aufgenommen und ebenfalls mit einer physikalischen Adresse versehen.

ETS5 Geräte

Im Anschluss konnte ich die teilweise umfangreichen Einstellungen der einzelnen Geräte durchgehen und auf meine Bedürfnisse anpassen. Außerdem habe ich die ersten Gruppenadressen angelegt und den Taster mit den Schaltaktorausgängen für das Licht verknüpft. Jetzt konnte ich mit dem Glastaster die beiden Lichter auf dem Testbrett steuern. Ein weiterer wichtiger Schritt war damit geschafft.

Die nächsten Tage habe ich viel mit Ausprobieren verbracht, um vor allem die umfangreichen Funktionen des MDT Glastastern kennenzulernen. Darüber hinaus habe ich weitere gewünschte Funktionen umgesetzt. Beispielsweise die Visualisierung der Licht- und Steckdosenstati auf dem Glastaster via LED und / oder Symbol, einer “Zentral-Aus-Taste” oder die Einbindung des Präsenzmelders. Damit war die Arbeit an meinem KNX-Testbrett vorläufig abgeschlossen.

funktionsfähiges KNX-Testbrett

funktionsfähiges KNX-Testbrett


Raspberry Pi 3B+ kommt mit mehr Takt und schnellerem LAN / WLAN

Raspberry Pi Logo

Der erfolgreiche Raspberry Pi 3B wurde mittlerweile mehr als neun Millionen Mal verkauft. Zwei Jahre nach Veröffentlichung hat die Raspberry Pi Foundation nun einen Nachfolger vorgestellt. Der Raspberry Pi 3B+ kommt mit einem schnelleren SoC, schnellerem LAN und WLAN und ein paar weiteren Vebesserungen.

Das System-on-a-Chip stammt weiterhin von Broadcom und hört auf den Namen BCM2837B0. Im Vergleich zum Vorgänger BCM2837 takten die vier Cortex-A53-Kerne mit bis zu 1,4 GHz anstatt 1,2 GHz. Dies wird zum einen durch interne Optimierungen und zum anderen durch einen Heatspreader auf dem Chip ermöglicht. Der Arbeitsspeicher bleibt unverändert und ist nach wie vor 1 GByte groß.

Bei den Kommunikationsschnittstellen hat sich einiges getan. Der neue Cypress CYW43455 Chip ist für WLAN und Bluetooth zuständig und bringt erstmals Unterstützung für das 5-GHz-Frequenzband und 802.11ac. Weil dem Raspberry aber nur eine Antenne zur Verfügung steht, hält sich der maximale Datendurchsatz in Grenzen. Ebenfalls neu ist die Unterstützung von Bluetooth 4.2 Low Energy. Auch im LAN-Bereich gibt es Verbesserungen. Der neue Microchip LAN7515 bringt endlich Gigabit-Ethernet, zumindest auf dem Papier. Da der Chip weiterhin über einen USB-2.0-Port zum SoC angebunden ist, werden hier maximal 310 MBit/s geboten. Im Vergleich zum Vorgänger steigt die Performance aber immerhin um den Faktor 3.

Eine weitere erfreuliche Neuerung ist die Unterstützung von Power over Ethernet (PoE). In wenigen Wochen soll ein Aufsteckmodel (PoE HAT) erscheinen, welches bis zu 12,95 Watt (IEEE 802.af) vom PoE-Switch für die Stromversorgung des Raspi verwenden kann.

Insgesamt bietet der Raspberry Pi 3B+ einige Verbesserungen, ohne die Kompatibilität zu beeinträchtigen. Die gängigen Anschlüsse wie HDMI, USB 2.0 und die 40-Pin-GPIO-Leiste bleiben gleich. Auch der Formfaktor ist identisch geblieben, wodurch sämtliche Gehäuse weiterverwendet werden können. Wer einen älteren Pi 3B besitzt muss diesen nicht in Rente schicken, da die Verbesserungen des Nachfolgers bei vielen Einsatzszenarien keine Rolle spielen. Außerdem ist die Leistungsaufnahme des neuen Modells verglichen mit dem Raspberry Pi 3B deutlich höher. Nichtsdestotrotz empfiehlt  die Rasperry Pi Foundation wie gehabt ein Netzteil mit 2,5 Ampere.

Preislich ist der neue Raspberry Pi 3B+ bereits ab rund 35 Euro erhältlich.

Raspberry Pi 3B+ (Bild: Raspberry Pi Foundation)

Raspberry Pi 3B+ (Bild: Raspberry Pi Foundation)

Daten Raspberry Pi 3B+ Raspberry Pi 3B Raspberry Pi 2
SoC / Prozessor Broadcom BCM2837B0, 4 Kerne, 1,4 GHz (ARM Cortex-A53) Broadcom BCM2837, 4 Kerne, 1,2 GHz (ARM Cortex-A53) Broadcom BCM2836, 4 Kerne, 900 MHz
GPU Broadcom VideoCore IV
Arbeitsspeicher 1 GByte LPDDR2
Abmessungen (L x B x H) 93 x 63,5 x 20 mm
Gewicht 40 Gramm
LAN Gigabit-Ethernet (Microchip LAN7515) 10/100-Mbit/s-Ethernet (Microchip LAN951x) 10/100-Mbit/s-Ethernet
WLAN WLAN 802.11b/g/n/ac (Cypress CYW43455) WLAN 802.11b/g/n (BCM43143)
Bluetooth Bluetooth 4.2 LE (Cypress CYW43455) Bluetooth 4.1 LE
Anschlüsse 4 x USB 2.0, microSD-Kartenslot (microSDXC), Composite-Video, HDMI (inkl. Audio), 3,5-mm-Klinkenanschluss, PoE-Unterstützung 4 x USB 2.0, microSD-Kartenslot (microSDXC), Composite-Video, HDMI (inkl. Audio), 3,5-mm-Klinkenanschluss 4 x USB 2.0, microSD-Kartenslot, Composite-Video, HDMI (inkl. Audio), 3,5-mm-Klinkenanschluss
Energieverbrauch maximal 12,5 Watt (5 Volt, 2,5 Ampere) maximal 12,5 Watt (5 Volt, 2,5 Ampere) maximal 4 Watt
Preis ca. 37 Euro ca. 32 Euro 35 US-Dollar

Kategorien: Hardware Smart Home

Light + Building 2018 – Messe für Licht und Gebäudetechnik

Light + Building Logo

Vom 18. bis zum 23. März 2018 findet in Frankfurt die Light + Building statt. Mit rund 2.600 Ausstellern und über 210.000 Besuchern ist es die bedeutendste und weltgrößte Messe für Licht und Gebäudetechnik. Sie findet alle zwei Jahre statt und wird von der Messe Frankfurt organisiert.

Neben vernetzten und intelligenten Lösungen werden auf der Messe aktuelle Designtrends und zukunftsweisende Technologien sowie Innovationen gezeigt. Die Ausstellungsschwerpunkte lassen sich in drei Themengebieten einordnen:

  • Licht
  • Elektrotechnik
  • Haus- und Gebäudeautomation

Darüber hinaus existiert ein umfangreiches Rahmenprogramm bestehend aus der Luminale (Licht- und Kulturfestival), dem Intersec Forum (Konferenz für vernetzte Sicherheitstechnik), Fachvorträgen, Sonderschauen, Podiumsdiskussionen, Wettbewerben und Rundgängen.

Nachdem ich letztes Jahr bereits auf der eltefa in Stuttgart war, werde ich höchstwahrscheinlich auch der Light + Building einen Besuch abstatten. Meine Akkreditierung ist bereits erfolgt und das Presseticket habe ich auch schon erhalten.

Da mein Hausbau vor kurzem begonnen hat, bietet die Messe nochmal eine gute Gelegenheit um einige Themen genauer zu betrachten und evtl. die ein oder andere Neuerung einzuplanen. Gerade in den Bereichen Türkommunikation und Licht bin ich mir noch nicht ganz sicher und hoffe auf interessante Produkte. Ebenso gespannt bin ich auf Produktneuvorstellungen im KNX-Bereich, insbesondere von MDT. Die verbauten Komponenten auf meinem KNX-Testbrett haben es mir sehr angetan und ich freue mich auf tolle Neuvorstellungen.

Werdet ihr auch auf der Light + Building 2018 sein und welche Themen interessieren euch am meisten? Wer weiß, vielleicht hat ja der ein oder andere Lust bekommen und wenn es passt könnten wir sogar zusammen fahren. Bei Interesse könnt ihr euch gerne bei mir melden :)

KNX-Testbrett – Allgemeines und Auswahl der Komponenten

funktionsfähiges KNX-Testbrett

Als technikbegeisterter Mensch, sowohl beruflich als auch privat, war für mich schnell klar, dass mein eigenes Haus ein Smart Home werden wird. Dabei möchte ich es allerdings nicht übertreiben und werde den Fokus daher auf eine solide und verlässliche Basis setzen. Das Hauptaugenmerk liegt auf der Steuerung von Licht, Steckdosen, Rollläden bzw. Jalousien und der Heizung. Sicherlich werde ich das ein oder andere Gimmick verbauen, aber insgesamt wird sich das sehr in Grenzen halten. Zukünftige Erweiterungen sind davon natürlich nicht betroffen ;-)

Eine Funklösung haben wir von vornherein ausgeschlossen. Funk-basierten Systeme sind zum Nachrüsten ganz sinnvoll, in einem Neubau bis auf wenige spezielle Anwendungsfälle aber immer nur zweite Wahl. Kabelgebundene Systeme sind robuster sowie verlässlicher und mit einer guten Planung ist man fast so flexibel wie mit Funk. Stellt sich nur die Frage, welche der vielen Smart-Home-Technologien es letztendlich werden soll? Kurz gesagt, wir haben uns für KNX entschieden. Dies hat mehrere Gründe. Ein wichtiger Faktor ist sicherlich, dass KNX (ehemals EIB) bereits seit vielen Jahren erfolgreich in der gewerblichen Gebäudesteuerung zum Einsatz kommt. Darüber hinaus handelt es sich bei KNX um einen offenen Standard, dem sich mittlerweile mehr als 400 Firmen weltweit angeschlossen haben. Dadurch sind unzählige untereinander kompatible Hard- und Softwareprodukte garantiert und durch die große Community findet sich für jedes Problem eine Lösung. Neuere Lösungen wie Loxone, LCN, HomeMatic oder Busch-free@home sind proprietär und können davon nur träumen.

Genug geschrieben, jetzt geht’s los mit meinem KNX-Testbrett.

Allgemeines rund um ein KNX-Testbrett

Bevor ihr euch einem KNX-Testbrett widmet, solltet ihr auf jeden Fall einige Grundlagen kennen und euch intensiv mit dem Thema KNX beschäftigen. Ein guter Einstieg und sozusagen die Standardlektüre im KNX-Bereich ist das Buch “Heimautomation mit KNX, DALI, 1-Wire und Co.” von Stefan Heinle. Ergänzend dazu ist das KNX userforum zu nennen, welches die wohl größte deutschsprachige Community rund um das Thema KNX ist. Hier findet ihr viele hilfreiche Tipps und Tricks und könnt euch mit Gleichgesinnten austauschen.

Auf einem Testbrett werden einzelne KNX-Komponenten temporär verbaut, um erste praktische Erfahrungen mit der Verkabelung, Inbetriebnahme und Parametrierung zu sammeln. Anschließend kann man sich mit den Funktionen der einzelnen Komponenten bzw. deren Applikationen auseinandersetzen und sieht genau, wie alles zusammenhängt und funktioniert. Die gewonnene Erfahrung beim Testbrettbau ist zudem für die spätere Planung hilfreich.

Mit guter Vorbereitung sind der Bau und die Inbetriebnahme eines KNX-Testbretts locker an einem Tag zu schaffen.

fertiges KNX-Testbrett

fertiges KNX-Testbrett

Komponentenauswahl und Werkzeug

Bei der Komponentenauswahl ist es meines Erachtens sehr sinnvoll, wenn diese so ausgewählt werden, dass sie später im Haus weiterverwendet werden können. Diese Variante besitzt zwei große Vorteile. Erstens kann man sich direkt mit den später im Haus eingesetzten Komponenten beschäftigen und herausfinden, wie diese funktionieren und ob alle gewünschten Features zufriedenstellend funktionieren. Zweitens muss in diesem Fall nicht so stark auf das Geld geachtet werden, wie beim Einsatz von temporären Komponenten, die später wieder verkauft oder als Ersatz verwendet werden sollen.

Wie in der Einleitung bereits erläutert, können KNX-Komponenten von verschiedenen Herstellern eingesetzt werden. Bei der Recherche nach KNX-Komponenten landet jeder irgendwann zwangsweise bei Produkten des deutschen Unternehmens MDT technologies GmbH. Über die Firma und die Produkte hört und liest man viel Gutes und das Preis-Leistungs-Verhältnis ist einfach klasse. Bei meiner Zusammenstellung für das KNX-Testbrett habe ich schlussendlich komplett auf MDT-Komponenten gesetzt und es bisher nicht bereut.

Grundvoraussetzung für eine lauffähige KNX-Installation sind eine Spannungsversorgung und eine Programmierschnittstelle. Für ein sinnvolles Testbrett sind aber noch weitere Komponenten wie Schaltaktor und Bewegungsmelder sinnvoll, da ansonsten wenig getestet werden kann. Ich habe mich für folgende KNX-Komponenten entschieden:

  • Spannungsversorgung

    • MDT STC-0960.01

Bei der Spannungsversorgung habe ich direkt zu einem Modell mit 960 mA gegriffen. Grob überschlagen benötigt jeder Teilnehmer des Buses ca. 10 mA, sodass für ein Einfamilienhaus in der Regel 640 mA ausreichend sind. Da die MDT-Glastaster aber 20 mA benötigen und ich noch etwas Reserve haben möchte, habe ich mich für 960 mA entschieden.

  • IP-Router
    • MDT SCN-IP100.02

Da sich der Mehrpreis vom IP-Interface zum IP-Router in Grenzen gehalten hat, habe ich direkt den Router ausgewählt.

  • Schaltaktor mit Wirkleistungsmessung
    • MDT AZI-0616.01

Beim Schaltaktor habe ich mir eine Variante mit Strommessung gekauft, da ich später im Haus sowieso einige Verbraucher überwachen möchte. Die Schaltaktoren ohne Strommessung sind zwar deutlich günstiger, bieten aber auch entsprechend weniger Möglichkeiten. Der AZI-Schaltaktor verfügt über einen echten Wirkleistungszähler (Wh/kWh) mit Strom- und Spannungsmessung. Wenn die genauen Verbrauchswerte interessieren, sollte zu diesem Schaltaktor gegriffen werden. Alternativ dazu existieren noch die AMS/AMI-Schaltaktoren, welche allerdings keine genauen Werte liefern. Diese eignen sich eher zur Erkennung ob Strom fließt oder nicht.

Der MDT Glastaster II Smart bietet zweifelsohne eine große Funktionalität für sein Geld. Taster von anderen Herstellern mit ähnlichem Funktionsumfang kosten locker das zwei- bis dreifache. Ich verwende die Variante mit integrierter Temperaturmessung. Diese kann im Haus dann später direkt den IST-Wert für den Heizungsaktor liefern.

  • Präsenzmelder
    • MDT SCN-G360D3.02

Weitere Möglichkeiten wären z.B. ein Dimmaktor oder ein Binäreingang, worauf ich bei meinem Testbrett aber verzichtet habe.

KNX-Testbrett Material

KNX-Testbrett Material

Neben den KNX-Komponenten werden für den Aufbau und die Verkabelung noch diverse andere Dinge benötigt:

Als Werkzeug haben mir folgende Dinge sehr gute Dienste erwiesen:

Besonders die Kabelschere hat es mir sehr angetan. Im Gegensatz zu einem Seitenschneider werden Kabel beim Schneiden nicht gequetscht und das Ganze funktioniert gleichzeitig mit deutlich weniger Kraftaufwand.

Im zweiten Teil “KNX-Testbrett – Aufbau, Inbetriebnahme und Parametrierung” geht es ans Eingemachte. Hier gehe ich auf die einzelnen Schritte beim Aufbau sowie der Verkabelung ein und spreche über die Inbetriebnahme und die anschließende Parametrierung der KNX-Komponenten.

Wenn das “Smart Home” wirklich smart wird

Bis vor kurzem konnten intelligente Häuser nur die Temperatur steuern oder die Rollläden zu bestimmten Zeiten schließen. Die Intelligenz dieser Gebäude beschränkte sich meistens auf einige Funktionen mit eingeschränkter Logik oder einfachen Routinen. Der Einsatz dieser Technik lohnte sich meistens lediglich für große Gebäude, wo Einsparungen die teure Technik wirtschaftlich machten.

Das Internet der Dinge macht den Einsatz der Technik auch in normalen Haushalten sinnvoll. Obwohl nur 55% der Bevölkerung in Deutschland den Einsatz der „smarten“ Geräte  hinsichtlich Sicherheit und Kontrolle des eigenen Heimes für  sinnvoll halten, werden immer mehr Haushaltsgeräte mit Anschluss an das Internet angeboten. Die Vision, dass der Kühlschrank in Zukunft selbst den Einkauf übernimmt, idealerweise unter gleichzeitiger Berücksichtigung aller aktuellen Sonderangebote, ist nicht mehr so fern. Es werden heute schon Glühbirnen angeboten, die nicht nur die Helligkeit auf die Wünsche der Bewohner anpassen können, sondern auch ihre Farbe. Immer mehr Geräte bieten Funktionen an, die das Leben schöner oder einfacher machen sollen.

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Mehr Informationen

Bis jetzt benötigten aber alle Geräte noch ihre eigene App, um von jedem Ort aus gesteuert werden zu können. Jeder Hersteller entwickelt seine eigene Steuerung, ohne das Gesamtbild im Auge zu behalten: die intelligente Steuerung des ganzen Haushalts. Nur wenn die Funktionen von mehreren oder allen Geräten kombiniert werden können, kann die Vision eines “Smart Home” realisiert werden. Die Heizung kann zwar automatisch reguliert werden, aber wenn das Heizsystem keine Informationen von anderen Geräten erhält, kann es nicht wissen, ob sich überhaupt Personen in dem Gebäude befinden. Deshalb ist eine Kombination aller Informationen, die die Geräte liefern, für ein wirklich intelligentes Wohnen essentiell. Auch wenn alle Geräte das Internet nutzen, kommunizieren sie doch durch ihre eigenen Schnittstellen mit den Benutzern – und nicht untereinander.

Mit dieser Motivation wurde die Open Connectivity Foundation (OCF) gegründet, in der u.a. Microsoft, Intel, Samsung und Cisco Mitglieder sind. Aufgabe der OCF ist es, einen gemeinsamen Kommunikationsstandard zu entwickeln, der den Datenaustausch unter allen Geräten möglich macht. So könnten alle Geräte, die mit dem Internet der Dinge verbunden sind, zu einem großen Ganzen werden, das attraktive Vorteile bietet und auch zu deutlichen Energieeinsparungen führen würde, wie Gutscheinpony in diesem Beitrag erklärt. Ein modernes “Smart Home” kann sich folglich auf die Gewohnheiten der Einwohner einstellen und das Leben wirklich einfacher machen.

Detailfotos vom E-Haus (Bild: ZVEH/Schildheuer)

Detailfotos vom E-Haus (Bild: ZVEH/Schildheuer)

Der gemeinsame Kommunikationsstandard ist aber nicht nur für die gemeinsame Funktion wichtig, auch der Preis der Geräte wird durch fallende Entwicklungskosten günstiger. Mithilfe des Standards könnte das Gerät mit der größten Rechenkapazität die Steuerung der Logik übernehmen, normalerweise ein Homecomputer oder der Fernseher. Dieses Gerät müsste die Router-Funktion übernehmen, um alle Geräte über das Internet miteinander zu verbinden. Dadurch wären Funktionen möglich, von denen wir heute nur träumen können. Die Geräte könnten Muster, sogar die Vorlieben der Bewohner erkennen und sich automatisch darauf einstellen. Dann werden das Internet der Dinge und das Smart Home wirklich angenehm für die Bewohner.

Bis jetzt haben die Hersteller von Smart-Geräten versucht, uns das Leben mit einzelnen Funktionen der Geräte zu verbessern. Aber nur die Kombination der Geräte mit einem gemeinsamen Kommunikationsstandard wird ein wirklich neues Wohngefühl ermöglichen. Diese Aufgabe hat die OCF mit ihren vielen namhaften Unternehmen übernommen – wir dürfen gespannt sein.

eltefa 2017 – Messe rund ums Thema Smart Home, Gebäude- und Lichttechnik

Eltefa 2017

Vom 29. bis 31. März findet in Stuttgart die eltefa 2017 statt. Die größte und wichtigste Landesmesse der Elektrobranche findet alle zwei Jahre statt und bietet dieses Jahr wieder einen umfangreichen Überblick über die wichtigsten Anbieter, Trends und Innovationen. Insgesamt sind weit über 400 Aussteller vertreten.

Folgende Ausstellungsschwerpunkte werden geboten:

  • Gebäudetechnik – Neue Impulse für die Gebäudetechnik
  • Lichttechnik – Intelligente, vernetzte Lichttechnik
  • Energietechnik – Die Zukunft gehört den intelligenten Netzen
  • Sicherheitstechnik – Integrierte, digitale und vernetzte Sicherheitstechnik für Gebäude und Grundstücke
  • Industrietechnik – Zukunftschance Industrie 4.0
  • IT-Infrastruktur – Flexible, sichere und energieeffiziente Netzwerklösungen

Darüber hinaus existiert ein interessantes Rahmenprogramm mit Sonderschauen, Themenparks, Foren und Dialogveranstaltungen. Für private Besucher dürften vor allem das “E-Haus” und die “BUS GUIDE AREA” interessant sein. Das 100-m²-Musterhaus zeigt auf, wie eine moderne Smart-Home-Lösung aussehen kann und welche Möglichkeiten heute bereits bestehen.

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Mehr Informationen

In der “BUS GUIDE AREA” werden die unterschiedlichen Bussysteme für die Hausautomatisierung vorgestellt und auch entsprechende Produkte gezeigt. Natürlich darf man hier keine vollumfängliche Auswahl erwarten, aber für einen guten Marktüberblick sollte es auf jeden Fall reichen.

Ich werde die eltefa dieses Jahr besuchen und mir die neuesten Trends und Innovationen vor Ort anschauen. Mein Fokus liegt dabei auf den IT-Infrastrukturlösungen im privaten Wohnbau sowie im Büro und Rechenzentrum. Außerdem werde ich einen genauen Blick auf die Gebäudeautomation und insbesondere alles, was mit KNX zu tun hat, werfen. Über welches Thema möchtet ihr gerne mehr lesen bzw. welcher Bereich interessiert euch am meisten? Werdet ihr auch vor Ort sein?

Zur eltefa Webseite