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Do It Yourself – Folge 2: Pilight – Raspberry Pi als Low Budget Smart Home Zentrale

danielboe

Im ersten Teil des Tutorials ging es um das Kennenlernen des Minicomputers Raspberry Pi und die grundlegende Inbetriebnahme. Nun wollen wir einen Schritt weiter gehen und zum eigentlich spannenden Teil dieser "Do It Yourself" Reihe kommen. Wir werden das Ganze mit der passenden Hardware bestücken und diese mit entsprechend intuitiver Software namens "Pilight" bedienen.

Am Ende von Teil 2 wird es uns möglich sein, Funksteckdosen mit dem Smartphone oder dem PC zu Steuern. Diese Zentrale ist die Grundlage für unser "Smart Home", denn nun können alle Geräte mit einem Stecker über eine einheitliche Bedienoberfläche an und aus geschaltet werden.

Schwierigkeit: Normal-Hoch, Eventuell Erfahrungen mit einem Lötkolben

Das braucht ihr für Teil 2:

PC-Arbeitsplatz, Installiertes Raspberry Pi (Raspbian) mit SSH Zugriff

RF Sender und Empfänger (2-15€) Links: DealExtreme, Amazon

Schrumpfschlauch (5€) Links: Amazon

Schaltdraht (3€) Links: Conrad

Brettchen als Unterlage

Verbinder (6€) Links:  Conrad

Funksteckdose(n) (5-10€/Stk.) Links: Amazon

Lötkolben + Zinn (12€/Set) Links:  Amazon

Gesamtkosten ca. 60€

Software

Wie ihr es schon aus Teil eins kennt, gibt es hier wieder eine "step by step" Anleitung zum Verstehen und Nachmachen. Wir zeigen, wie man pilight installiert und anschließend konfiguriert.

Pilight auf dem Raspberry installieren

  1. Sources Datei öffnen und bearbeiten
  2. am ende des Textfiles einfügen
  3. speichern: Strg+X ->Y(es)->Enter
  4. Ausführen damit Quellen neu geladen werden
  5. ausführen und damit pilight installieren

  6. Pilight start und stop in der Konsole:

    ausführen und pilight starten (pilight sollte nun auch nach einem Neustart des Raspberry Pi immer automatisch starten)

  7. das WebGUI kann nun via “http://ip_des_raspberry:5001” über einen Browser im Netzwerk angesprochen werden:

    Das WebGUI ohne konfigurierte Geräte. Pilight funktioniert!

  8. ausführen um pilight zu beenden (immer beim ändern der Konfiguration und Einstellung nötig!)

Konfiguration von pilight auf dem Raspberry Pi

  1. in den Ordner "pilight" navigieren
  2. hardware.json öffnen und Pinmappping konfigurieren: (siehe Grafik im Hardware Teil)

    Hardware.json Datei: Pins (1) Empfänger & (0) Sender

  3. nach der Bearbeitung spreichern mit strg-x,Y(es),enter
  4. settings.json öffnen und in der Datei die Stelle
    ändern in
  5. nach bearbeitung spreichern mit Strg-x,Y(es),Enter

Gerätecodes auslesen

Verschiedene Steckdosen arbeiten mit herstellerspezifischen Protokollen zur Datenübertragung. Um diese auszulesen und später zu verwenden bietet pilight ein eigenes kleines Programm, welches mit Hilfe des RF-Empfängers die Codes der einzelnen Steckdosen darstellt. Diese müssen dann nur noch in die Konfigurationsdatei eingefügt werden. Die Verkabelung des RF-Empfängers findet ihr im Hardware Teil des Tutorials.

Ein kleines Video soll das Vorgehen verdeutlichen und erleichtern. Wundert euch bitte nicht, dass manchmal verschiedene Codes angezeigt werden. Sucht einfach die Kombination, die häufig auftaucht. Diese ist meist auch die Richtige.

[youtube url="http://www.youtube.com/watch?v=q_j6LEO-UY8" rel="0" showsearch="0" showinfo="0" hd="1" autohide="1" fs="1"]

 

  1. starten und die Konsole im Auge behalten
  2. Nun mit der Fernbedienung der Steckdosen (diese sollte die Steckdosen unabhängig auch An und Aus schalten können) in die Nähe des Modules bewegen und An oder Aus drücken.
  3. in der Konsole sollte nun etwas ausgegeben werden. Es sollte etwa so aussehen:

    So könnte eine Ausgabe von pilight-receive aussehen:

    Es werden sicher einige Verschiedene Kombinationen angezeigt. Versucht einfach die am häufigsten auftretende auszuprobieren.

  4. die Angezeigten Daten Merken (z.B. in Textdatei speichern) und mit dem nächsten Schritt weiter machen.

Gerätecodes eintragen und verwenden

Nach dem Auslesen der Codes tragen wir diese in dei pilight Config ein, um sie später mit dem Sendemodul zu verwenden. Dies ermöglicht die Steuerung der Steckdosen über das Raspberry. Wir werden in einem weiteren Tutorial auch zeigen, wie man z.B. einen Temperatursensor einbinden und nutzen kann.

  1. in den Ordner "pilight" navigieren
  2. config.json öffnen bzw. erstellen und Geräte wie Steckdosen eintragen (Siehe Grafik)

    Den Aufbau der Konfiguration seht ihr hier:

  3. Eine Beispielkonfiguration gibt es HIER zum Download.
    Wer sich intensiver mit den einzelnen unterstützten Komponenten von Pilight befassen will, kann das HIER.
  4. nach der Bearbeitung speichern mit Strg-x,Y(es),Enter
  5. ausführen und pilight mit neuer Konfiguration starten.
  6. Web GUI kann nun via “http://ip_des_raspberry:5001” über einen Browser geöffnet werden.

Das Web GUI mit konfigurierten Geräten. Die Steuerung sollte nun auch funktionieren.

Hardware

Nun kommen wir zu einem Teil, der ein wenig Fingerspitzengefühl erfordert. Es ist grundsätzlich von Vorteil, wenn ihr schon einmal einen Lötkolben in der Hand hattet. Einen Abschluss in Elektrotechnik braucht ihr aber nicht!

Grundsätzliches zu Pins und Verkabelung

Hier ein Schema, welches euch die Verkabelung erleichtern sollte. In dieser Grafik halten wir uns an die hardware.json Konfigurationsdatei aus dem Tutorial.

[carousel arrows="display" buttons="display" caption="display"] [panel title="Verkabelung" description="So sollten die Module verkabelt werden:"]

[/panel] [panel title="Pinleisten-Schema" description="So sind die Pins angeordnet. Je nach Verkabelung muss alles in die Konfiguration eingetragen werden."]

[/panel] [panel title="Pinleiste" description="Die Steckerleiste am Raspberry Pi. Hier wird alles angeschlossen."]

[/panel] [/carousel]

Das RF Modul verkabeln

Eine kleine Anleitung zum Bau der Module.

Pilight auf dem Raspberry Pi starten und testen

Wenn ihr alles richtig gemacht habt, könnt ihr Pilight mit “service pilight start” starten. Das Web GUI zeigt nun die Geräte aus der Konfigurationsdatei. Es sollte nun auch möglich sein die einzelnen Steckdosen über den Browser zu schalten.

Herzlichen Glückwunsch, ihr habt Teil 2 geschafft und seit der Heimautomatisierung einen Schritt näher gekommen!

Die Pilight WebGUI Oberfläche zur Steuerung

 

Das Gleiche funktioniert auch bei Android/ iOS über den Smartphone Browser. Die Bilder zeigen, wie ihr euch bei Android eine Homescreen Verknüpfung erstellt und somit eine eigene App für eure Zentrale.

Ein Wort zur Sicherheit: Seit euch bewusst, das JEDER in eurem Netzwerk nun die entsprechende Seite aufrufen und eure Geräte steuern kann. Bitte sorgt für ein sicheres WLAN Kennwort und kontrolliert eure möglichkeiten des Zugriffs von aussen.

Ausblick

Als Ausblick soll hier diesmal eine Grafik gezeigt werden. Sie verdeutlicht recht gut, wie ein funktionierendes SmartHome gegliedert ist und welche Möglichkeiten es bietet. In der Praxis ist es so, dass sich fast all diese Ideen auch mit dem Raspberry Pi realisieren lassen.

Sensoren und Aktoren miteinander vernetzt:

Je mehr Komponenten das Netzwerk besitzt, desto komplexer können Automatismen programmiert werden.Und genau Darum soll es in Teil 3 auch gehen. Wir werden zeigen, wie man mit Hilfe von Pimatic die Pilight Software mit wenig Aufwand nutzen kann und eigene Bedingungen schreibt. Als Beispiel: Das Anschalten der Lampe ab 19:00 Uhr oder das Ausschalten aller Geräte beim verlassen des Zimmers. Also bleibt dabei!

Bei Fragen komm doch bitte in unser Forum. Ich versuche dort weitestgehend zu helfen.

Die Installation von Raspbian und der Einstieg in Linux

Do It Yourself – Folge 1 – Raspberry Pi als Low Budget Smart Home Zentrale

Einführung in Pimatic und damit die Automatisierung der Komponenten

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Zusätzliche Komponente Temperatur für Pimatic

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DIY – Folge 5: Push und Heizungssteuerung – Raspberry Pi Zentrale

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