Smart Home

Kaufen oder selber machen?

Da wir uns beide in der digitalen Welt wohlfühlen und für uns von vorne herein feststand, dass wir unser neues Zuhause smart machen wollen, haben wir bei unserer Fertighaus Suche auch diesen Aspekt betrachtet.
Es gibt bereits entwickelte komplett Smart Home Systeme von verschiedenen Anbietern, mit denen wir uns auseinandergesetzt haben. Aber letztendlich haben wir uns dafür entschieden ein System selbst aufzubauen. Und nicht zuletzt nehmen wir dieses Projekt auch gerne in Angriff, da Felix in der IT-Branche arbeitet und dieser Leidenschaft gerne auch privat nachgeht.

Ein Beispiel eines bestehenden Systems von Fertighausanbietern ist Busch-free@home von Haas Fertigbau. Informationen dazu findet ihr am Ende der Seite.

Was bedeutet eigentlich Smart Home oder Home Automation?

Home Automation ist die Gebäudeautomation für ein Haus, was auch Smart Home oder Smart House genannt wird. Sie umfasst die Steuerung und Automatisierung von Beleuchtung, Heizung (zB. intelligente Thermostate), Lüftung, Klimatisierung und Sicherheit, sowie Haushaltsgeräte wie Waschmaschinen/Trockner, Öfen oder Kühl-/Gefrierschränke. WLAN und andere Funksignale in Kombination mit einer zentralen Steuerungseinheit sind hierbei die Grundlage der Home Automation.

Desweiteren kam in den letzten zwei Jahren noch eine weitere spannende Komponente des Smart Home’s hinzu. Mit Alexa, Siri, Google Assistant und Cortana bieten viele große Konzerne Sprachassistenten an, die sich in den meisten Fällen nahtlos in die Home Automation integrieren lassen.

Was ist möglich?

Die Möglichkeiten smarte Geräte wie Heizung, Lampen, Sicherheitstechnik oder Rollläden miteinander zu kombinieren sind fast unendlich. Für den Anfang haben wir uns entschieden mit einer zentralen Steuerung unserer elektrischen Rollläden zu starten. Hierfür werden wir von Haas Fertigbau speziell von uns bestellte Schalter für unsere Rollläden einbauen lassen.

Für die Zukunft planen wir unter anderem:

  • Alle Lampen und Lichter im Haus mit klassischem Wandschalter, aber auch per Sprachbefehl bzw. per App zu steuern.
  • Die Rollläden werden bei bestimmten Bedingungen automatisch hoch- oder heruntergefahren. Bedingungen können unter anderem sein: „Sind Eva und Felix im WLAN angemeldet“. Dann sollen die Rollläden bitte nicht abends automatisch heruntergefahren werden. Andersherum können sie automatisch um 19:30 heruntergefahren werden, sobald wir nicht im WLAN angemeldet sind.
  • Die smarten Rauchmelder werden sowohl als Rauchmelder als auch als Alarm Sirene dienen und uns per Handy benachrichtigen sobald das System feststellt, dass einer der Sicherheitssensoren an Fenstern oder Türen ausgelöst wurde.
  • Befehle sollen auch zentral über Amazon Alexa gegeben werden können

Es werden noch viele Anwendungsfälle folgen, die wir hier natürlich gerne beschreiben werden.

Hardware und Software

Bei jedem Smart Home, ist es wichtig ein „Gehirn“ zu konstruieren welches alle Aktionen über den Tag hinweg mit den einzelnen Komponenten koordiniert. Hierzu gibt es bereits fertige Systeme die man sich kaufen und mit allem möglichen erweitern kann. Wir haben uns für eine Kombination aus einem eigenen Server (Gehirn) und Hardware von HomeMatic entschieden. Bei unseren Vergleichen der Fertighaus Anbieter und deren Systeme war uns die Lösung entweder zu teuer, nicht selbst erweiterbar oder schlicht und ergreifend nicht smart genug.

HomeMatic ist ein etablierter Hersteller welcher sehr gute Hardware- und Software-Komponenten im Angebot hat. Wichtig war uns, dass die Hardware die wir in unserem Haus verbauen werden freie Steuerungsschnittstellen zur Verfügung stellt.

HomeMatic bietet einen eigenen kleinen Server an mit dem man schon sehr viel selbst gestalten kann, ideal für den Einstig in die Home Automation Welt. Um allerdings völlig frei in der Gestaltung in seinem Smart Home zu sein, empfiehlt es sich für technisch versiertere Menschen home-assistant.io genauer unter die Lupe zu nehmen.

Nun zu den Details unseres zukünftigen Systems:

Hardware  Hardware

RasberryPi

„Der RaspberryPi ist ein Einplatinencomputer, der von der britischen RaspberryPi Foundation entwickelt wurde. Der Rechner enthält ein Ein-Chip-System, die Grundfläche der Platine entspricht etwa den Abmessungen einer Kreditkarte. Der Raspberry Pi kam Anfang 2012 auf den Markt. Der im Vergleich zu üblichen Personal Computern sehr einfach aufgebaute Rechner wurde von der Stiftung mit dem Ziel entwickelt, jungen Menschen den Erwerb von Programmier- und Hardware­kenntnissen zu erleichtern. Entsprechend niedrig wurde der Verkaufspreis angesetzt, der je nach Modell etwa 5 bis 35 USD beträgt.“ Wikipedia


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Der RasberryPi ist perfekt um als zentrale Steuerungseinheit (Gehirn) von Home Automation Systemen zu dienen. Er ist preisgünstig, lautlos, produziert kaum Abwärme, ist stromsparend und sehr klein. Für uns bietet der Pi die optimale Grundlage für unser Smart Home, da wir so in der Lage sind jegliche von uns gewünschte Software auf diesem mini Server System laufen zu lassen.

Rolladensteuerung

Für die Rolladensteuerung werden wir den HomeMatic Funk-Rollladenaktor nutzen. Dieser kann normal als Unterputz Schalter verbaut werden und zusätzlich gibt es Adapter für alle gängigen Schaltersysteme (Gira, Busch-Jaeger, etc.)


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Beleuchtung  Lampe

Aktuell gibt es auf dem Markt für smarte Lampen und Beleuchtungssysteme viele Hersteller. Wir werden uns auf die beiden Platzhirsche Phillips und IKEA konzentrieren.

Phillips ist mit dem Hue System sozusagen der Hersteller mit der meisten Erfahrung in diesem Bereich. IKEA hat in den vergangenen 2 Jahren sehr große Sprünge nach vorne gemacht und hat mit der aktuellen Version der IKEA TRADFRI ein wirklich solides und kostengünstiges Beleuchtungs System auf den Markt gebracht.


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Uns war auch hier wieder wichtig, dass wir alle Freiheiten haben und selbst entscheiden können wie und mit welchem Gerät wir unsere Lampen ansteuern. Hue und TRADFRI basieren beide auf dem offenen Steuerungs-Standard „ZigBee Light Link“, welcher es möglich macht die Geräte mit beliebig kompatiblen Geräten anzusteuern.

Amazon Alexa

Sprachassistenten gibt es mittlerweile einige am Markt und da werden mit Sicherheit noch viele folgen. Ob Google Home oder Amazon Echo, diese technischen Helfer sind super geeignet für die Smart Home Steuerung.
Wir haben derzeit auch einen Amazon Echo Plus im Einsatz und sind von den Möglichkeiten begeistert. Mit den Echo Geräten hat man die Möglichkeit seine Smart Home Geräte per Sprachbefehl zu steuern. Z.b. „Alexa schalte Wohnzimmer aus“ resultiert darin, dass alle Geräte im Wohnzimmer ausgeschalten werden.

Alexa kann mit sehr vielen Smart Home Geräten umgehen, unter anderem Phillips Hue, Ikea TRADFRI und natürlich auch mit dem OpenSource Projekt Home Assistant.
Der ein oder andere wird sich die Frage stellen „Ist Alex nicht eine sehr teure Wanze?“ Oder „Alexa speichert alles was gesagt wird in der Cloud“. Hier ein paar Fakten rund um Alexa:

  • Alexa speichert nur Audioaufnahmen sobald das Keyword „Alexa“ fällt. Das dann Aufgenommene wird zu Amazon übertragen und ausgewertet, die Antwort dann zurück zum Echo Gerät gesendet und Alexa gibt die Antwort auf die Frage oder führt die gewünschte Aktion aus.
  • Man kann sich online anhören und ansehen was Alexa aufgenommen und verstanden hat. Somit hat man zu jeder Zeit volle Kontrolle darüber was übertragen wurde und was nicht.
  • In der Standard Einstellung merkt man nur anhand von LEDs welche aufleuchten, dass Alexa sich angesprochen fühlt. Somit kann auch schnell mal übersehen werden, dass Alexa gerade zuhört. Wir haben diese Einstellung angepasst und lassen einen Ton ausgeben sobald Alexa anfängt aufzuzeichnen.
  • Mit einem Update welches im Frühjahr 2018 erscheint, ist es möglich Alexa auf bestimmte Stimmen zu begrenzen. Somit können nur die „Besitzer“ Befehle geben und Befehle von Gästen oder Kindern werden ignoriert.

Amazon bietet diverse Varianten der Echo Geräte an. Bei diesen Geräten gibt es ein paar, nicht zuletz für Smart Home Bastler, signifikante Unterschiede. Um die verschiedenen Namen einordnen zu können, ist es wichtig den Unterschied zwischen Echo und Alexa zu kennen. Echo bezeichnet die Hardware von Amazon d.h. Lautsprecher, Mikrofone und SmartHome Schnittstellen. Alexa ist die Cloud Software Komponente, der Amazon Sprachassistent. Das bedeutet die Echo Geräte (Oder jede andere Hardware) benutzt den Alexa Dienst um Sprachbefehle auszuwerten und zu verarbeiten.

  • Amazon Echo Dot
    • Der Echo Dot ist der kleinste Ableger der Echo Geräte Palette und bietet für rund 60€ eine solide Grundausstattung um mit Sprachassistenten erste Erfahrungen zu sammeln.
  • Amazon Echo
    • Diese Variante ist etwas größer und bietet mit besseren und mehr eingebauten Lautsprechern besseren Klang. Zusätzlich sind mehr und bessere Mikrofone verbaut um auch weiter entfernte Befehle zu verstehen. Unser Favorit derzeit während dem Kochen in der Küche „Alexa Timer 10 Minuten“.
  • Amazon Echo Plus
    • Das Plus steht ganz klar für SmartHome. Mit dem Echo Plus bekommt man ein eingebautes SmartHub dazu. Das bedeutet, man braucht für z.B. Hue Lampen von Phillips keine Phillips Hue Bridge zu kaufen, der Echo Plus kann direkt mit diesen Lampen kommunizieren. Das spart Kosten und Geräte-Salat im Heim Netzwerk. Die kleineren Varianten von Echo benötigen eine SmartHome Bridge der jeweiligen Hersteller um mit den Geräten im Haus zu kommunizieren.
  • Amazon Echo Show
    • Der Echo Show bietet neben den Funktionen und Vorteilen eines Echo Plus, noch einen Monitor auf dem Informationen ausgegeben werden können.


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Desweiteren gibt es auch noch andere Hersteller die bereits den Amazon Sprachassistent Alexa in ihre Geräte integrieren. Sehr beliebt ist Sonos, dieser Hersteller hat bereits HighEnd Audio Komponenten im Angebot und hat nun den Alexa Dienst in diverse Geräte integriert.


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Smarte Steckdosen

Smarte Steckdosen bieten die Möglichkeiten Steckdosen per App oder Alexa zu steuern. Vor kurzem haben wir ein TP Link HS100 bekommen und ausprobiert. Die Einrichtung ging Problemlos per App und Alexa App. Etwas befremdlich ist der Gedanke, dass Alexa die Steckdose nur über eine Schnittstelle im Internet beim Hersteller TP Link aus und anschalten kann. Nicht direkt über WLAN.

Mit der mitgelieferten Handy App ist es möglich die Steckdose im WLAN aus- und anzuschalten. Wir werden weiter testen und hier berichten.


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Flic

Unser neuster Smart Home Zuwachs ist der SmartButton „flic„. Flic ist ein kleiner Knopf dem man quasi fast alles beibringen kann. Die Hersteller selbst sind sehr bemüht ständig neue Integrationen in ihrer App anzubieten.


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Software

Mit Home Assistant werden wir eine Open-Source Home Automation Plattform auf unserem RasberryPi installieren. Die Software kann mit sehr vielen Herstellern und Protokollen umgehen. Details zu den steuerbaren Komponenten findet ihr hier: HomeAssistant – Components.

Die Software ist kostenlos und kann einfach heruntergeladen werden. Da das Einrichten und Installieren nicht ganz so trivial ist, werden wir in einem separaten Artikel auf die Installation und Inbetriebnahme von HomeAssistant eingehen. Neben einer Browser basierten Steuer- und Konfigurations Website, gibt es auch eine App für Smartphones, mit welcher man bequem vom Sofa aus alle Geräte im Haus steuern kann.

Home Assistant screenshot

Image result for home assistant web interface site:home-assistant.io

Um euch einen ersten Überblick zu verschaffen bietet die home-assistant.io Website schon einen guten Einstieg.

 

Smart Home System von Haas Fertigbau

Bei unserem Besuch im Haas Kundenforum konnten wir einen ersten Blick auf das Smart Home System von Haas werfen. Als Kooperationspartner in diesem Bereich wurde Busch Jaeger gewählt. Das Unternehmen Busch Jaeger ist ein alter „Haase“  *kleinerwortwitz* im Schalter und Elektronikbereich, also kann man hier auch ein sehr hochwertiges Smart Home System erwarten.

Busch Jaeger Smart Home System

Wer mehr erfahren möchte, kann sich auf der Haas Smart Home Website etwas belesen.




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