Nach Update auf Rademacher 5.x jetzt wieder über openHAB steuerbar

Vor fast einem Jahr (19. Juni 2019) habe ich bereits die Raffstores in openHAB eingebunden. An dieser Stelle waren wir auf der Rademacher Firmware 2.x. Wir haben dann Anfang des Jahres die Umstellung auf die Firmware 5.x gemacht. Dabei hat sich die Rest Schnittstelle im JSON Format geändert. Ich habe deswegen mein Java Programm mit Hilfe der JSON parse libary umgeschrieben damit wir die Raffstores wieder über openHAB 2 steuern können. Außerdem habe ich die Raffstores in Gruppen eingeteilt damit es einfacher zu bedienen ist. (siehe Screenshots)

Wie geht es weiter?

Zum einem möchten wir einen Fernzugriff einschalten damit man auch außerhalb des Netzwerks auf die Raffstores zugreifen kann. Zum anderen möchten wir die Raffstores unter einer bestimmten URL erreichen können die sich jeder einfach merken kann. Beispielsweise fenster.cib.de

Außerdem soll ein Script erstellt werden das die aktuellen Raffstores aus der Rademacher Oberfläche mit den aus der openHAB Datei vergleicht und schaut ob es Änderungen gibt. Diese Änderungen sollten dann dem IOT Team angezeigt werden. (beispielsweise per Mail)

Prototyp für CIB IoT SmartOffice

Hallo zusammen,

in den letzten Wochen des Jahres 2019 hat sich herauskristallisiert, dass eine gekaufte Lösung nicht das von uns gewünschte Ergebnis liefern werden. Daher haben wir beschlossen unser eigenes System zu erstellen.

Anforderungen:
Das System soll universell verwendbar sein. Das heißt u.a. dass wir auf Open Source Software setzen wollen und uns so unabhängig von Protokollen und Standards sein werden.

Funkstandards:
Die bekannten Funkstandards werden von verschiedenen Herstellern unterstützt. Leider haben sich auch einige dazu entschieden proprietäre Standards auf die bereits vorhandenen aufzusetzen (z.B. Bosch). Zwar liefern einige eine API mit, so dass man die Steuerung über eigene Applikationen abbilden könnte, muss aber immer die Geräte des Herstellers verwenden. Dies ist teilweise auch kostenintensiv.

Welche Standards werden von uns unterstützt?
Im Prinzip lässt sich die Frage mit “alle” beantworten. Der verwendete Server ist ein Acer N4620G. Angetrieben von einer Intel Core i5-3337U Mobile CPU mit 8 GB RAM und einer 128 GB SSD, liefert die Server für unser Vorhaben genügend Leistung. Ich habe mich für dieses System entschieden, weil ich befürchte, dass ein Raspberry Pi schnell an seine Grenzen stößt. Außerdem verfügt der Server über 4 USB 2.0 und 2 USB 3.0 Ports. Das hat den großen Vorteil, dass die notwendigen Erweiterungen ohne USB Hub eingebunden werden können. Als Betriebssystem dient ein Ubuntu 18.0.4 LTS. Die notwendige Drittsoftware ist für dieses System verfügbar.

Server
Server im Raum A9

Zigbee:
Als Zigbee Controller wurde ein Qivicon Zigbee Stick gewählt. Dieser Stick wurde eigentlich für das Telekom Smart Home System konzipiert, ist aber als USB d210x Device direkt unter Linux ansprechbar. Der Controller kann zwar kein ZigBee 3.0, kann später aber durch den Aufbau leicht ersetzt werden. Außerdem bekommt man ihn für ca. 7 Euro gebraucht relativ günstig. Aktuell haben wir folgende Geräte verfügbar die per Zigbee angesprochen werden können: Eine Hue RGBW E27 LED, 3 Bitron Thermostate , ein Eurotronic Spirit Zigbee Thermostat. Ziel ist es, die Thermostate über die Wandthermostate zu steuern.

Zigbee USB Stick an einer USB Verlängerung

Hier zeigt sich ein weiterer Vorteil gegenüber anderen Systemen. Ende des Jahres hat Philips bekannt gegeben, dass die alte Hue Bridge nicht mehr unterstützt wird und damit ein Systemwechsel notwendig ist. Die LED haben wir direkt eingebunden. Somit ist die Abkündigung der Bridge kein Problem.

Hue E27 RGBW LED in einer Stehlampe
Bitron Wandthermostate

Z-Wave:
Das deutlich komplexere Protokoll Z-Wave ist ein weit verbreiteter Standard. Ein einsprechender USB Stick ist gebraucht für ca. 15 Euro zu haben. Derzeit ist nur ein Testgerät vorhanden. Der Fibaro Button lag noch rum, daher wurde er eingebunden. Allerdings meldet er aktuell Werte mit denen nichts gesteuert werden kann.

ZWave Stick an einer USB Verlängerung

EnOcean:
Der EnOcean Stick ist gebraucht für ca. 30 Euro zu bekommen. EnOcean hat von Anfang an auf das Konzept der Batterielosen Geräte gesetzt. Neben Thermostaten gibt es Präsenzmelder und Schalter. Letztere haben ein Piezoelement die die notwendige Stromversorgung erzeugen um den Schalterzustand zu senden. Die Thermostate erzeugen die Energie aus dem Temperaturversatz zwischen Umgebung und Anschluss. Damit sind Batterien überflüssig. Leider ist die Technik deutlich teurer als die der beiden anderen Standards.

Zusätzlich -> ConBee Stick:
Der ConBee Stick von Dresden Elektronik wurde zusätzlich eingebunden. Er ist ebenfalls ein Zigbee Stick der nicht wie die anderen Standards über OpenHAB eingebunden werden, sondern seine eigene Software mitbringt. Die zugehörige Software ist eher für Testzwecke geeignet.

EnOcean USB Stick noch ohne Antenne, die kommt erst diese Woche

Welche Standards fehlen?
WLAN/IP Geräte können durch die bereits vorhandene Infrastruktur eingebunden werden. Daher kann der Standard auf die Liste der unterstützen Funkprotokolle. Die Einbindung von Homeatic bzw. Homeatic IP wäre möglich, wird aber derzeit nicht betrachtet. Die Funktstandards rund um 433 MHz sind ebenfalls nicht teil des Projekts. Rademachers DuoFerm funkt auf dieser Frequenz und kann über die Home Pilots angesprochen werden. Einzig Bluetooth wird derzeit nicht unterstützt. Die wäre bei geeigneten Gräten aber ebenfalls möglich.

Spezieller ConBee Stick

Inbetriebnahme:
Auf dem Server wurde Linux installiert, OpenHAB eingerichtet und die Steuerung aktiviert. Die Umsetzung die hier in 13 Wörter beschrieben wird, hat mehrere Wochen in Anspruch genommen. Genau das richtige für die Betriebsferien, in denen das System bis zum jetzigen Stand aufgebaut wurde.

Spielerei:
Zusätzlich zu OpenHAB und der oben beschriebenen Hardware wurde ein LED (8×32) Matrix zur Visualisierung “gebastelt”. Über einen ESP8266 wird die Matrix angesteuert. Die WS2812B LED Matrix kann zwar nicht Framebufferd angesprochen werden, für unsere Zwecke reicht es aber. Die Werte der drei Wandthermostate werden aus OpenHAB ausgelesen und per REST API an die Matrix geschickt.

ESP8266 ist links zu sehen, die Matrix noch ohne Gehäuse

Der Prototyp steht… es kann weiter gehen…

Was ist aktuell offen?
Derzeit gibt es noch Schwierigkeiten das Thermostat wie gewünscht anzusprechen. Das Problem ist bekannt und ggf. wird es mit der nächsten Version des ZigBee Bindungs unter OpenHAB gelöst. Das Update ist für den 12.1.2020 geplant. Bis dahin müssen wir also Warten.

Grüße

CIB IoT Team

3D Drucker für München

Höhenvergleich des Lieferumfangs von Mensch und Maschine

Für das Büro in München wurde vor wenigen Wochen ein 3D-Drucker für zukünftige Projekte angeschafft.

Warum dieser Drucker?

Der Raise3D Pro2 Plus ist der auserkorene 3D-Drucker, da er in den wichtigsten Punkten wie Genauigkeit, Bauhöhe und große Filamenttyp-Auswahl eine Vielzahl an Konkurrenten in dieser High-End Klasse in den Schatten stellt.

Der erste Druck

Als der Drucker von seiner soliden Verpackung befreit und aufgestellt wurde, musste erstmal ein Testdruck her, mit dem man den Dual Extruder, der es möglich macht mit 2 verschiedenen Filamentfarben oder Arten gleichzeitig zu drucken. hierfür habe ich in Autodesk tinkerCAD die SVG des Firmenlogos importiert und aus einem Block ausgeschnitten, und das Logo als Objekt wieder an die Stelle platziert, wo ich es bereits ausgeschnitten hatte, damit die Position des Logos an der korrekten Stelle ist. Den Block und das Logo exportiert als STL. In der CAD-Software müssen die Teile von unterschiedlicher Farbe an der richtigen Position sein damit diese beim Druck ebenfalls an der richtigen Position sind.

Der erste Einsatz

Bei der Tür zum Balkon fehlte eine Schraube, wodurch die Türklinke so locker war, dass man beim Öffnen der Tür das Gefühlt hatte, die Türklinke gleich abzureißen. Also musste für die fehlende Schraube entweder jemand in den nächsten Baumarkt um eine Neue zu suchen, finden und kaufen oder man modelliert sich einfach schnell eine Schraube nach Maß und druckt diese innerhalb von einer halben Stunde.

Alle guten Dinge sind Drei

die gerettete Türklinke – in rot zu sehen ist die gedruckte Schraube

Auf Anhieb eine perfekt passende Schraube zu Drucken ist nahezu unmöglich. Aber es hat nur zwei Fehlversuche gebraucht, um zu einer optimalen Schraube zu kommen. Beim ersten Versuch war das Gewinde zu schmal und bei Versuch Nummer 2 war das Gewinde zu lang und spiegelverkehrt.

Alle Aktoren sind in openHAB

Alle Aktoren von CIB sind nun in openHAB eingebunden!

Dies haben wir mit einem kleinen JAVA Programm gemacht, dass die Daten aus der Rademacher API (JSON) holt und dann als Link in eine Textdatei schreibt auf die openHAB die ganze Zeit hört.

Bild der Benutzeroberfläche von openHAB

…und wie geht es weiter?

Jetzt wo die Grundfunktionen klappen ist es an der Zeit die Benutzerfläche zu verschönern/verbessern.

Später ist dann das Ziel mehr Geräte (Lampen, Schlösser…) in openHAB einzubinden.

Besuch im Makerspace der UnternehmerTUM München

Gestern waren wir zu Besuch im Makerspace (https://www.maker-space.de/info.html) bei der TUM in München. Dort haben wir uns 3D Druck und 3D Konstruktion zeigen lassen.

Was wurde geboten?

Im ersten Teil ging es um eine Einführung in die 3D Konstruktion. Hier wurde Fusion 360 gezeigt und wie einfach es ist mit diesem Tool entsprechende 3D Modell zu erzeugen. Teilweise waren die Erläuterungen sehr technischt (Spline – linear, kubisch oder doch eine andere Methode?), den Schritten am eignen Modell (Kaffeetasse) konnte man aber auch ohne viel technischem Vorwissen folgen.

Im zweiten Teil ging es dann um den 3D Druck selbst. Das zuvor erstellte Modell (es konnten leider nicht alle gedruckt werden – daher wurde das “komplexeste” ausgewählt) wurde an den 3D Drucker übergeben. Nach einigen Optimierungen für die Druckzeit war die “Tasse” innerhalb von einer Stunde erstellt.

Das fertige Druckstück mit “Support”

Durch die hohe Druckgeschwindigkeit (zur Druckzeitoptimierung) und die verscheidenen Einstellungen, ist das Ergebnis etwas grob geworden. Es zeigt aber, dass man mit relativ wenig Vorwissen ein gewisses Ergebnis erzielen kann.

Während der Wartezeit wurden die Vor- und Nachteile bestimmter Druckverfahren und Materialien vorgestellt. Das wird auch sicher zu weiteren Überlegungen für unsere Adapter für die Heizkörper führen. GGf. muss man die Konstruktion noch weiter anpassen, auch wenn sie jetzt bereits eine gewisse Funktionaltität aufweisen.

Unterseite der “Tasse”

Die Gruppe (Uli, Tatjana, Mark, Peter, Motitz und Jens) dient als Test für weitere Ausflüge zum Makerspace. Für welche Zielgruppen dieser Ausflug wirklich etwas ist, muss noch geprüft werden.

Die Unterlagen findet ihr in elektronischer Form unter den folgenden zwei Links:
– Link 1
– 3D Drucker für Einsteiger:
https://www.doxisafe.me/#/retrieve/mj722k
– Die STL (3D Konstruktion) der Tasse https://www.doxisafe.me/#/retrieve/nkp5ix


Die 3D Drucker die zur Verfügung stehen

Fazit

Ein toller Ausflug (vielen Dank Uli) von dem man mit viel Wissen zurückkehrt. Ein wenig Interesse sollte man mitbringen, für alle die Technikaffine sind, sollte das aber ein lohnenswerter Abend sein.

Nach der Heizperiode ist vor der Heizperiode

Zwar ist die Heizperiode beendet, aber es geht weiter auf die Suche nach einem entsprechenden System, dass flexibel und skalierbar ist. Leider haben sich hier noch keine wirklichen Favoriten herauskristalisiert.

Zuletzt hat Uli das System von Eberles (Wiser-System) als mögliche Lösung vorgeschlagen.

Das System wird u.a. von Pearl vertrieben

Die Featureliste ist vielversprechend:

  • Steuer-Zentrale für bis zu 16 Heiz-Zonen
  • Steuert bis zu 32 Thermostate
  • Frostschutz-Modus für Ihre Heizung
  • Kostenlose Steuerungs-App
  • Kompatibel mit Alexa Voice Service von Amazon
  • Automatische Updates für Ihre Komponenten
  • Bis zu 4 Heizkörper- und 1 Raum-Thermostat je Zone, bis zu 32 Geräte je System
  • WiFi-kompatibel: unterstützt WLAN-Standards IEEE 802.11b/g/n

Man kann alos 32 Thermostate je System schalten. GGf. kann man mehrere Gateways nutzen in der App. Das ist in einem der nächsten Schritte zu untersuchen.

Ich hatte drei Wochen Urlaub, so dass im Projekt relativ wenig vorwärts ging. Aber ich war nicht ganz untätig und habe mein System zuhause ausgebaut.

Baugleich mit Micropelt MVA004

Aktuell verwende ich Z-Wave Thermostate. Diese funktionieren auch sehr gut, nur dass pro Heizperiode die Akkus gewechselt werden müssen. Gut, nicht viel und oft, aber dennoch störend. Da mein System neben Z-Wave auch Zigbee und Enocean beherrscht, war ich von den Micropelt Thermostaten direkt begeistert. Diese funktionieren komplett ohne Batterien/Akkus. Erreicht wird dies durch “Engery Havesting”. Heißt: Die Energie wird über ein eigenes “Kraftwerk” innerhalb des Thermostat erzeugt. Das Temperaturdiffernzial zwischen Umgebung und Heizung reicht dabei aus um den Zwischenspeicher zu bedienen. Bisher funktioniert das sehr gut. Allerdings werde ich nicht alle Heizungen so ausstatten. Die Z-Wave Thermosate bieten ein paar mehr Einstellungen. Aber fürs Bad eine feine Sache.

Eins sollte man dabei beachten. Einer der Heizthmerostate werden aktuell für 75 Euro verkauft (Amazon -> ubiwizz micitrv004-qm). Da muss man schon lang heizen bis sich das lohnt. Die Micorpelt sind ab 120 Euro zu bekommen. Wie es zu dem Preisunterschied bei den Thermostaten kommt ist nicht ganz klar, denn sie sind Baugleich.

Next Steps

Bis zum Beginn der nächsten Heizperiode soll ein System ausgewählt werden und entsprechend implementiert sein. Mal sehen auf welches es raus läuft.

Sprachassistent

Paralle wird auch geprüft ob wir einen Sprachassistenten für unsere Geräte haben wollen. Dazu hat Heise ein interessantes Projekt online gestellt.

Aus Raspberry und ein paar Komponenten ein eigenen nicht Cloud basierten Sprachassistenten erstellen.

In einem Beitrag (auch unter CIBIOT-17 zu finden) hat Heise einen entsprechenden Assistenten vorgestellt. Einfach zu bauen, einfach zu installieren. Das sollte man ausprobieren. Vorteil ist klar das kein Internetzugang benötigt wird. Weiterer Vorteil: Man könnte diesen “Node” auch gleich als Gateway für die Heizungssteuerung verwenden. Eine App müsste man selbst erstellen. Mal sehen wie es weiter geht…

Zweiter Versuch erfolgreich

Nachdem der erste Druck nicht gelungen war (man lernt ja stätig dazu), war der zweite Druck jetzt erfolgreich.

Der fertige Druck im Tisch

Das Ausgangsproblem war wie beschrieben, dass im Konferenztisch für die Kabelführung nur Löcher waren. Glas und Kabel würden sich nicht lang vertragen, so dass hier eine Lösung her musste. Wie man es von Schreibtischen kennt (dort sind die entsprechenden Plastikdeckel meist dabei) wurde hier eine Lösung für die Verkabelung gesucht.

Seitenansicht des Drucks im Tisch

Das Druckstück passt (Presspassung) perfekt rein und in CIB rot auch schön auffällig. GGf. prüfen wir noch andere Filamente, diese scheint es auch in transparent zu geben.

Erster Testdruck nicht erfolgreich

Der erste “Beamversuch” ist leider schief gegangen. Die Konstruktion sieht gut aus, der Drucker tat was im gesagt, leider war das Ergebnis etwas ernüchternd.

Was im Detail passiert ist und warum die übergebenen Abmessungen nicht rein gepasst haben, wird dann am kommenden Montag geklärt.

Der Druck schon etwas weiter fortgeschritte

Mal sehen wie groß die Abweichungen sind

Seitenansicht

Erste Erfahrungen mit 3D Drucker machen mutig

Nachdem die Prototypen für die Heizungsthermostate gelungen sind, sucht man für 3D Drucker natürlich noch weitere Aufgaben. Einen 3D Drucker haben wir bei den Kollegen in Spanien stehen (siehe letzer Eintrag). Dort haben wir auch eine kleine Herausforderung.

Der Konferenztisch in Las Palmas hat für die Kabelführung im Glas drei Löcher. Da hier die Kabel direkt durchgeführt werden, besteht die Gefahr, dass die Kabel bei viel Bewegung scheuern und entsprechend kaputt gehen. Daher kam Uli auf die Idee, dass die Konstruktion in München und der Druck in Las Palmas stattfinden könnte. Unser Auszubildender Moritz hat sich dem Thema angenommen und hat was gezaubert. Sehr schick mit Firmenbranding…

Im ersten Schritt haben wir die Maße der “Löcher” bekommen, die dann in ein 3D Modell “gegossen” wurden. Im zweiten Schritt wird die Datei per Mail nach Las Palmas geschickt und vor Ort ausgedruckt. Wenn man so will… unser ersten Beamversuch.