SmartHome mit FHEM auf einem Raspberry Pi

Einleitung – Die ersten Schritte im smarten Haus

meinFHEMDas Thema SmartHome scheint ja doch langsam zum Trend zu werden und ist in der Tat ein sehr interessantes Thema. Seit einiger Zeit beschäftige mich nun auch mit der Problemstellung, einzelne Steuerungen im Haus zu automatisieren. Dabei geht es mir nicht nur darum, Geräte über ein Smartphone an- oder ausschalten zu können. Ich denke, dass SmartHome erst dann so richtig interessant wird, wenn das Haus bzw. die Technik „selbst mitdenkt“ und vieles automatisch abläuft.

Den absoluten Start von „SmartHome“ hat wahrscheinlich jeder heute auch schon in seiner Wohnung. Meist fängt es an, mit irgendwelchen schaltbaren Steckdosen, dann folgen in der Regel fernsteuerbare Steckdosen oder Lampen und mittlerweile gibt es ja schon zahlreiche Geräte, die man zeitgesteuert bedienen kann. So startet die Spülmaschine zu einer bestimmten Zeit oder die Waschmaschine eingeschaltet, dass sie fertig ist, wenn man nach Hause kommt.

Bei mir ging es dann damit weiter, dass ich mir die schaltbare Steckdosen DECT 200 von AVM geholt habe. Damit kann man zum Beispiel vom Smartphone entsprechende Schaltvorgänge durchführen und auch den Energieverbrauch messen. In Verbindung mit einem Google Kalender kann man die Schaltvorgänge sogar ziemlich flexibel gestalten. Aktuell habe ich drei solcher Steckdosen bei uns im Einsatz.

Die Suche nach der optimalen SmartHome Technik

Wie oben bereits erwähnt, wollte ich aber nicht nur Geräte mittels Smartphone einfach an- und ausschalten können oder über zeitgesteuerte Ereignisse bedienen, sondern bestimmte Abläufe sollte automatisiert werden. Also habe ich mich zunächst ein wenig schlau gemacht und mir die diversen Hersteller in diesem Umfeld angesehen. Einige Energiekonzerne bieten hier ja schon umfangreiche Ausstattungen an. Auch bei Kickstarter Projekten habe ich ein paar interessante Ansätze gefunden. Oft waren mir aber die Möglichkeiten der „fertigen Systeme“ zu eingeschränkt oder hatten sogar den Nachteil, dass zusätzliche Kosten einzuplanen waren, wenn man zum Beispiel von unterwegs die Haustechnik steuern will.

Da ich als gelernter Informatiker keine Angst vor offenen Systemen habe, die vielleicht nicht immer so einfach zu bedienen sind, dafür aber sehr flexibel nutzbar, habe ich mich schließlich mit dem FHEM-System vertraut gemacht und dieses für meine Haustechnik-Umgebung als Basis verwendet.

Hierbei handelt es sich um einen Perl-Server der frei verfügbar ist und von einer lebhaften Community entwickelt wird. In einem umfangreichen Forum und einem FHEM Wiki findet man zahlreiche Hilfestellungen.

Raspberry Pi mit CUL zur Haussteuerung

Raspberry Pi mit CUL zur Haussteuerung

Das FHEM System aufsetzen

Zu Beginn hatte ich eine FHEM Installation auf meiner Fritzbox getestet. Auf Grund einiger Einschränkungen – insbesondere auch durch neuere Fritzbox Betriebssysteme – habe ich mich aber dann schnell für eine Installation auf einem Raspberry Pi entschieden. Neben dem kleinen Minirechner benötigt man dann noch ein Steuergerät, damit die Funkinformationen zwischen zu den einzelnen Geräten (Aktoren / Sensoren) durchgeführt werden kann. Hier gibt es u.a. eine fertige Lösung von der Firma busware.

Auf die eigentliche Installation möchte ich hier gar nicht weiter eingehen. Im Netz findet man enstprechende Anleitungen mit ein wenig Basiswissen von Linux und ein paar Programmierkenntnissen hat man den Server schnell aufgesetzt.

Kueche in FHEM

Kueche in FHEM

Aktoren und Sensoren zur Haussteuerung

Damit man diverse Geräte im Haus ansteuern oder Messdaten empfangen kann benötigt man entsprechende Aktoren bzw. Sensoren. In Verbindung mit dem FHEM System sind sogenannte FS20 oder Homematic Bauteile wohl sehr verbreitet. Ich habe mich für die Homematic Bauteile entschieden, da sie u.a. den Vorteil haben, dass sie auf gesendete Aktionen mit einem Ergebnis antworten (bi-directional).

Streng genommen bin ich noch ganz am Anfang, was unsere Haussteuerung mit FHEM und Homematic angeht. Im Rahmen unseres Küchenumbaus habe ich die Rolladen in der Küche mit Elektromotoren ausgestattet und entsprechende Rolladenaktoren verbaut. Darüber hinaus habe ich drei Steckdosen mit Schaltaktoren versehen und im Flur dann auch noch eine Kreuzschaltung für die Flurbeleuchtung mit entsprechenden Geräten umgebaut. Dies ist übrigens ein durchaus kniffliges Unterfangen, wird aber im Blog von Jörg sehr gut erklärt.

Schließlich habe ich noch meine drei Fritz DECT Steckdosen eingebunden und auch meine Sonos Geräte in Küche, Bad, Wohnzimmer und Arbeitszimmer sind in das System eingebunden. Eine HomeMatic „Fernbedineung“ mit 6 Tastern habe ich mir dann auch noch gegönnt, damit meine Frau bei Bedarf die Gerätschaften in der Küche auch ohne PC oder Smartphone ansteuern kann. Damit lassen sich schon einige Prozesse automatisieren.

Programmierung eines Ereignis mittels Perl

Die Programmierung der Haussteuerung mittels Perl

Das FHEM System arbeitet auf Basis von Perl. Eine vielleicht etwas gewöhnungsbedürftige interpretierte Programmiersprache, aber im Prinzip relativ einfach. Nachdem die diversen Aktoren vom Server meist automatisch erkannt werden, kann man mit der Programmierung von diversen Steuerungsprozessen beginnen. Hierzu können diversee Module für die jeweiligen Aktoren und Sensoren genutzt werden. So kann man auf Zeitereignisse reagieren Wetterinformationen einbinden oder auch Google Kalendereinträge zu Steuerung benutzen.

Aktuell habe ich bei mir folgende Aktionen umgesetzt:

  • Sobald es draußen Dunkel wird, werden die Rolladen herunter gefahren
  • Sind meine Frau oder ich zu Hause und es wird Dunke, dann werden im Wohnzimmer ein paar Lampen eingeschaltet
  • Wird der Fernseher über die Fernbedienung abends ausgeschaltet, dann wird anschliessend die gesamte MultiMedia Anlage stromlos geschaltet, das Licht im Wohnzimmer ausgeschaltet und im Flur geht das Licht an
  • Wenn alle das Haus verlassen haben, werden sämtliche Steckdosen, Lampen und Sonos Geräte ausgeschaltet
  • Zu vordefinierten Weckzeiten wird geprüft, ob es hell genug ist. Dann werden die Rolladen hoch gefahren, ansonsten gehen in der Küche ein paar Lampenketten.
  • Zu den Weckzeiten werden zusätzlich in Bad, Küche und Wohnzimmer die Sonos geräte auf SWR3 eingestellt und gestartet
  • Sobald es morgens hell genug ist werden die Rolladen hoch gefahren und evtl. das Licht ausgeschaltet
  • Kommt man abends im Dunkeln nach Hause, geht das Flurlicht an. Dies wird mittels Geofence App auf den Smartphones gesteuert
  • Über meine Smartwatch Pebble bekomme ich Statusinfos mittels Pushover App und kann natürlich auch Geräte direkt ansteuern
  • Im Urlaub wird das Flurlicht zufällig geschaltet und die normale Schaltung beim Aufstehen und abends wird angepasst, so dass zB. keine Lichter angehen
Mein aktuelles FHEM Dashboard

Mein aktuelles FHEM Dashboard

Darüber hinaus habe ich erste Tests mit einer Sprachsteuerung durchgeführt. Aktuell bin ich dabei ein altes Android Tablet als Schaltzentrale zu verwenden. Hierzu habe ich mich im Moment für die Dahboard Funktion von FHEM entschieden. Es gibt auch noch eine Möglichkeit einen sogenannten Floorplan zu nutzen. Hierbei könnte man zum Beispiel die Räume seiner Wohnung als Grafik hinterlegen und die Schalter entsprechend positionieren.

In meinem Dashboard habe ich dann auch die Anzeige von Geburtstagsterminen integriert sowie den Müllkalender, den ich aktuell in einen Google Kalender importiert habe. Zusätzlich wird über ein Wettermodul das Wetter der nächsten Tage angezeigt.

Die Frontend-Gestaltung ist auch das einzige Manko, welches ich aktuell bei der FHEM-Lösung sehe. Es gibt zwar mehrere Ansätze von einigen Entwicklern, aber eine wirklich komfortable Benutzeroberfläche als Haus-Zentrale gibt es aus meiner Sicht noch nicht wirklich.

Demnächst werde ich noch weitere Rolladen bei uns im Haus umrüsten und auch noch ein paar Steckdosen und Schalter umbauen. Sobald unsere Heizungsanlage erneuert werden muss, kommt dann auch noch die Steuerung unserer Fußbodenheizung dran. In diesem Fall werden dann auch spätestens Fenstersensoren zum Einsatz kommen. Es gibt also noch jede Menge Dinge, die sich automatisieren lassen und es wird sicherlich noch weitere Geräte geben, die man in die Haussteuerung einbinden lassen.

Wenn Interesse besteht, gehe ich gerne auch nochmal ausführlicher auf die eine oder andere Steuerung ein. Sobald sich wieder etwas Neues tut in meinem SmartHome, werde ich euch auf jeden Fall davon berichten.

17 comments

  1. Sehr schöne spielerei. Da könnte man sich auch eine schöne Alarmanlage draus basteln. Bricht jemand ein, gehen im gesamten Haus die Lichter an zum Beispiel. Ein Bekannter hat über Schütze in der Verteilung auch alle Lichter im Haus angefahren und so eingestellt, das wenn er auf nen Panikschalter drückt überall das Licht und eine Außensirene angeht. Auf jeden Fall ne spannende Geschichte.

  2. Hallo ,
    deine FHEM Darstellung mit TAbs gefällt mir sehr gut. Da ich Anfänger bin ist es sehr mühsam.
    Würdest du deine Config mit mir sharen ?

  3. Klar, kann ich dir gerne mal zukommen lassen. Ist aber noch nicht perfekt.

  4. Hi,

    mich würde interessieren, wie du die AVM Fritz!Dect 200 Dosen eingebunden hast. Ich versuche das schon eine Weile, aber irgendwie will mir das nicht gelingen. Ich habe 2 Dect 200 Dosen an einer Fritzbox mit OS 6.20. Vielleicht kannst du ja eine kurze Anleitung bloggen oder mir per Mail Tipps geben, wie ich die Dosen vom Raspberry über FHEM anspreche.

    Gruß

    Christian

  5. Ich muss gestehen, dass ich hier eigentlich nichts Besonderes mache. Neulich habe ich weitere Steckdosen eingebunden. Diese erscheinen bei mir automatisch innerhalb FHEM, so dass ich sie nur noch umbenennen muss. Hast du auch noch das „autocreate“ in der fhem.cfg eingeschaltet. Ansonsten würde ich das FHEM Forum empfehlen, welches in der Regel bei allen möglichen Fragestellungen weiter hilft.

  6. Hallo Jürgen,

    ich arbeite auch mit FHEM und würde einige Lösungen von Dir bei mir auch umsetzen.

    Könntest Du mir Deine Konfiguration zukommen lassen?

    Vielen Dank schon jetzt.

    Werner

  7. Hallo Jürgen, habe mich am Wochenende auch mit FHEM beschäftigt und einen Raspberry Pi installiert. Ich möchte mir ein Dashbord einrichten und habe vom Prinzip so ein Bild hier dargestellt in „Kueche in FHEM“ und möchte es aber so dargestellt habe wie in dem Bild “ Mein aktuelles FHEM Dashboard“, d.h. ich möchte das Dashbord über den gesamten Bildschirm haben ohne die linke Spalte unter dem FHEM Logo. Kannst du mir dabei helfen, bzw. kann ich deine Conig-Datei mal bekommen?

  8. Hallo Jürgen, dein Dashboard sieht echt klasse aus. Da ich mich gerade auch neu mit FHEM beschäftigte wäre es klasse dein Konfiguration zum nachlesen / verstehen und einbauen zu bekommen.

    Vielen Dank schonmal
    Steffen

  9. Hallo Jürgen,

    ich steige gerade bei FHEM ein und finde deine Lösung ziemlich ansprechend. Würde gern davon ein paar Dinge abschauen. Würdest du mir deine Config ebenfalls schicken?

    Großes Danke vorab!
    Gruß
    Clemens

  10. Hi … echt tolle Seite und tolle UI … nur weiter so 😉

    Darf ich fragen wie du die Zufallsschaltung der Flurlichter gelöst hast?
    Eigenes Attribut mit Anwesenheit?

    LG
    Thomas

  11. Danke!

    Für die Zufallssteuerung gibt es ein Hilfsmodul „Randomtimer“ in FHEM. Das habe ich für die Steuerung genutzt. Hier kann man dann auch eine Bedingung angeben, wann die Zufallsschaltung genutzt werden soll. Hierzu nutze ich einen Dummy „duUrlaub“ der auf „ja“ gesetzt wird, wenn ich in Urlaub bin. Und diesen Dummy schalte ich dann mittels Google Kalender, so wie ich in einem der letzten Beiträge beschrieben habe.

  12. Hallo,
    danke das uns an deinem Projekt teil haben lässt.

    Nutze nun auch fhem, habe aber gerade ein Problem, bei dem du mir evtl. Tipps geben kannst. Auf deinem Dash sind Temperaturen zu sehen. Kommen die aus einer log datei?

    Mein Problem ist, ich habe zwei Werte in einer log und möchte diese Werte anzeigen lassen. Wie bekomme ich die Werte aus der Logdatei in einen Raum?

  13. Meine Temperaturen hole ich entweder aus einem Wetter Device wie z.B. das Weather Modul oder aus irgendwelchen Geräten (bei mir Fritz DECT Steckdosen bzw. Netatmo)

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