Um den Stromverbrauch im Haushalt zu optimieren, wollte ich mir ein Strommessgerät anschaffen. Es sollte auf jeden Fall eine Lösung sein, bei der die Verbrauchsdaten nicht nur am Messgerät gelesen werden sondern auch am PC ausgewertet werden können. Bei der Suche nach einem geeigneten Gerät kam mir der Gedanke, die Aufgabe mit SmartHome-Komponenten zu lösen. In der Summe erschien mir dieser Ansatz kaum teurer, hatte dagegen den Vorteil, komfortabel zu bedienen und einfach um weitere Meßstellen erweiterbar zu sein.
Systemauswahl
Natürlich sollte alles mit OpenSource-Komponenten und ohne Clouddienste eines Herstellers funktionieren. Nach eine kurzen Recherche ergaben sich als grundlegende Randbedingungen die Steuerung mit einem Raspberry Pi und die Kommunikation mit den Endgeräten über das ZigBee-Funkprotokoll. Zum Raspberry Pi gibt es in diesem Anwendungsbereich aus meiner Sicht keine Alternative und außerdem hatte ich noch einen übrig. Beim Funkprotokoll schied Wlan wegen dem gegenüber den Alternativen höheren Stromverbrauch aus. Zwischen Z-Wave und ZigBee gab die Verfügbarkeit von Geräten den Ausschlag.
Hardware
- Raspberry Pi Model B+ 512MB
- RaspBee 2 ZigBee-Gateway
- Aqara Smart Plug EU
Raspberry Pi B+ mit RaspBee-2-Modul Stecker Aqara Smart Plug EU
Software
- Raspberry Pi OS Light 32Bit
- openHAB3
- deCONZ Steuerungssoftware für das RaspBee-Modul
Da es für openHAB kein Binding (Schnittstellenmodul) gibt, mit dem man direkt auf das RaspBee-Gateway zugreifen kann, wird das SW-Paket deCONZ des Herstellers des RaspBee benötigt. Es stellt ein API breit, für welches es dann ein openHAB-Binding gibt. Außerdem enthält es ein GUI, über das Geräte eingebunden, überwacht und gesteuert werden können.
Installation openHAB und deCONZ
Ein Versuch mit dem Raspberry-Image openHABian war nicht erfolgreich. Es gelang mir nicht, die Verbindung zwischen openHAB und deCONZ herzustellen. Ob das ein generelles Problem ist oder auf mangelndes Wissen meinerseits zu diesem frühen Zeitpunkt zurückzuführen ist, lässt sich nicht mehr nachvollziehen. Ich habe dann Raspberry Pi OS Lite installiert und darauf openHAB und deCONZ. Eine kleine Hürde war dabei die Java-Laufzeitumgebung. openHAB funktioniert mit OpenJDK nicht sauber und man muss daher die Azul Zulu Java-Laufzeit installieren. Wenn man das erst einmal weiß, geht das aber problemlos.
Bedienung
Der Raspberry läuft resourcensparend komplett headless, also ohne Bildschirm und Desktop-Umgebung. Auf das deCONZ-GUI greife ich daher über X Forwarding zu, was sehr flüssig läuft. Das GUI wird aber ohnehin nur in der Installationsphase benötigt. Zum Anbinden neuer Geräte kann man auch das einfache Phoscon-Web-Interface verwenden.
openHAB wird komplett über eine Web-Oberfläche und ein Console-CLI bedient. Letzteres wird für einfache Anwendungen aber nur selten benötigt.
Einrichten
Nach der Installation aller SW-Komponenten hat die Verbindung zwischen Smart Plug, deConz und openHAB auf Anhieb geklappt. Auch das Steuern und Auslesen hat grundsätzlich funktioniert. Nur die Leistungswerte waren um den Faktor 10 zu hoch. Nach einem Update der Firmware von RaspBee und Smart Plug funktioniert auch das.
Der Upgrade der Firmware des Smart Plugs über das DeConz-GUI war etwas aufwändig und mühsam. Die Übertragung brach systematisch bei < 1% ab. Trotzdem war nach einigen Versuchen die neue Firmware auf dem Plug.
Fazit und Ausblick
Der Raspberry Pi B+ ist wie zu erwarten etwas knapp dimensioniert. Das macht sich hauptsächlich bei der Geschwindigkeit bemerkbar. Speicherprobleme gab es bisher nicht. Beim Systemstart dauert es zwar gut 10 Minuten bis openHAB voll betriebsbereit ist. Aber danach läuft alles akzeptabel.
Die Wahl von openHAB hat sich als richtig erwiesen. Der Versuch eines Umstiegs auf Home Assitant wurde agbebrochen, weil die Installation auf dem Raspberry Pi B+ nicht auf Anhieb gelang. Bedenken wegen der Java-Performance haben sich als unbegründet erwiesen. Das kann sich natürlich mit steigenden Anforderungen ändern. Dann wäre ein leistungsfähigerer Raspberry Pi der Ausweg.
Auch funktional und bezüglich des Bedienkomforts ist openHab sicher die beste Lösung. Die Dokumentation ist sehr gut, mit das Beste, was ich bisher im OpenSource-Bereich gesehen habe.
Die ZigBee-Kommunikation läuft stabil und ohne Probleme, auch über eine Etage hinweg.
Ein einfacher Ein-/Aus-Stecker von Ikea liess sich problemlos einbinden und steuern. Im nächsten Schritte sollen Heizkörperthermostate eingebunden werden.