Veröffentlicht von Was bisher geschah
Heimautomation mit openHAB und Arduino: Im Jahr 2021 habe ich auf dieser Seite meine ersten Beitrag zum Thema Heimautomation verfasst:
2021 habe ich openHAB auf einem Raspberry Pi installiert und steuere damit mein Smart Home. Ein Fazit nach 1 1/2 Jahren: Ich finde openHAB ist für meine Ansprüche eigentlich zu mächtig. Für passionierte Smart-Homies bietet openHAB schier unendliche Möglichkeiten, die Heimautomation zu konfigurieren: Skripte, Regeln, User Interfaces. Wenn man bedenkt, dass das Thema Smart Home für sich genommen unendlich viele Themenfelder enthält, das eigene Heim smart zu gestalten, komme ich am Ende auf: Unendlich mal unendlich = sehr viel.
Aber: Wo die Liebe hinfällt. Ich mag openHAB. Und da ich nicht auf ein Smart Home angewiesen bin (ja, bei uns im Haus wohnen auch Menschen, die Waschmaschinen bedienen und den Lichtschalter betätigen können), macht es mir nichts aus, dass ich nur in sehr kleinen Schritten vorankomme.
Die Aufgabenstellung: Stay cool!
Wir haben im Keller eine betagte Kühl-Gefrier-Kombi. Wir nutzen sie im Sommer, um Getränke zu kühlen und um das bei allen beliebte Speiseeis in Form zu halten.
Leider schließt das Eisfach seit jeher schlecht. Auch wenn alle Schubladen gründlich in ihr Fach zurückgeschoben wurden, kommt es von Zeit zu Zeit vor, dass die Türe nach dem Schließen unvermittelt wieder aufspringt. Meist liegt es daran, dass sie zu sportlich zugeworfen wird, anstatt sanft in die richtige Position geschoben zu werden.
Die Vorfreude auf ein leckeres Eis lenkt unsere Aufmerksamkeit leider ganz darauf, wie wir möglichst schnell an den Inhalt der Verpackung gelangen. Gefrier-Kombi-Türen sind dann unwichtig.
Unglücklicherweise enthält unser Gefrierfach mehr als nur 6 Portionen Speiseeis: Gemüse, Obst, Fleisch sind die üblichen Schubladengenossen.
Der Name Gefrierfach erklärt gut, was die Aufgabenstellung eben dieses Gefrierfaches ist: Durch Herunterkühlen auf -18°C sollen die Speisen über lange Monate oder sogar Jahre haltbar gemacht werden. Und hohe Temperaturen und Haltbarkeit sind Begriffe, die sich meist nicht gut vertragen.
Sobald das Gefrierfach offen ist, steigen die Temperaturen darin aber unweigerlich.
Ich schätze im Schnitt passierte es uns einmal pro Jahr, dass der gesamte Inhalt der Gefrierabteilung auftaute, weil ein Schlamper die Türe nicht geschlossen hatte: Ahrrrg!
Die Lösung: Der Gefrierfach-Wächter
Moderne Kühlschränke im oberen Preissegment sind ja oft schon so ausgestattet, dass sie über Apps überwacht und gesteuert werden können: Smart-Home eben. Schließt die Tür nicht richtig, bekommt der Eigentümer eine Nachricht. Im einfachsten Fall fängt der Kühlschrank dann einfach laut an zu piepen, sodass alle Bescheid wissen.
Meine Kühl-Gefrier-Kombi ist weder modern noch im oberen Preissegment angesiedelt. Sie hat nicht mal eine integrierte Temperatur-Anzeige.
Ich glaube, die Idee für den Gefrierfach-Wächter kam mir, als ich mit traurigem Blick auf den aufgetauten Inhalt einer Gefrierfach-Schublade blicken musste: Not macht erfinderisch.
Das Projekt lief bei mir unter dem Namen FreezerGuard. Übersetzt bedeutet das: Gefrierfach-Wächter.
Vereinfacht besteht der Wächter aus 3 Bestandteilen, die miteinander sprechen.
Da einer der Bestandteile für mich Neuland war, zog sich das Projekt über mehrere Monate.
Die Team-Mitglieder
Folgende Hauptbestandteile sind Teil des Kühlschrank-Wächters:
- openHAB (1)
- Amazon Alexa (2)
- Arduino Mikro-Controller (3)
Player 1 und Player 2 kannte ich bereits. Alexa und openHAB lassen sich miteinander kombinieren. Alexa kann man dazu verwenden, Sprachbefehle einzugeben, die openHAB dann ausführt. Umgekehrt kann man über Alexa Sprache oder Nachrichten ausgeben, die opehHAB sendet.
Arduino – was ist das?
Arduino ist ein kleiner Computer. Er hat in etwa die Größe einer Scheck-Karte. Im Gegensatz zum populären Raspberry Pi ist er aber kein vollwertiger Computer, sondern etwas einfacher gestrickt. Man nennt solche Mini-Rechner Mikro-Controller. Seine Aufgabe besteht darin eine Abfolge von Programm-Befehlen immer und immer wieder auszuführen.
Arduino und Raspberry sind vor allem in Schulen und bei Bastlern sehr populär geworden.
Die Schüler können selber Programme schreiben und diese auf die kleinen Rechner aufspielen.
An die kleinen Platinen können dann Schalter, Sensoren oder kleine Lämpchen angeschlossen werden, die das Programm dann abfragt oder an- und ausschaltet.
Da der Arduino so populär ist, gibt es einen Berg von Quellen im Netz, die den Mikro-Neulingen den Einstieg erleichtern.
Der Plan
Sobald wir die Türe des Gefrierfachs öffnen, passiert folgendes:
- Ein Timer startet
- Ist die Tür nach 30 Sekunden noch offen, löst ein Alarm aus
- Über Amazon Alexa erhalten die Bewohner des Hauses eine Nachricht
- Schließt die Tür. wird der Timer zurückgesetzt und der Alarm endet.
- Schließt die Tür vor Ablauf der 30 Sekunden, wird der Timer zurückgesetzt und nichts passiert
Der Hürdenlauf
Gerade die Programmierung des Arduino war für mich immer wieder eine Herausforderung.
Ich kannte die Programmiersprache nicht.
Außerdem bin ich nur in Grundzügen mit Elektronik und Elektrotechnik vertraut.
Ich habe auch keinen original Arduino verwendet, sondern einen preiswerten China-Klon. Dieser hat den Vorteil, dass ich ihn in mein lokales WLAN einbinden kann. Aber nicht alle Beispiel-Programme für den Arduino konnte ich 1:1 auf meinen kleinen Rechner übernehmen.
Nachdem ich mich in manche Sackgasse verlaufen hatte, habe ich vor allem intensiver Recherche im Netz doch noch den Zieleinlauf geschafft.
„Achtung! Das Gefrierfach im Keller bitte schließen!“
Seit dieser Woche sorgt mein Gefrierfach-Wächter (FreezerGuard) für Sicherheit im Keller.
Bisher musste er noch kein Schnitzel vor dem Auftauen retten, aber alle Tests waren erfolgreich.
Wenn er Alarm auslöst, spricht Alexa folgende Nachricht:
„Achtung! Das Gefrierfach im Keller bitte schließen!„
Aufgetaute Nuggets, Schweinefilets und Vanille-Eiscremes gehören jetzt hoffentlich der Vergangenheit an!