Das Multitalent Smart Home mit Raspberry Pi - Was ist möglich?

Smart Home, IoT, Raspberry Pi? Im Vergleich zum typischen IoT-Device wirkt der englische Einplatinencomputer wie ein Sumo-Ringer neben einem Samurai. Im Smart Home findet er seine Aufgabe daher als Zentrale, in der Daten zusammenlaufen, Ereignisse analysiert und Aktionen ausgelöst werden, als kompakter Medienserver und dergleichen, nicht zuletzt aber auch in dem Bereich, für den er eigentlich entwickelt wurde: Experimentieren, Erfahrung sammeln, Learning by doing. Was können Sie mit Ihrem Raspberry Pi im Smart Home realisieren?

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Smart Home Eigenbau mit Raspberry Pi

Smart Home heißt zunächst intelligentes Steuern von Geräten und Funktionen im Haushalt. Das ist ein Schritt weiter als das bloße Fernsteuern über die bei vielen Geräten mitgelieferte Fernbedienung. Mit einem Raspberry Pi rüsten Sie die fehlende Intelligenz einfach nach und selbst Geräte ganz ohne Fernbedienung können Sie über gängige Funksteckdosen und ein 433-MHz-Sendemodul zumindest smart ein- und ausschalten. Ein solches Funkmodul besteht aus einer kleinen Platine mit nur drei Anschlüssen, zwei für die Stromversorgung und einem Dateneingang, den Sie mit einem GPIO-Pin Ihres Raspberry Pi verbinden.

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Intelligente IR-Fernbedienung für das Raspberry Pi im Smart Home

Bei Unterhaltungselektronik und Haushaltsgeräten hat sich die Infrarot-Fernbedienung weitgehend durchgesetzt. Um diese Schnittstellen für die Hausautomation mit Raspberry Pi zu nutzen brauchen Sie eigentlich nur eine IR-LED als zusätzliche Hardware. Deren Reichweite können Sie mit einer einfachen Schaltung aus einem Standardtransistor wie dem BC547 und zwei Widerständen vergrößern. Das Lernen der Codes vorhandener Fernbedienungen ist mit einem IR-Modul mit einer Frequenz im Bereich 36 bis 40 kHz möglich, beispielsweise Sharp GP1UM26XK. Alles Bauteile, die auch im deutschen Elektronikfachhandel für Cent-Beträge erhältlich sind. Für den lötfreien Aufbau der Schaltung reicht eins der kleinsten Breadboards, mit 10x17 Kontakten (ca. 3,5x4,5 cm).

Raspberry Pi Home Automation mit Web-Interface

Softwareseitig besteht die RasPi Smart-Home-Steuerung aus Softwarebibliotheken, die grundlegenden Funktionen für die Kommunikation mittels IR-Codes respektive 433-MHz-Funksignalen bereitstellen, einem geeigneten Webserver und etwas Code für eine Web-basierte Oberfläche, sodass Sie per Smartphone, PC oder iPad Ihr Smart Home steuern können. Im Internet finden Sie zahlreiche Ressourcen zum Thema Raspberry Pi und IR-Fernsteuerung, ein großer Teil davon befasst sich aber mit dem umgekehrten Fall, der Steuerung des Raspberry Pi mit einer IR-Fernbedienung. Eine interessante Lösung hat das Raspberry Pi Geek Magazine im Heft 10/2015 vorgestellt. Im Gegensatz zu anderen Vorschlägen setzt es ganz auf die bevorzugte Programmiersprache Python des Raspberry Pi und kommt auch ohne Webserver-Installation aus, indem es das Python-Modul Bottle nutzt.

RasPi Medienserver für das Smart Home

Das Mediacenter ist nicht unbedingt ein Smart-Home-Thema, wird es aber, wenn Sie es beispielsweise morgens nutzen, um sich mit einer audio-visuellen Show wecken zu lassen. Für den Einsatz als Medienserver eignet sich der Raspberry Pi aufgrund seiner Hardware-Ausstattung besonders gut. Dank des in den Prozessor integrierten Videomoduls streamen Sie Video- und Audio-Daten im Full-HD-Format über den HDMI-Ausgang an Monitore, TV-Geräte und Beamer. Alternativ gibt es noch einen FBAS-Videoausgang mit Composite-Signal für ältere Fernseher und Video-Hardware. Entsprechend umfangreich wird das Thema Raspberry Pi als Mediacenter in Fachzeitschriften sowie im Internet behandelt und mit OpenElec, XBMC und Raspbmc gibt es sogar eigene Linux-Distributionen, als Alternative zum meistgenutzten Raspbian, die speziell für den Raspberry Pi als Medienserver ausgelegt sind.

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Erweiterungsmodule für Raspberry Pi zur Hausautomation

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Ein interessantes Feature des Raspberry Pi für das Smart Home ist der, je nach Ausführung, 34- oder 40-polige Steckverbinder. Darüber können Sie mehrere universelle Schnittstellen wie GPIO oder I2C ansprechen, aber auch Erweiterungsmodule (HATs) anbinden. Diese vereinfachen beispielsweise die Ansteuerung von Motoren und anderen Bauteilen mit höherem Strombedarf als etwa eine LED und stellen weitere Schnittstellenarten zur Verfügung, unter anderem zum Smart Home System KNX. Hier können Sie auch die Echtzeituhr nachrüsten, die dem Raspberry Pi fehlt, damit Sie nicht Ihren wichtigsten Termin verpassen, weil Ihr Smart Home nach Murphy gerade dann nach dem Mond geht und Sie nicht rechtzeitig weckt.

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homeandsmart.de Redaktion

Selbständiger Service-Designer und Webseiten-Betreiber. Entwickelt, baut und berät Internet-Portale. Liebt sein Smart Home und interessiert sich für Internet-Technologie, Wirtschaft, Technik, das Internet of Things – einfach alles Digitale.

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