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Smarthome im Eigenbau


PC Magazin - epaper ⋅ Ausgabe 8/2021 vom 01.07.2021

DIY-HAUSSTEUERUNGSZENTRALE

Ein System für die gesamte vernetzte Technik: Das ist das Ziel der meisten Smarthome-Fans. Häufig scheitert es jedoch daran, dass die Produkte von verschiedenen Herstellern stammen oder unterschiedliche Standards verwenden. Ein Ausweg: die Smarthome-Plattformen von Amazon, Apple und Google mit Alexa, HomeKit und Google Home.

Wer maximale Freiheit will, stößt mit diesen Lösungen jedoch an seine Grenzen. Sei es, dass sich Produkte nicht integrieren lassen oder die Automationsmöglichkeiten eingeschränkt sind. Nicht so mit kostenloser Open-Source-Software, die auf einem Mini- Rechner wie dem Raspberry Pi läuft. Wer sich auf diese Programme einlässt, muss etwas Zeit mitbringen; denn so schnell und einfach wie fertige Smarthome-Systeme lassen sie sich nicht einrichten.

In den letzten Jahren hat sich aber viel getan. Heute braucht man keine Programmierkenntnisse mehr, um ein ...

Artikelbild für den Artikel "Smarthome im Eigenbau" aus der Ausgabe 8/2021 von PC Magazin. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: PC Magazin, Ausgabe 8/2021

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... Smarthome mittels Open-Source-Software aufzubauen. Besonders einfach einzurichten ist die in Python entwickelte Software Home Assistant. Einzige Voraussetzung: Man beherrscht Englisch, um die Anleitungen und Foren zu verstehen. In diesem Artikel zeigen wir Ihnen, wie Sie ganz ohne Englischkenntnisse mit Home Assistant starten.

Ideal ist ein Raspberry Pi 3 oder 4 in Kombination mit einer Micro-SD-Karte, welche die Application Class 2 und eine Mindestgröße von 32 GByte besitzt. Wir entscheiden uns für den Raspberry Pi 4 Modell B mit vier GByte Arbeitsspeicher (zirka 60 Euro), die Speicherkarte SanDisk Extreme microSDXC 64 GByte (zirka 10 Euro), das Geekworm Raspberry Pi 4 Aluminium Case (zirka 15 Euro) und das offizielle Netzteil für das Raspberry Pi 4 Modell B (zirka 10 Euro). Insgesamt liegen wir also bei rund 95 Euro für die Hardware.

Software auf SD-Karte übertragen

Die Installation von Home Assistant beginnt damit, dass Sie das Image der Software auf die SD-Karte schreiben. Dafür stecken Sie die SD-Karte in den entsprechenden Einschub am Computer. Sollte Ihr PC keinen besitzen, hilft ein USB-Speicherkartenleser weiter. Zum Schreiben des Images auf die SD- Karte installieren Sie die Software balena Etcher, die Sie kostenlos unter www.balena. io/etcher herunterladen können.

Öffnen Sie nach der Installation das Programm. Indem Sie auf Flash from URL klicken, können Sie die aktuellste Home- Assistant-Software-Version direkt aus dem Internet herunterladen und auf die SD- Karte übertragen. Die URL finden Sie etwa unter www.home-assistant.io/installation/rasp- berrypi. Scrollen Sie hier unter Install Home Assistant Operating System zu Write The Image To Your Installation media und hier zu 4. Get the URL for your Raspberry Pi. Hier lassen sich die Web-Adressen für verschiedene Raspberry-Pi-Versionen kopieren. In unserem Fall benötigen wir die Web-Adresse für den Raspberry Pi 4 64-bit. Sie lautet: https://github.com/home-assistant/operating-system/releases/download/5.13/hassos_rpi4-64-5.13.img.xz.

Nach Einfügen der URL im balena Etcher klicken Sie auf OK, und die Datei wird heruntergeladen. Über Select target wählen Sie, auf welchen Datenträger die Image- Datei geschrieben werden soll. Wählen Sie die SD-Karte aus, und klicken Sie auf Flash!.

Home Assistant einrichten

Die beschriebene SD-Karte schieben Sie in Ihren Raspberry Pi. Schließen Sie das Netzwerk-Kabel und Netzteil an. Der Raspberry Pi startet. Nach einigen Minuten ist Home Assistant bereit und über das Heimnetz erreichbar. Um auf die Web-Oberfläche zu gelangen, geben Sie ins Adressfeld Ihres Internet-Browsers homeassistant.local:8123 ein. Falls das nicht funktionieren sollte, probieren Sie homeassistant:8123 oder X.X.X.X:8123. Für X.X.X.X verwenden Sie die IP-Adresse des Raspberry Pis. Die Adresse finden Sie zum Beispiel über die Web-Oberfläche Ihres WLAN-Routers heraus.

Die Adresse führt Sie zum Einrichtungsassistenten. Er fordert Sie im ersten Schritt dazu auf, ein Benutzerkonto mit Name, Benutzername und Passwort zu erstellen. Nach der Eingabe der Daten klicken Sie auf Benutzerkonto anlegen. Definieren Sie im nächsten Schritt einen Namen für Ihr Zuhause, den Standort und die Zeitzone.

Alternativen zu Home Assistant

Auch die folgende, kostenlose Software können Sie zum Aufbau eines Smarthomes verwenden.

■ openHAB

Eine große Community kümmert sich um die Weiterentwicklung der in Java programmierten Software. So gibt es mittlerweile eine komfortable Benutzeroberfläche und rund 350 offizielle Add-ons, um Geräte zu integrieren.

■ ioBroker

Im Gegensatz zu openHAB und Home Assistant kommt man beim ioBroker allein mit Deutsch aus und braucht kein Englisch. Die Webseite der in JavaScript entwickelten Software führt derzeit mehr als 400 Adapter zum Einbinden von Produkten.

■ FHEM

Dem bereits in 2005 gestarteten System werden eine hohe Stabilität und viele Möglichkeiten nachgesagt. Das Alter sieht man der Oberfläche aber auch an. Der Einstieg in die in Perl entwickelte Software bedeutet einigen Aufwand.

Fertige Home-Assistant-Zentrale

Mit HomeAssistant Blue sparen Sie sich den Zusammenbau der Hardware-Komponenten und die Installation der Software. Stattdessen können Sie gleich starten.

■ Die optimale Smarthome-Zentrale in puncto Software, Hardware und Design zu entwickeln, war das Ziel bei Home Assistant Blue. So besitzt die Zentrale ein pulverbeschichtetes Metallgehäuse. Auch im Inneren steckt hochwertige Hardware: ein Odroid-N2+, der noch mehr Leistung als unser Raspberry 4 Modell B liefert, sowie ein 128 GByte großer eMMC-Speicher.

Damit Sie gleich loslegen können, ist die Home-Assistant-Software bereits installiert. Sie müssen also nur noch Strom und Netzwerk-Kabel anschließen.

■ Komplizierte Bestellung

Die limitierte Home Assistant Blue mit einem offiziellen Preis von 140 US-Doller (zirka 115 Euro, ohne Steuer und Importgebühren) muss man leider aus dem Ausland (etwa Schweiz, Schweden) bestellen. Bezugsquellen finden Sie im Internet unter: www.home-assistant.io/blue.

Bild: Home Assistant

Außerdem legen Sie fest, dass Sie metrische Einheiten mit Celsius und Kilogramm verwenden wollen. Zuletzt wählen Sie, welche Daten Sie an Home Assistant übermitteln möchten.

Smarthome-Systeme verbinden

Im Anschluss erscheinen bereits Geräte, die Home Assistant im Heimnetz gefunden hat. Bei uns sind es die FRITZ!Box 7590 und das Lichtsystem Philips Hue. Sie können die Geräte bereits jetzt einrichten oder später. Wir entscheiden uns für die spätere Einrichtung und klicken auf Fertig.

Nach Abschluss der Erstkonfiguration erscheint die Web-Oberfläche von Home Assistant. Wir nutzen sie von nun an, um Einstellungen vorzunehmen und das Smarthome zu steuern. Auf der Oberfläche finden Sie links das Hauptmenü. Per Klick auf Übersicht können Sie die Geräte Ihres Smarthomes steuern und überwachen. Um Geräte anzulernen und zu konfigurieren, rufen Sie den Bereich Einstellungen auf und wechseln zu den Integrationen.

Hier finden Sie die Geräte, welche bereits der Einrichtungsassistent angezeigt hat. Wir wollen Philips Hue verbinden. Deshalb klicken wir in der gleichnamigen Kachel auf Konfigurieren. Im aufpoppenden Fenster werden Sie dazu aufgefordert, den Knopf an der Oberseite der Hue Bridge zu drücken. Haben Sie das erledigt, verbindet sich Ihre Hue Bridge mit dem System. Ordnen Sie die Bridge einem Bereich zu – zum Beispiel dem Büro, wenn dort Ihre Bridge steht. Im Anschluss lassen sich die an die Bridge angelernten Geräte (zum Beispiel Lampen und Taster) den gewünschten Bereichen zuordnen. Klicken Sie anschließend auf Fertig.

Mehr als 1700 kompatible Produkte

Wollen Sie zusätzliche Systeme und Geräte anlernen, klicken Sie im Integrationen- Bereich unten rechts auf + Integrationen hinzufügen. Daraufhin öffnet sich ein Pop-up-Fenster mit den offiziell unterstützten Systemen. Dazu zählen zum Beispiel Smarthome-Lösungen wie Ikea Home smart, devolo Home Control, SmartThings, Shelly und Homematic IP, das smarte Türschloss Nuki, die Heizungssteuerung Tado sowie zahlreiche Integrationen aus dem Entertainment-Bereich wie Sonos, verschiedene Fernseher, der Plex Media Server, Spotify und Google Cast.

Wie umfangreich die Auswahl ist, demonstriert die Home-Assistant-Webseite. Sie listet mehr als 1700 unterstützte Integrationen. Zusätzlich gibt es eine Vielzahl an inoffiziellen Integrationen, die vor allem über den Home Assistant Community Store (kurz HACS) zur Verfügung gestellt werden.

Geräte einfach steuern

Nun wollen wir ausprobieren, wie sich die hinzugefügten Geräte bedienen lassen. Wir wechseln also zur Übersicht. Hier finden wir die angelernten Geräte geordnet nach den Bereichen, die wir vorher definiert haben. Um eine Hue-Lampe zu schalten, betätigen wir den Schalter hinter der Lampe. Zum Regeln der Helligkeit und Farbe klicken wir auf die Lampe selbst, woraufhin sich ein Pop-up-Fenster öffnet.

Alternativ zur Steuerung über den Web- Browser gibt es eine Smartphone-App für Android- und Apple-Geräte. Sie ist an das Design des Browser-Menüs angelehnt. Kostenlos ist mit ihr nur der lokale Zugriff über das Heimnetz; für die Steuerung von unterwegs existiert die kostenpflichtige Home Assistant Cloud zum monatlichen Preis von 5 US-Dollar (zirka 4,10 Euro). Über den Beitrag wird nicht nur die Cloud finanziert, sondern auch die Weiterentwicklung von Home Assistant.

Den Cloud-Service können Sie über die App oder das Browser-Menü unter Einstellungen/Home Assistant Cloud aktivieren und für einen Monat testen. Die Cloud erlaubt ebenfalls die Sprachsteuerung per Amazon Alexa und Google Assistant.

Zusatzsoftware nutzen

Außer den Integrationen gibt es ebenfalls Software, mit der sich Home Assistant aufrüsten lässt. Sie finden Sie in der Home- Assistant-Oberfläche im Hauptmenü links unter Supervisor. Klicken Sie hier auf den Reiter Add-on Store. Nun wird Ihnen eine ganze Reihe offizieller Add-ons präsentiert, aber auch Add-ons der Home Assistant Community.

Zu den offiziellen Add-ons zählt beispielsweise HomeMatic CCU. Mit ihm können Sie die Software der CCU-Zentrale von eQ-3 auf Home Assistant installieren und über einen zusätzlichen USB-Stick Homematic IP-Geräte steuern. Über Add-ons und zusätzliche Hardware wird Home Assistant auch zur Z-Wave- und Zigbee-Zentrale mit der Möglichkeit, Produkte dieser Standards zu nutzen. Darüber hinaus existiert viele weitere Zusatzsoftware, zum Beispiel ein Mosquitto Broker, der VLC Media Player, die IoT-Software Node-RED und der Plex Media Server. Dadurch können Sie Home Assistant genau zu der Smarthome-Zentrale ausbauen, die Sie sich wünschen.

Fritzbox mit Home Assistant verbinden

Dieser kleine Workshop zeigt, wie sich Smarthome-Geräte, die mit Ihrem AVM-Router gekoppelt sind, in Home Assistant nutzen lassen.

1 Fritzbox anlernen

Wechseln Sie zunächst in der Web-Oberfläche von Home Assistant zu Einstellungen/Integrationen. Hier werden normal zwei Integrationen für die Fritzbox angezeigt. Wir nutzen die Integration AVM FRITZ!SmartHome und klicken auf Konfigurieren in der entsprechenden Kachel.

2 Produkte konfigurieren

Geben Sie daraufhin das Passwort der Fritzbox ein, und ändern Sie gegebenenfalls den Benutzernamen admin sowie den Host. Im Anschluss erscheinen die mit der Fritzbox verbunden Smarthome- Geräte (keine Lampen). Ordnen Sie die Geräte den gewünschten Bereichen zu und klicken Sie auf Fertig.

3 Geräte steuern

Im Bereich Übersicht können Sie nun die Geräte bedienen. Bei Heizkörperthermostate lässt sich etwa die Temperatur regeln, und Stecker können Sie schalten.