Arduino im Smart Home – HowTo Teil 1: Das steckt dahinter

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Wer sein Zuhause in ein Smart Home verwandeln m√∂chte, in welchem die Lampen¬†bei anbrechender Dunkelheit automatisch dimmen und die Jalousien bei Sonneneinstrahlung rechtzeitig beschatten, noch bevor der Raum zu stark aufheizt, ben√∂tigt eine¬†Menge¬†Technik. Trotz Open-Source-L√∂sungen wie FHEM, welche einen g√ľnstigen Einstieg in die Welt der Home Automation z.B. per Raspberry Pi¬†erm√∂glichen, kommen bei den meisten Anwendern dennoch¬†vorzugsweise Sensoren und Aktoren von¬†Herstellern wie HomeMatic oder EnOcean zum Einsatz, die das Technikbudget des ambitionierten Bastlers schnell sprengen¬†k√∂nnen.

Trotz hoher Anschaffungskosten¬†st√∂√üt man als Anwender¬†dennoch¬†recht¬†h√§ufig¬†auf¬†technische Einschr√§nkungen, da gew√ľnschte Komponenten¬†der¬†pr√§ferierten Marke entweder nicht¬†oder teilweise¬†nur zu horrenden Preisen vertrieben¬†werden. Umst√§nde, welche in der Blogserie¬†„Arduino im Smart Home – HowTo“ zum Anlass genommen¬†werden sollen, um das schlummernde¬†Smart-Home-Potenzial¬†der enorm¬†g√ľnstigen und beliebten Arduino-Plattform¬†aufzuzeigen. Nachfolgend¬†wird dabei die Frage einleitend gekl√§rt, was¬†einen Arduino aus Smart-Home-Sicht so attraktiv¬†macht und wie erste Projekte mit vertretbarem¬†Aufwand in Angriff genommen¬†werden k√∂nnen.

Arduino –¬†Unbegrenzte Smart-Home-M√∂glichkeiten

Arduino“ ist der¬†Standard einer¬†quelloffenen Plattform, die sowohl Soft- als auch Hardware definiert¬†(Wiki-Infos). Die¬†wohl bekannteste Arduino-Hardware-Plattform ist der Arduino Uno, welcher mittlerweile von unz√§hligen Anbietern (Affiliate-Link)¬†f√ľr teilweise bereits weniger als¬†zehn Euro vertrieben wird.

Arduino Uno

Er¬†bildet mit seiner Vielzahl an Pins¬†in Form von 14 digitalen Ein-/Ausg√§ngen und 6 weiteren analogen Eing√§ngen die Grundlage f√ľr Komponenten, die im Smart Home als Sensoren und Aktoren¬†angesteuert werden k√∂nnen. So l√§sst er sich bspw.¬†einsetzen, um Fensterkontakte oder¬†Bewegungsmelder (digitale Sensoren) anzubinden, die Temperatur oder¬†Luftfeuchtigkeit (analoge Sensoren) zu messen, Verbraucher zu schalten (digitale Aktoren) und bspw. LEDs zu dimmen (PWM-Aktoren).

G√ľnstige¬†Sensoren und Aktoren im Zehnerpack

Der Clou daran:¬†Der Gro√üteil an¬†Sensoren und Aktoren ist zu einem Spottpreis im Centbereich bzw.¬†einstelligen Euro-Bereich erh√§ltlich¬†und oftmals im 10er-Pack normal g√ľnstiger, wie z.B.:

Sensoren und Aktoren f√ľr Arduino

Prototypische Installation der Komponenten

F√ľr erste „Gehversuche“¬†k√∂nnen¬†die¬†gew√ľnschten Komponenten zum Teil direkt √ľber Steckbr√ľcken (Affiliate-Link) mit den Pins des¬†Arduino verbunden werden.

Steckbruecken

Wird¬†f√ľr den Aufbau ein umfangreiches Setup¬†genutzt, k√∂nnen auch¬†sogenannte Steckplatinen (Affiliate-Link) eingesetzt¬†werden. Die auch¬†Breadboards genannten Experimentierplatinen erm√∂glichen¬†durch ihre vertikal bzw. horizontal verschalteten Kontakte komplexe Verdrahtungen, so dass eine Vielzahl an elektronischen Bauteilen auf einmal mit dem Arduino verbunden werden kann.

Breadboard

Programmierung der Hardware

Damit die Hardware auch das tut, was von ihr erwartet wird, m√ľssen die gew√ľnschten Funktionen auf den Mikrocontroller des Arduino-Boards geschrieben¬†werden. Der¬†Atmel AVR-Mikrocontroller aus der megaAVR-Serie, welcher einen Arduino gew√∂hnlich antreibt, besitzt eine Taktrate von 16 MHz. Was erst einmal nach wenig klingt, ist f√ľr den vorgesehenen Anwendungszweck aber mehr als ausreichend und hat zudem den Vorteil, dass ein Arduino wenig Hitze entwickelt und sehr wenig Strom konsumiert, was (zu einem gewissen Grad) sogar den mobilen Einsatz per Akku erm√∂glicht.

Zur Programmierung wird die quelloffene Arduino-Software¬†(auch Arduino IDE „Integrated Development Environment“ genannt) eingesetzt, welche f√ľr alle g√§ngigen PC-Plattformen (Windows, Mac OS X¬†und¬†Linux) zur Verf√ľgung steht. Programmiert wird dort in C bzw. C++, wobei erste Erfolge auch ohne umfangreiche¬†Programmierkenntnisse in kurzer Zeit durch vorgefertigte¬†Programme, auch Sketches genannt,¬†erzielt werden k√∂nnen. (Wer sich die Perl-Programmierung in FHEM zutraut, sollte nach kurzer Eingew√∂hnung auch hier keine allzu gro√üen Probleme haben.)

Arduino-Software

Kommunikation mit der Smart-Home-Zentrale

Das Ganze wird gerade¬†dann interessant, wenn der Arduino als Mittelsmann¬†zwischen den an ihm angeschlossenen¬†Komponenten und dem Smart-Home-Server in Form von FHEM oder Loxone¬†eingesetzt wird und auf diese Weise¬†ein bidirektionaler Datenaustausch¬†stattfinden kann. Hier stehen verschiedenste M√∂glichkeiten zur Verf√ľgung, deren Vor- und Nachteile ebenfalls¬†in nachfolgenden Blogbeitr√§gen behandelt werden sollen. Dazu z√§hlen¬†vor allem die √úbertragung per

  • Ethernet (LAN bzw. WLAN) z.B. per UDP-Protokoll
  • RS485
  • KNX

Arduino als Gateway weiterer Smart-Home-Standards

Zusätzlich kann der Arduino aber auch selbst als Gateway zwischen der Smart-Home-Zentrale und den verschiedensten einzusetzenden Smart-Home-Standards genutzt werden. Dazu gehören unter anderem:

  • DMX
  • OneWire
  • RS485
  • Modbus (√§hnlich RS485)
  • RS285
  • Bluetooth
  • Funk (z.B. 434 Mhz, 2,4 Ghz)
  • Infrarot

Denkbar ist dabei auch, dass ein kabelgebundener Arduino, welcher „direkt“ mit der Smart-Home-Zentrale verbunden ist, selbst wiederum¬†als Gateway f√ľr weitere kabellose Arduinos fungiert, so dass diese auch¬†mit der Zentrale interagieren k√∂nnen.

Arduino im Dauereinsatz

Funktioniert nach abschlie√üendem¬†Testing mit Breadboard und Steckbr√ľcken alles nach Plan, kann die neue Installation dauerhaft im Smart Home Einzug halten. Dazu lassen sich die prototypisch realisierten Schaltungen mithilfe von¬†Streifenrasterplatinen (Affiliate-Link),¬†passenden¬†Kopfleisten (Affiliate-Link) und Befestigungsschrauben¬†(Affiliate-Link)¬†sowie¬†dem Einsatz eines L√∂tkolbens in eine permanente Umgebung bringen, die direkt auf dem Arduino Platz findet und damit eine Einheit bildet. Um noch einen Schritt weiter zu gehen, k√∂nnen √ľber Tools wie Fritzing¬†sogar eigene passgenaue¬†Leiterplatten¬†(PCB-Boards) designt werden, welche von g√ľnstig von Firmen hergestellt werden k√∂nnen (mehr Infos dazu in einem folgenden Blogpost der Serie).

Wer möchte, kann seinen Arduino jetzt noch in einem passenden Gehäuse (Affiliate-Link) unterbringen bzw. hoffen, dass sich 3D-Drucker bald auch bei Endanwendern durchsetzen und ein passendes Gehäuse dann Рhoffentlich bald Рper Rapid Prototyping selbst herstellen.

Aus meinem täglichen Leben

Obwohl ich mich erst seit Kurzem intensiver mit dem Thema Arduino auseinandersetze, konnte ich bereits Testaufbauten mit verschiedenen Sensoren und Aktoren umsetzen und den Datenaustausch zwischen Arduino und Loxone bzw. FHEM per UDP-Mitteilungen realisieren, was ich in den kommenden Blogposts als HowTo-Anleitungen zum Nachbau verständlich machen möchte.

Arduino mit Breadboard

Besonders fasziniert mich dabei, dass man durch die Vielzahl an zur Verf√ľgung stehender Pins sehr¬†viele¬†(verschiedene) Sensoren und Aktoren¬†an nur einem Arduino betreiben kann und so exakt die Funktionalit√§t erh√§lt, die man ben√∂tigt.

Hinzu kommt, dass s√§mtliche Komponenten (gerade auch Sensoren) zu einem l√§cherlich g√ľnstigen¬†Preis – meist aus Fernost – geordert werden k√∂nnen. Vieles gibt es sogar per Prime-Versand, wobei ich die Komponenten bisher zumeist bei g√ľnstigeren Marketplace-Anbietern erworben habe.¬†Das Einzige, was dabei etwas st√∂rt, ist die Tatsache, dass¬†man teilweise einige Wochen auf die Bestellung warten muss, da viele Elektronikbauteile direkt aus Asien versendet¬†werden.

Apropos Einfuhr aus Nicht-EU-Staaten: Bis zu einem Warenwert von 22 Euro ist jede Sendung einfuhrabgabefrei, d.h. es fallen weder Zoll noch Einfuhrumsatzsteuer an. Obwohl ich bereits recht viele Komponenten geordert habe, konnte ich diese Grenze bisher immer unterschreiten. Zur Not kann auch einfach die Bestellung gesplittet werden, da Versandkosten zumeist sowieso nicht anfallen.

Was hältst du von meinem Vorhaben den Arduino im Smart Home einzusetzen? Stimme einfach ab und hinterlasse einen Kommentar.

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Weiter geht es in der Blogserie mit HowTo Teil 2: Bewegungsmelder per UDP an Loxone anbinden.

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Jörg

hat meintechblog.de ins Leben gerufen, um seine Technikbegeisterung und Erkenntnisse zu teilen. Er veröffentlicht regelmäßig Howtos in den Bereichen Smart Home und Home Entertainment. Mehr Infos

38 Gedanken zu „Arduino im Smart Home – HowTo Teil 1: Das steckt dahinter“

  1. Was ich nicht Рevtl. kommt das später Рherausgelesen habe, ist ob Du einen Arduino Zentral Einsetzt oder mehrere dezentral direkt an den Sensoren? Bei einem Zentralen Arduino kommt schnell das Problem mit Leitungslängen zu den Sensoren zum tragen.

    Ich bin gespannt ob Du was zu knixuino schreiben wirst…

    1. Hi Thomas,
      diese Frage habe ich bewusst offen gelassen, da ich noch nicht viel Erfahrung damit habe, wie stark sich die Leitungslänge tatsächlich auswirkt. Hast du evtl. konkrete Infos zur Hand?

      Mein jetziger Plan Рder durch neue Erkenntnisse stetig im Wandel ist Рsieht so aus, dass ich mindestens in jedem Raum einen Arduino betreiben möchte, der dann einen Großteil der Sensorik und Aktorik (oder im besten Fall auch alles) abdeckt. Mehr dazu spätestens in den kommenden Blogposts der Serie.

      Gr√ľ√üe
      Jörg

      PS: Danke f√ľr den Tipp mit knixuino! Mit KNX werde ich mich in diesem Kontext definitiv auch befassen…

    2. Das h√§ngt von u.a. von der ben√∂tigen Spannung und Strom des Sensors ab, Eingangswiderstand und Leitungsl√§nge. Dazu kommt noch das lange Kabel wie Antennen wirken und St√∂rungen jeder Art einfangen (bspw. parallel zu 230V Kabel). Also gut abgeschirmtes Kabel verwenden und ausprobieren…
      Wobei 2-3 Meter ohne Probleme machbar sind – auch ohne Abschirmung.

      Das Problem mit knixuino ist, das die Die sim-knx Komponente recht teuer ist. Wenn Du pro Raum einen Arduino verwendest (alle Leitungen in den Keller, wird bei 5V und 20 mA nicht viel Spass machen) kommen da auch schon Kosten auf Dich zu.

    3. Hallo Thomas,

      du hast recht. SIM-KNX ist leider teuer, aber halt eine sehr stabile und professionelle Industriel√∂sung, die das KNX Protokoll absolut zuverl√§ssig mit lizensierten Bauteilen interpretiert und dank galvanischer Trennung zum Arduino das nicht ganz billige KNX System sch√ľtzt, wenn man irgendeinen Bl√∂dsinn am Arduino macht. Drum find ich jetzt die etwa 100 Euro gerade im KNX Bereich eigentlich recht vertretbar. Welches zertifizierte KNX Produkt bekommt man schon f√ľr 100 Euro ??

      Auf alle F√§lle brauchst du aber nicht in jedem Raum einen KNiXuino !! Der KNiXuino ist eher als Zentralger√§t gedacht. Der schafft leistungsm√§√üig auch einiges, daher w√ľrde ich mal einen KNiXuino im Haus veranschlagen.

      Wenn du in mehreren R√§umen Temperatursensoren brauchst, k√∂nnte man diese z.B. √ľber 1-wire oder auch per Netzwerk von Arduino zu Arduino oder wie auch immer, aber in jedem Raum einen KNiXuino mit SIM-KNX zu verwenden w√§re wirklich etwas √ľbertrieben :-)

  2. Wieder einmal ein sehr interessanter Beitrag f√ľr mich als -bald KNX/ Loxone- Besitzer. Allerdings zeigt er mir wieder auf (wie schon bei FHEM) wie wenig ich noch √ľber die Gesamtmaterie wei√ü und bin jetzt auch nicht sicher ob bzw. wie es Sinn macht Arduino in meinem kommenden Environment zu verwenden.
    Mir fehlt da noch der √úberblick, welche mir aufzeigen w√ľrde wo ich das Ganze praktikabel (=funktionell und kostenschonend) einsetzen k√∂nnte. Wie gesagt im anfangs erw√§hnten Umfeld. :)

    1. Hi Herbert,
      vorab: Es macht definitiv Sinn! :)

      Ernsthaft, die folgenden Blogposts sollen genau diese Fragen adressieren, die du dir gerade stellst. Mein Plan ist es den Arduino nach und nach mit immer mehr Sensorik und Aktorik auszustatten und zu sehen, wo die praktischen Möglichkeiten und Grenzen liegen. Das Ganze soll dabei bestmöglich dokumentiert werden, so dass es jeder ohne Probleme nachbauen und von meinem Wissen profitieren kann.

      Bin auch schon wirklich gespannt, welche Anregungen √ľber Leser des Blogs noch so alles kommen werden‚Ķ Ich w√ľrde mich selbst auch noch als Laie bezeichnen, was Elektrotechnik angeht. Bin also offen f√ľr alle hilfreichen Tipps und Anmerkungen zum Thema.

      Gr√ľ√üe
      Jörg

    2. Ausgezeichnet :)
      Ich folge gespannt deinen weiteren Ausf√ľhrungen und hoffe f√ľr mich dann rauslesen zu k√∂nnen wo ich das ein oder andere einsetzen kann.
      Mich wirfts fast vom Hocker, wenn ich mir anschaue was 8 Relais hier im Vergleich zu einer Relay Extension bei Loxone kosten. Wenn ich Arduino also irgendwie f√ľr mich verwenden kann, werde ich es tun ;)

      √úberlegung am Rande: hast du schonmal √ľber einen VideoBlog nachgedacht? So als Erg√§nzung w√§re das sehr nett ;)

    3. Hi Herbert,
      die Preisunterschiede sind schon wirklich schockierend, richtig. Im Endeffekt sind die verbauten Komponenten vermutlich sogar vergleichbar, nur muss man sich im Falle der Umsetzung per Arduino intensiver mit der Technik auseinandersetzen, kann daf√ľr dann aber viele Dinge noch passgenauer und umf√§nglicher umsetzen, wenn die Komponenten entsprechend g√ľnstig sind.

      √úber einen Podcasts und YouTube-Channel habe ich schon nachgedacht, klar. Da ich den Blog aktuell aber nur als Hobby betreibe, fehlt mir einfach die Zeit das vern√ľnftig aufzuziehen. Aber vielleicht √§ndert sich das ja irgendwann‚Ķ

      Gr√ľ√üe
      Jörg

    4. Die Relais-Boards sind nett, wenn man sich im Bereich < 24V bewegt. Dar√ľber sollte man mit Koppelrelais oder √§hnlichen Sachen arbeiten. Du m√∂chtest ja nicht das aus Deinem SmartHome ein Aschehaufen wird. Das wird dann auch schnell teuer und man hat viel Kabelgewirr, im Gegensatz zu einer Relay Extension oder einem KNX Schaltaktor.

    5. ich weise nochmal drauf hin, dass ich in wahrheit noch danach suche, wo man/ich das wirklich bzw. sinnvoll verwenden kann und ich generell bei dem thema noch nicht durchblicke.
      ich hab jetzt nicht vor mein k√ľnftiges smarthome in irgendeiner art zu „gef√§hrden“. die basis soll mal generell passen. deshalb knx und loxone. der rest sind irgendwelche nette spielereien die ich halt als mein hobby betrachte.
      dadurch kommen auch durchaus wertige billigst-upgrades zustande -> siehe rpi2, rasplex. von einer 600‚ā¨ zu 60‚ā¨ l√∂sung ohne wirkliche einbu√üen (vom fernsehen mal abgesehen)

    6. Apropos Kabelgewirr: In nachfolgendem Video wird wohl die perfekte L√∂sung f√ľr die selbst entwickelten Schaltungen vorgestellt. Dabei kann man bspw. mit Fritzing selbst PCB-Boards designen und g√ľnstig in China produzieren lassen: https://www.youtube.com/watch?v=durXAuJWGk4
      Davon bin ich derzeit zwar noch Lichtjahre entfernt, aber das Ziel ist nun klar vor Augen… :)

  3. Ich fände Projekte mit dem Arduino Ethernet besonders interessant. (also dem Arduino Board mit direktem LAN-Interface / ohne USB Рkein Shield)

    Habe bereits eines im Einsatz um 1-wire-Temperatursensorwerte direkt an FHEM zu liefern.

    Mich pers√∂nlich w√ľrde ein (g√ľnstiger) Windsensor mit √úbertragung der Windgeschwindigkeiten √ľber Netzwerk an FHEM brennend interessieren, da eine Homematic-L√∂sung hier unverh√§ltnism√§√üig √ľberteuert ist. (z.B. mit einem Eltako Windsensor)

    1. Hi Alex,
      wo hast du den Arduino Ethernet gekauft? Ich hatte auch schon einmal kurz recherchiert und nur √ľberteuerte Preise gefunden und deshalb erstmal den „normalen“ Uno mit Ethernet Shield geordert.

      Und wie hast du die Anbindung an FHEM gel√∂st? Per UDP? W√ľrde mich √ľber Details sehr freuen!

      Apropos HomeMatic – Habe hier aktuell die HomeMatic-Wetterstation mit FHEM/Loxone im Einsatz und bin eigentlich recht zufrieden damit. Langfristig m√∂chte ich das aber auch mit einer eigenen L√∂sung auf Arduino-Basis umsetzen, da mir die Funk√ľbertragung der Messwerte alle 3 Minuten einfach zu wenig ist. Ach und der Helligkeitssensor ist bei D√§mmerung durch dessen geringe Empfindlichkeit auch nicht mehr wirklich brauchbar. Ich seh schon, da steht eigentlich auch bald mal ein selbst gestricktes Upgrade per Arduino an :)

      Gr√ľ√üe
      Jörg

    2. Hey Jörg,

      die Arduino Ethernet Boards sind bei Reichelt verf√ľgbar, sowohl die POE wie auch die Variante ohne POE. (sind nicht so leicht verf√ľgbar wie alle anderen Arduino Boards bzw. die Ethernet Shields)

      Die Anbindung an FHEM habe ich √ľber HTTPGet realisiert um die Werte vom Arduino abzurufen auf dem ein WebServer zu diesem Zweck l√§uft.

      Das ganze funktioniert in der Form sehr zuverlässig.

    3. Bitte :-)

      Derzeit in einem Intervall von 5 Minuten, aber da ich die Werteabfrage ja aktiv √ľber FHEM ansto√üe bin ich da sehr flexibel, v.a. ohne den Sketch √ľberarbeiten zu m√ľssen.

      (auch ein Grund wieso ich es √ľber den WebServer auf dem Arduino realisiert habe und keine aktive √úbertragung des Arduino √ľber UDP an FHEM gew√§hlt habe)

      Falls du weitere Infos (z.B. Sketch oder FHEM-code dazu benötigst) geb bescheid.

    4. Hi Alex,
      das mit dem Webserver f√ľr die √úbermittlung von Messwerten klingt interessant, w√ľrde mich √ľber deine Dateien freuen. Am besten per Mail an mich, dann kann ich es auch direkt hier bereitstellen, sofern du nichts dagegen hast.

      Eigentlich m√∂chte ich aber immer noch alles aktiv vom Arduino in Richtung Smart-Home-Zentrale „pushen“, um bspw. auch einen Tastendruck „ohne Zeitverzug“ weiterverarbeiten zu k√∂nnen. Aber evtl. macht auch eine Kombination aus beidem (Push und Pull) Sinn, mal sehen.

      Gr√ľ√üe
      Jörg

    5. bzgl. Preis des Arduino Ethernet:
      Ja da hast du recht, gerade die Ethernet-Version ist etwas teuer. Ohne POE gibt es das allerdings schon f√ľr ca. 50 Euro. Die preisg√ľnstigere Variante der Realisierung ist wohl ein UNO mit EthernetShield.

  4. Hallo Jörg,

    ich habe auch schon länger einen Arduino mit Ethernet an FHEM laufen. Damit steuere ich meine Heizung. Das Ethernet Shield (Affiliate-Link) habe ich von Amazon.

    Kostet keine 20 Euro und funktioniert super. Auf dem Arduino l√§uft bei mir auch ein Webserver, den ich √ľber FHEM Abfrage. Die Zeitsteuerung der Heizung l√§uft √ľber FHEM. Per URL Aufruf kann die Heizung auch sofort eingeschaltet werden.

    Am Arduino habe ich DS18b20, Relais und DHT22 (misst Temperatur und Luftfeuchte gleichzeitig und kostet nur um die 5 Euro.

    Gruss Benjamin

  5. Hallo Jörg,
    vielen Dank f√ľr Deinen spannenden und informativen Beitrag. Was mich jetzt noch brennend interessieren w√ľrde w√§re die M√∂glichkeit das ganze per WLAN mit dem Heimnetzwerk zu verbinden da man nicht √ľberall in Sensorn√§he LAN hat. Vielleicht w√§re das mit dem WLAN SHIELD ESP8266 (Affiliate-Link) m√∂glich…
    Gr√ľ√üe Matthias

    1. Hi Matthias,
      das sollte grundsätzlich funktionieren, klar. Die Möglichkeiten einen Arduino per Kabel bzw. Funk anzubinden, sind dank der großen Popularität des Systems mittlerweile äußerst vielfältig. Ich möchte dabei im ersten Schritt unterschiedliche Sensoren und Aktoren einbinden und dann im zweiten Schritt verschiedene Übertragungsmöglichkeiten aufzeigen. Je nach Anforderung kann man sich dann die jeweils am besten passende Kombination aussuchen. Das Thema Funk wird also definitiv aufgegriffen werden.

      Gr√ľ√üe
      Jörg

  6. Hallo,
    ich habe schon lange nach so seiner Seite gesucht und nun endlich gefunden :-)
    Die Sache mit dem Arduino und dem Raspi finde ich richtig gut und das ist auch genau das was ich gesucht habe…

    Ich m√∂chte meine komplette Heizungssteuerung damit realisieren und suche f√ľr Ausbaustufe 1 (Datenlogging) die passenden Temperatursensoren.
    Sind die Sensoren die du vorschl√§gst (DS18B20 Digital Temperatur Sensor) denn daf√ľr geeignet?

    An meinem Kessel der Solaranlage und dem Speicher sind auch noch Sensoren mit nur 2 Kabeln,
    lassen sie sich auch wie die oben genannten auslesen?

    Ich muss insgesamt ca. 10 Temperatursensoren mit dem Arduino auslesen und später noch 5 Schaltvorgänge auslösen (Relay) .
    Ist das √ľberhaupt mit nur einem Arduino zu schaffen,
    und wenn nicht lassen sich Arduinos auch in Reihe schalten?

    Will das mit einem Ethernet Shield an den Raspi mit Fhem schicken und da erst verarbeiten lassen.

    W√ľrde mich √ľber Tipps zur Umsetzung und der passenden Temperatursensoren freuen.

    Danke :-)

    1. Hi Marcus,
      ja, die Sensoren sollten daf√ľr geeignet sein. Jedoch habe ich selbst damit noch nicht viel Erfahrung sammeln k√∂nnen und kann deshalb leider keinen verl√§sslichen „Praxistipp“ dazu geben. Zumindest aktuell noch nicht..
      Deine n√§chste Frage verstehe ich leider nicht wirklich. Bei den „normalen“ DS18B20 Sensoren ist es so, dass ein Sensor insgesamt 3 Kabel (Signal, VCC und GND) ben√∂tigt. Jeder weitere Sensor ben√∂tigt dann wenigstens ein weiteres Kabel f√ľr das Signal. Alternativ kann man aber auch auf OneWire setzen, dann ben√∂tigen alle angeschlossenen Sensoren nur insgesamt 2 Kabel. In diesem Fall werden aber entsprechende OneWire-Sensoren notwendig. -> z.B. diese hier von Loxone: 1-WIRE TEMPERATURF√úHLER SET
      Ein Arduino kommt mit 10 Temperatursensoren und 5 Schaltrelais prozessorseitig locker zurecht. Du musst eben nur beachten, dass der Arduino auch gen√ľgend Ein- und Ausg√§nge hat und das passende Modell w√§hlen.
      Die Daten√ľbertragung per Ethernet-Shield an einen RPi ist nat√ľrlich auch m√∂glich. Das habe ich den nachfolgenden Blogposts zum Thema Arduino auch beschrieben.

      Gr√ľ√üe und viel Erfolg bei der Umsetzung
      Jörg

  7. …interessanter Blog – bin zuf√§llig beim Googeln darauf gestossen, werde mal die Updates abonnieren…

    Ich beschäftige mich seit ca. 3 Jahren mit den Arduinos, seit ca. 1 Jahr habe ich einige Dinge in meinem Haus (TV-Lift, Beamerlift, Beamerleinwand, div. LED-Beleuchtungen) mit Arduinos automatisiert Рalle Funktionen können per IR Fernbedienung bzw. kabelgebunden aktiviert werden Рein (leider noch etwas langatmiges) Video hier: https://www.youtube.com/watch?v=frNTKFX7ecc

    Seit ein paar Monaten habe ich ein Temperatur-/Luftdruck-/Luftfeuchtigkeitslogging √ľber Arduino Unos mit Ethernet Shields realisiert – ich hatte urspr√ľnglich √ľberlegt, mir die Netatmo Sensoren zu kaufen, aber immer wieder die Preise ziemlich √ľberzogen gefunden – nun hab ich mir das selber gebaut – siehe hier: https://thingspeak.com/channels/38229
    Ich verwende die Sensoren DS18B20 (der misst genauer), DHT22 (der misst auch Luftfeuchtigkeit) und BMP085 (der misst auch Luftdruck). Alle 3 sind leicht an die Arduino Plattform einzubinden Рwenn ihr Infos, Schaltpläne, etc. braucht Рgerne.

    Mein aktuelles Projekt ist ein Dimmer, der bei Einschalten des Beamers – wie im Kino – ganz langsam das Raumlicht runterdimmt bzw. nach Ausschalten des Beamers wieder raufdimmt. Auch hier ist es so, dass k√§ufliche Produkte (mir haben hier die Eltako Dimmer sehr gut gefallen) extrem teuer (ca. 300-1000 EUR) sind, mir dann aber erst wieder die Fernsteuer-Funktion gefehlt h√§tte. Weiters sind k√§ufliche Dimmer stets nur bedingt f√ľr LED-Lampen geeignet (welche ich zuhause eingebaut habe). Je nach LED muss die Ansteuerkurve unterschiedlich ausfallen – bei meinen LEDs sind bei langem Phasenanschnitt z.B. √Ąnderungen kaum merkbar, w√§hrend bei den k√ľrzeren Anschnittdauern jede √Ąnderung stark bemerkbar ist.
    Ich habe in Summe mangels Zeit nun knapp 1 Jahr gebraucht, diesen Dimmer zu realisieren und in meinem Wohnzimmer einzubauen… Nun k√§mpfe ich grade mit parasit√§ren Spannungen herum, die ins ca. 7 m lange Steuerkabel induziert werden und den Dimmer „spinnen“ lassen – eine L√∂sung mit Belastungswiderstand und Entst√∂rkondensator zum Entkoppeln hat bisher nicht funktioniert – ich denke nun an eine Funkl√∂sung, damit sendender und empfangender Arduino wirklich komplett AC/DC-entkoppelt sind – aber das wird wohl wieder eine Zeit dauern…

    Zusatzinfo zum Kommentar von J√∂rg vom 23.11.2015: Auch der DS18B20 ist ein 1-Wire-Sensor. Das „1 wire“ bezieht sich darauf, dass nur 1 Draht f√ľr die Daten√ľbertragung (zus√§tzlich zu +/GND) notwendig ist. Ich habe jetzt nicht nachgesehen, was der Loxone 1-wire-Sensor genau ist und kostet, aber gehe davon aus, dass dieser um ein Eck teurer als ein DS18B20 ist – dieser ist in der Bucht um wenige EUR zu haben.

    Bis bald
    G√ľnther

    1. Hi G√ľnther,

      danke f√ľr deine Eindr√ľcke und sch√∂n zu h√∂ren, dass dir die Inhalte gefallen.

      Du hast dir ja extrem viel Arbeit gemacht, um Fernseher und Beamer „unter der Decke“ zu platzieren. Das ist ja noch ein Sanyo Beamer der PLV-Z-Serie. Habe auch noch einen PLV-Z2000 im Einsatz, wobei ich noch am √úberlegen bin, ob nicht doch lieber gleich ein 80 Z√∂ller ins k√ľnftige Wohnzimmer kommt oder doch ein neuer Sony-Beamer. Luxusprobleme… ;)

      Mit dem Dimmen von LEDs werde ich mich bald auch intensiver auseinandersetzen, da ich im anstehenden Neubau viele Lichtquellen per LED (24V) mit entsprechender Dimmfunktion inkl. RGBW-Stripes etc. realisieren m√∂chte. Mehr dazu dann in den kommenden Blogposts der Reihe Operation Smart Home. Evtl. ist da auch etwas f√ľr dich dabei. Habe n√§mlich auch keine Lust Unsummen daf√ľr auszugeben.

      Gr√ľ√üe und bis bald
      Jörg

    2. Hallo G√ľnther,
      ich w√§re sehr an einem Schaltplan und dem Code f√ľr den Arduino interessiert
      ich habe bis jetzt leider nichts Brauchbares bzw. f√ľr einen Anf√§nger Machbares gefunden.
      Ich möchte mit ca. 10 1-Wire Temperaturen (DS18B20) dem Arduino + Ethernet Shield und Firmata
      meine Temperaturen mit Fhem im Heizungskeller auslesen und bei Bedarf 3-Wege Ventile schalten.
      Ich w√ľrde mich √ľber Tipps sehr freuen‚Ķ evtl. auch als Gastbeitrag hier im Blog? :-)

  8. Hallo Jörg,

    Ja – ich habe nach 8 Jahren im Ausland meinen alten Beamer wieder zum „Leben erweckt“ – da er damals noch fast neu war, fand ich’s schade, ihn zu entsorgen – ich habe vor, ihn beim ersten anstehenden Lampentausch zu ersetzen, aber die Lampe h√§lt und h√§lt und…

    …das sind in der Tat „Luxus-Probleme“ – aber was w√ľrde man sonst mit seiner kargen Freizeit machen – sie etwa gar mehr der Familie widmen? ;-)

    Da wird’s ja einige Themen zu bew√§ltigen geben, in eurem Neubau – ich freue mich schon auf interessante Themen. Falls bzgl. LEDs dimmen interessant: Ich habe mir eine L√∂sung, bestehend aus einem Arduino und mehreren verketteten Billig-RGB-LED-Strips, angesteuert √ľber Leistungs-MOSFETs, gebaut. Materialkosten (meine Arbeit rechne ich mal nicht): in Summe vielleicht 50 EUR (vgl.: „Profi-L√∂sungen“ kosten dagegen „ein Haus“). Besonders stolz bin ich auf die einfache Steuerung √ľber die Logitech Harmony und auf die langsame „Kino-Dimmung“ (ca. 30-60s) bei der beim Wechsel von einer Farbmischung auf eine andere alle 3 RGB-Farben langsam jeweils vom Ausgangs- auf den Endwert gefadet werden ==> funktioniert seit >1 Jahr toll und sieht echt super aus! Man muss halt etwas mit dem L√∂tkolben umgehen k√∂nnen und die Arduino Software bew√§ltigen.

    lg
    G√ľnther

  9. @ Marcus: Das war vielleicht die Aufforderung die ich brauchte – ich schiebe den Start meines Blogs schon 1 Jahr vor mir her – ich hab mal ein paar Dinge zusammengeschrieben – erstmal f√ľr den DHT22 Sensor; Infos zum DS18B20 stell ich in den n√§chsten Tagen rein. Siehe hier: http://www.haschberger.com
    Mir ist klar, dass das nicht exakt ist, was Du suchst (mit Fhem hab ich mich noch nie besch√§ftigt – ich hab bisher noch nicht die Heimautomatisierung gefunden die gleichzeitig kosteng√ľnstig, einfach in meinem Haus nachzur√ľsten und auch noch flexibel ist – somit bastel ich mir dzt. noch alle m√∂glichen L√∂sungen selber), aber Temp. auslesen und 3-Punkt-Ventile schalten klingt jetzt nicht so kompliziert. Ad hoc fiele mir ein (ohne die exakte Ansteuerung Deiner Ventile zu kennen), dies √ľber einen – oder zwecks Ausfallssicherheit auch √ľber mehrere Arduinos – mit Relais Shields zu l√∂sen – da liessen sich sowohl Arduinos als auch Relais Shields bei Ausf√§llen einfachst tauschen. Es gibt auch verschiedene Terminal Shields, mit dem Du den Arduino toll verdrahten kannst, ohne dass das zu verbastelt wird. Beispiel hier: http://www.freetronics.com.au/products/terminal-shield-for-arduino#.VomCnjYqn8c
    …kannst ja gerne hier oder auf meiner Seite entsprechende R√ľckfragen/Kommentare hinterlassen.

    @ J√∂rg: Darf ich Deine Seite in meinem Blog als „friendly website“ verlinken?

  10. Hallo Jörg,

    super Artikel zu Arduino und SmartHome. Ich plane gerade den Umbau unseres Hauses inkl. Integration eines Homematic Systems. Einige Komponenten kann man ja direkt als „g√ľnstigen“ Bausatz kaufen, weshalb aber gerade bei Sensoren das Arduino System sehr interessant wird. Ist es m√∂glich die von dir beschriebenen Komponenten auch per CUxD in der CCU2 einzubinden? Hat hier evtl. jemand Erfahrung oder sogar eine Anleitung? Bin weder Elektroniker noch Programmierer – aber nicht g√§nzlich untalentiert ;-)

    Danke und Gruß
    Thomas

    1. Hi Thomas,
      dazu brauchst du wohl passende Transceiver und einen RPI mit FHEM, denn die Arduinos werden wohl nicht so ohne weiteres das HomeMatic-Protokoll unterst√ľtzen k√∂nnen.

      Gr√ľ√üe
      Jörg

  11. Hallo Jörg,
    Ein Jahr ist es nun her, dass Du als Anf√§nger einen Blog √ľber Arduino als smarthome system geschrieben hast!
    Geht es nich weiter?
    Das was die √úberschrift verspricht h√§lt dein gesamter Text nicht. Leider hast Du keine Ahnung von der Elektrotechnik und wirkliche vde konforme Varianten stehen auch nicht im Text….

    ABER…
    Es gibt tatsächlich eine auf dem atmel mega 2560 basierende sh in Deutschland. Nach VDE!!!
    Kommt bald raus und steuert alles
    Licht Sensoren Heizung…
    Mit nysql miniserver und App

    Gruss Thomas

    1. Hi Thomas,
      hatte in der Zwischenzeit leider nicht viel Zeit mich ausf√ľhrlicher mit dem Thema Arduino auseinanderzusetzen, da ich im Rahmen meines anstehenden Neubaus verst√§rkt mit KNX und Loxone besch√§ftigt war.
      Ich habe nie behauptet, dass ich ein Profi auf dem Gebiet bin. Mir mangelndes Fachwissen vorzuwerfen, ist irgendwie unhöflich, aber ok. :D
      W√ľrde an das Thema aber gerne k√ľnftig ankn√ľpfen und √ľber den Bastellcharakter hinauskommen, da ich das Ganze weiterhin super spannend finde. Vielleicht kannst du ja mehr Infos zu dem von dir angesprochenen Projekt geben…

      Gr√ľ√üe
      Jörg

  12. Ihr Projekt hört sich sehr spannend und vielversprechend an.
    Die Weißheit sagt, never change a running System.
    Nun habe ich alles von Homematic und so soll es auch bleiben.
    Leider wird hier nur FHEM beschrieben. Kann man Sensoren via Arduino oder WEMOS D1 auch √ľber die CCU2 laufen lassen?
    Mich interessiert mehr das Messen des Wasser- und Stromverbrauchs, auch sollen Wärmezähler aller Heizungen mit eingebunden werden. Schnell bin ich auf meine Grenzen gestoßen.
    Ich dachte mir, dass die Arduino’s oder WEMOS D1 direkt an den Z√§hlern h√§ngen und die Werte √ľber das WLAN direkt in die Systemvariablen schreiben. das ganze geht (in meinem Fall) auch √ľber ioBroker.
    Leider ist die USB-Schnittstelle schon mit einem 433mhz-Dongle besetzt, mit dem ich einige Steckdosen und meine Markise schalte.

    1. Hi Mathias,
      da hast du wohl nicht Unrecht. Wenns mal gut läuft, sollte man es besser so lassen. FHEM kommt bei mir auch zum Einsatz, richtig. Daneben aber auch weitere Systeme, Protokolle und Standards wie Loxone, KNX, DMX, Onewire oder später vielleicht auch DALI. Aber das nur am Rande.
      Die im Artikel Operation Smart Home ‚Äď 3 Leitungskilometer und gef√ľhlt 1.000 Arbeitsstunden sp√§ter angesprochenen Wasserz√§hler mit Reedkontakt k√∂nnte ich bspw. auch an eine HomeMatic Funk-Tasterschnittstelle (Affiliate-Link) h√§ngen und den Verbrauch so direkt √ľber die CCU2 tracken lassen. Vielleicht ist das ja eine Alternative f√ľr dich. Wenn die installierten, „normalen“ Z√§hler nicht getauscht werden sollen, kann man nat√ľrlich auch einen Arduino oder WEMOS einsetzen und die optisch erfassten Impulse per IP-Protokoll (vermutlich durch http-Requests) an die CCU2 weiterreichen. Da sollte eigentlich nichts dagegen sprechen. Im Detail kann ich da aber leider auch nicht weiterhelfen, sorry. Vielleicht ja aber ein anderer Leser…

      Gr√ľ√üe
      Jörg

  13. Hallo, ich bin durch Zufall hier auf dieser Seite gelandet. Ich bin in der 12. Klasse des Beruflichen Gymnasiums im Bereich Informationstechnik/Datenverarbeitung. Mein Projekt besch√§ftigt sich mit der Thematik, den Arduino als Komponente im Smart Home einzusetzen. Dieses Seite wird mir wohl die H√§lfte meines Quellenverzeichnisses f√ľllen ;) Sehr sehr gute Seite! Ich werde auf jeden Fall den Newsletter f√ľr Updates abonnieren :-)

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