Smart Home System mit Mikrocontrollertechnik Arduino und Raspberry

Smart Home Server

Smart Home Raspberry OpenHab

Funktionsbeschreibung

Der Server stellt eine grafische Benutzeroberfläche zur Bedienung und Statusanzeige der Module zur Verfügung.
Als Betriebssystem kommt das Standard Raspberry Pi Betriebssystem „Raspbian Lite“ zum Einsatz mit einem Serviceprogramm „OpenHAB“. Es stellt die grafische Benutzeroberfläche per HTML Website zur Verfügung.
Die Buttons und Anzeigen auf dieser Website werden anschließend über MQTT Befehle gesteuert.

Hardwareaufbau

Der Server basiert auf einem Raspberry Pi, da dieser deutlich mehr Leistung zur Bereitstellung grafischer Benutzeroberflächen besitzt als z.B. die 8-Bit Mikrocontroller.

Programmablauf

Nur über den Server, welcher die Bedienoberfläche bereitstellt, können die Komponenten des Smart Home Systems per Tablet, PC oder Smartphone bedient werden. Bei entsprechenden Port-Weiterleitungen im Router funktioniert dies auch von Unterwegs.
Der Server leitet die Befehle vom Benutzer per MQTT Nachricht ans Gateway weiter. Das Gateway leitet diese MQTT Nachricht wiederum an die Funk-Komponenten weiter.

Smart Home Prinzip

8 Antworten auf „Smart Home System mit Mikrocontrollertechnik Arduino und Raspberry“

  1. Hallo, hätte eine Frage bezüglich des Systems. Ist das System bei Ihnen derzeit noch im Einsatz, können Sie die Software zur Verfügung stellen und wie genau wurde der Mikrocontroller programmiert und würden Sie heute immer noch den ATMEGA328P einsetzen oder eher auf einen ARM Cortex umsteigen? Danke im Vorraus

    1. Hallo,
      Ja das System ist im Einsatz (Testphase). Ich habe auch eine Teststation aufgebaut, um neue Softwarelösungen zu testen. Leider habe ich momentan wenig Zeit alles zu dokumentieren.
      Die Software kann ich zum aktuellen Zeitpunkt noch nicht herausgeben.
      Der Mikrocontroller wurde zuerst per AVR ISP mit einem Bootloader programmiert. Anschließend lässt er sich über die UART Schnittstelle direkt aus der Arduino Umgebung heraus programmieren.
      Ja ich würde immer noch auf den Atmega setzen. Die Leistung ist für diese Zwecke ausreichend, einfache Programmierung mit der Arduino Umgebung inkl. aller Bibliotheken usw. und vor allem günstige Anschaffungskosten.

  2. Sehr interessantes Projekt. Bin auf der Suche nach einem Tragring auf die Seite gestoßen.
    Würde mich für Deinen Tragring interessieren, kann man bei Dir eine Kopie der Druckdatei erwerben ?

  3. Hallo Florian,

    mich würde vor allem die Zutrittskontrolle interessieren. Gibt es hier Neuigkeiten? Außerdem ist mir die Liste der benötigten Bauteile des hier vorgestellten Projekts nicht ganz klar. So wie ich das sehe hast Du beim Arduino Gateway eine Ethernetplatine und das Funkmodul auf der Prototypenplatine verbaut. Welche Ethernetplatine kommt zum Einsatz oder ist das auch Eigenbau? Und wieso kann man nicht den Raspberry als Gateway und Server nehmen? Entschuldige wenn ich dumme Fragen stelle, aber ich mache mich gerade erst mit dem Thema vertraut.

    1. Hallo Sebastian,

      Die Zutrittskontrolle habe ich erst einmal auf Eis gelegt, da ich mir mit der verwendeten Hardware noch unschlüssig bin. Eigentlich wollte ich RFID verwenden, aber die für Arduino erhältlichen Chips sollen ziemlich leicht zu knacken/manipulieren sein.
      Beim Arduino Gateway benutze ich das Arduino Ethernetshield v1 (kein Eigenbau) , das Funkmodul ist auf einer Protypenplatine.
      Klar könnte man den Raspberry als Gateway und Server hernehmen, aber das war nicht mein Plan. Mein Plan ist es den Raspberry im Keller im Serverschrank unterzubringen (da der Serverschrank aus Metall ist, wäre hier schonmal gar kein Funk möglich) und die Gateways (jeweils ein Gateway pro Etage) im Haus zu verteilen. Das sorgt für bessere Funkabdeckung.

      1. Auf welchem Weg können die Chips gehackt werden? WLAN? Wenn man das ganze per Ethernet anbinden würde, wäre dann das Problem erledigt? Ich habe bisher nur gelesen, dass die Mifare Classics nicht besonders sicher sind. Bei Desfire soll das Problem angeblich nicht bestehen. Meinst Du das?

        1. Ja genau die Mifare Chips sollen nicht besonders sicher sein. Also die Chips die man normalerweise bei den Arduino Bauteilen bekommen. Und wenn ich damit die Haustüre sicher, dann sollte das schon “sicher” sein.

Fragen? Verbesserungsvorschläge? Einfach kommentieren...