Open-Source-Gebaeudeautomatisierung-im - Linux

Open Source Smart Home Software im Vergleich
Prof. Dr. René Peinl
CeBit 2016, Open Source Forum
Hannover, 18.03.2016
Rahmen für die Untersuchungen
Gebäudeautomation mit energieeffizienter Steuerung
Projektüberblick
Lerneinheiten
Produktbeispiele
Das ESF-Projekt ist eine netzgestützter Wissenstransfer in Unternehmen und wird finanziert durch den Europäischen Sozialfonds (ESF),
den Freistaat Bayern (25%), sowie die Hochschule Hof (25%). Projektträger ist die Virtuelle Hochschule Bayern (VHB) mit Sitz in Bamberg.
Smart Home mit Heimnetz und Sensornetz
WLAN-Access Point
Internet
Heimnetz
Sensornetz
Smart Home Zentrale
3
Wie funktioniert ein Smart Home?
Schaltbefehl
Schaltbefehl
Auswertung
Schaltbefehl
Schaltbefehl
Schaltbefehl
StatusMeldung
RegelAuswertung
StatusMeldung
Architektur einer Smart Home Software (idealtypisch)
Admin-Obe
rfläche
Web
Web
Web
Services
Services
Services
BenutzerOberfläche
Regel
Verarbeitung
Regeln & Konfig.
Ereignisse
Mobile
Mobile
Mobile
Apps
Apps
Apps
Smart Home
Server Logik
ToDo
Rausfinden,
wo der
Unterschied
zu ESBs ist!
Protokoll
Protokoll
Protokoll
Adapter
Adapter
Adapter
Smart Home Server Basis
Betriebssystem mit Treibern
5
Anforderungen an Smart Home Software
1. Lauffähig auf günstiger Hardware (z.B. Raspberry Pi 2)
2. Lauffähig unter Linux (und Windows und Mac OS)
3. Umfangreiche Hardwareunterstützung (Z-Wave, Homematic, …)
4. Einfache Konfiguration (z.B. automatisches Erkennen von Geräten)
5. Erstellen komplexer Regeln ohne Programmierung
(z.B. wenn Zeit > 06:00:00 und A > 10 und B = true dann C.Modus = „aktiv“)
6. Einbinden von Internetdiensten (z.B. Wetter, Sonnenauf-/untergang)
7. Einfache Bedienung im täglichen Betrieb (z.B. Lampen schalten, Szenarien)
8. Gute Visualisierung von Messwerten (z.B. Linien- oder Balken-Diagramme)
9. Bedienung über verschiedene Endgeräte (z.B. responsive Website, iOS/Android App)
Anforderungen an Software jeder Art
1. Gute Dokumentation
2. Support durch Hersteller / Community
3. Aktive Weiterentwicklung
(z.B. für zukünftige Geräte / Protokolle)
n
4. Sicherheit / Zugriffsschutz
(z.B. Benutzerverwaltung, htaccess Regeln)
iqsol.biz
biggerpockets.com
nwpit.weebly.com
7
uf
os
h
.c
Auswahl der zu untersuchenden Software
• Smart Home Zentralen mit integrierter Software
– Software nur mit HW, z.B. Fibaro Homecenter 2, Zipato Zipabox
– Software Derivat von freier SW, z.B. Telekom Qivicon mit OpenHAB/Eclipse SmartHome
– Software mit HW, aber auch separat, z.B. IP Symcon Symbox
• Smart Home Software zur Installation auf beliebigen Rechnern
– Closed Source / kommerziell
z.B. IP Symcon, LCN pro
– Open Source / frei erhältlich
z.B. FHEM, OpenHAB
8
siehe openhub.net
Übersicht Open Source Smart Home Software
IP Symcon zum Vergleich als kommerzielles, closed source Angebot wegen Vielseitigkeit
9
Objektive Kriterien
OpenHAB 1.8
Domoticz 3.4834
FHEM 5.7
IP Symcon 4.0
Linux, Mac, Win
Linux, Mac, Win
Linux, Mac, Win
Win (Linux, Mac)
Adapter
143 Bindings
32 Protokolle
269 Module
38 Module
Dienste
TTS, XBMC
TTS, MPD,
Homekit
Wetter, PVoutput
TTS, XBMC
HW-Anforderung
Betriebssystem
Internetdienste
Benutzer-UI
Wetter, MQTT,
IFTTT, CalDAV
Web
Web
TTS, MediaPlayer
Wetter, Telegram,
MQTT, CalDAV
Web
Wetter, HTTP,
SMS, SMTP
Web
iOS, Android
iOS, Android
Web-UI
Fat Client
Charting
Mobile Apps
Admin-UI
iOS, Android, (Win) iOS, Android, Win
Fat Client + Web
Web-UI
10
Testprozedur für subjektive Einschätzung
• Für alle Kandidaten …
– Installieren auf Raspberry Pi 2 (Raspbian Jessie)
bzw. Dell Latitude E7440 (Windows 8)
– Erkennen der Geräte: Z-Wave.ME UZB Stick,
2x Greenwave PowerNode NS210
– Ein- / Ausschalten der Geräte
– Stromverbrauch aktuell / kumuliert ermitteln
– Stromverbrauch in Diagramm darstellen
– Benutzer-Oberfläche konfigurieren
– Regeln erstellen: zeitbasiert und ereignis-basiert
A
0
0
0
B
1
1
0
1
0
C
1
1
11
OpenHAB
Dashboard
Daten wurden
scheinbar nicht
mitgeloggt.
Problem auf die
Schnelle nicht
behebbar. Doku
wenig hilfreich.
12
OpenHAB HABmin Konfigurationsoberfläche
13
OpenHAB Regel Konfiguration
14
Domoticz Dashboard
15
Domoticz Admin-Oberfläche
16
Domoticz Charts
17
Domoticz
Regeln
18
FHEM Dashboard (black style)
19
FHEM Admin
Oberfläche
KommandoSchnittstelle, die
im Zweifel Fehler
ausgibt, statt die
Konfiguration zu
zerschießen
20
FHEM Regel
Definition
21
IP Symcon
Dashboard
22
IP Symcon Charts
23
IP Symcon Admin Oberfläche
24
IP Symcon Regeldefinition
25
Subjektive Einschätzung
Testsieger mit
Schwächen
Lösung mit den
wenigsten Schwächen
26
Fazit
• Open Source Lösungen sind auf Augenhöhe mit
kommerziellen closed Source Lösungen
Plug & Play für
Computer-affine
Laien …
• OpenHAB ist nicht umsonst die Basis für
Eclipse Smart Home und damit Telekom Qivicon
• Benutzerfreundlichkeit für Administratoren derzeit noch
verbesserungsbedürftig (Regeln schon jetzt sehr gut)
• OpenHAB 2 mit grundlegenden
Verbesserungen steht schon
in den Startlöchern
Bild: devolo
smarthomearea.de
… statt Bastelprojekten für Nerds gehört die Zukunft
marian42.de
27
Open Source muss raus aus der Bastelecke!
Hof University
Alfons-Goppel-Platz 1
95028 Hof, Germany
Prof. Dr. René Peinl
Head
Head of
of research
research group
group systems
systems integration
integration
Teaching area: Web architecture
Phone
Fax
+49 9281 409-3000
+49 9281 409-4000
[email protected]
www.hof-university.de