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スマートホーム - ラズベリーパイ

目次

読書時間 9 議事録

更新日 - 2024年12月7日

CCUまたはラズベリーパイ

スマートホームは、コントロールセンターとして機能するホームマティックCCU 1で初めて実現した。これはかなり遅かったため、より強力なプロセッサを搭載したCCU 2がすぐに提供された。続いてCCU 3が提供され、性能がさらに向上し、Homematicファームウェアのさらなる開発が可能になり、機能の幅が広がった。

テクノロジーの世界ではいつもそうだが、物事をより良く、より速く、より便利にしようとする人々がいる。そこでイェンス・マウスは ラズベリーマチック ホームマティックに対応するオペレーティング・システムとして、シンプルで安価な ラズベリーパイ がインストールされている。
EQ-3は 無線モジュール Raspberry Piに差し込むだけだ。
適切な 住宅 扇風機 そして電源ユニット(リンク)が、小型で繊細、軽快なDIYコントロールセンターを完成させた。

Homematic中央制御ユニット(CCU)とRaspberryMaticのGUIはほとんど同じだ。オリジナルのGUIに慣れている人なら、RaspberryMaticの使い方はすぐに分かるだろう。

まずはラズベリーパイから

EQ-3がキットとして販売しているワイヤレス・モジュールを組み立てるためにハンダごてで5分、RaspberryPiを筐体に取り付けるためにさらに5分投資することを恐れないなら、RaspberryPiとそのHomematic互換のRaspberryMaticオペレーティング・システムの価格と性能に満足することだろう!

対応する フォーラム

つまり、私にとっては、Raspberry PiとRaspberryMaticを選ぶという決断が下されたのだ。当時のCCU 2は、最初のRaspberryPiに道を譲った。

最終的には、5つのコントロール・センターと2つのLANゲートウェイを含む7台のラズベリー・パイ4によるシステムが完成し、300台以上のデバイスを備えた3つの住宅を管理するために使用された。特に、暖房、照明、換気の制御、温水/冷水、ガス、電気、庭/温室の灌漑、(土壌の)湿度/温度センサー、太陽光発電システムの傾斜調整、存在依存照明制御、ロックシステム、日よけ/ローラーシャッター制御など、あらゆる消費データの記録(eメーター/パルスメーターと連動)をカバーした。

結局のところ、ホームマティックでカバーできない仕事はないに等しい。時には既成概念にとらわれず、リサーチしたり、フォーラムで質問したりすることも必要だ。

ハードウェアの準備

Raspberry Pi 4を適当な場所に設置した後 住宅ファン(!)と 電源ユニットおよび付属の 無線モジュールをインストールする。 ラズベリーマチック画像 を経由して64GBのマイクロSDカードに保存します。 アップルパイベイカー (Mac OSX) または バレナエッチャー (ウィンドウズ)。

Mac OSでは、利用できない場合は ランスキャン-ツールでRaspberry PiのIPアドレスを調べる。

現在入手可能なRaspberry Pi 5は、残念ながらRaspberryMaticのUSB経由で接続されたSSDからブートすることができない。この点で、このPiバージョンは私たちの目的にはまだ手が届かない。
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RaspberryMaticイメージをダウンロードしてインストールします。

以下の説明は、英語のMac OSを参照しています。

1. RasPi - SDカードを作成する。

より https://github.com/jens-maus/RaspberryMatic/releases ダウンロード」から現在のバージョン(ZIPファイル)をダウンロードしてください。

FinderのDownloadsでこのファイルを検索してください。

ApplePi-Baker.app "を起動します。

左側のウィンドウの1行目にあるSDカードをクリックし、ウィンドウ右側の「IMG File」行にある3つの「...」をクリックします。

開いたFinderでダウンロード・ディレクトリに移動し、先ほどダウンロードしたZIPファイルを選択して「OPEN」をクリックします。

選択されたファイルは、以前は空だった「IMGファイル」フィールドに表示されます。
IMGファイル "の上にある "バックアップを復元 "をクリックして、SDカードへのコピーを開始します。

この下にプログレスバーが表示される。コピーが完了すると、対応するメッセージが表示され、"OK "をクリックして確認します。

SDカードは取り外して、接点が上を向くようにRaspberry Piのカードスロットに挿入できる。

初スタート

電源ユニットとLANケーブルを接続します。もう一方の端をスイッチ/ルーターの空きポートに差し込みます。

Finder-アプリケーションで "L "を入力し、アプリ "Lanscan.app "を起動します。左上の「Start LanScan」の上にある「Play」ボタンをクリックします。
上部中央(4列目)の「ベンダー」をクリックします。

この下の欄で、"Raspberry Pi Foundation "を検索し、以下の行を入力してください。
左側の列 "IP address "でスイッチ/ルーターのDHCP範囲内のIPを検索する。

このIPをブラウザに入力し、ENTERで確定する。

表示された "RaspberryMatic security settings "で、両方のフィールドに安全なパスワードを入力し、ENTERで確定します。

次のウィンドウで "Next "をクリックし、"Express "設定を選択する。

次の "Security level "ウィンドウで、"OK "をクリックして "Maximum security "の選択を確認する。

セキュリティに関する注意事項」の左下にある "I have read ... "ボックスをクリックし、"Next "をクリックして確認する。

RaspberryMatic - 設定

ユーザー作成

"設定 - ユーザー管理" - "新規作成 "をクリック
左上のエリアに希望のユーザー名とパスワードを入力します。

右下の「設定を適用」をクリック。

ネットワーク設定

設定 "の下にある "ネットワーク設定 "をクリックします。

ホスト名:フラット、ガーデンなど、わかりやすい名前を選んでください。

以下のIPアドレスを使用する」の前にチェックを入れ、希望の固定IPアドレスを以下に入力します。

サブネットマスク/ゲートウェイ/DNS - ルーターの仕様に従って入力してください。
左下の「OK」をクリックして、すべての入力を確認する。

ファイアウォールの設定

設定」の「ファイアウォールの設定」をクリックし、以下の設定を選択します:

ファイアウォールポリシー:ポートオープン

続く3つのフィールドをすべて「フルアクセス」に設定する。

Port release "の下に以下のように入力する(最後の入力以外はすべて"; "で終わらせる!):

2000; 2001; 2002; 8181; 8701; 8082

アクセス制限用IPアドレス」を入力する(最後の項目以外は「;」で終わらせる!):

192.168.0.1;
192.168.0.0/16;
10.192.0.0/12;
192.168.1.18(自分のIPアドレス)

右下の「OK」をクリックしてすべての変更を確認する。

LANゲートウェイの設定

設定」の「LANゲートウェイの設定」を選択します。

新規インストールでは、「一般設定」には何も入力しない。

新しいエントリーを追加するには、"Add "をクリックし、以下のデータを入力する:

タイプは常に "RF: Homematic RF-LAN Gateway "です。

名称:例えば「HM LANGW GA」(GAはローカライゼーションの「ガーデン」を表す)

シリアル番号:各LANゲートウェイの白いシールに記載されている番号:

例:OEQ0796909

アクセスコードパスワード
IPアドレス(オプション):適宜

右下の "OK "をクリックして適用し、左下の "一般設定 "の新しい項目の下にある "適用 "をクリックして再度確認する。

リスタート

設定"-"コントロールパネル "で "中央メンテナンス "をクリックし、2番目のセクション "RaspberryMaticの再起動 "で "再起動 "をクリックします。

コントロールセンターが再起動されて初めて、ログインしたばかりのLANゲートウェイが接続され、使用できるようになります!

RaspberryMatic - LANゲートウェイとして設定する

LANゲートウェイはコントロールセンターと同じで、特別なコードが実行されたときだけLANゲートウェイになり、編集ができなくなる。

プログラム」-「テストスクリプト」に以下のコードを入力し、実行する:

文字列stdout;
文字列 stderr;
system.Exec('touch /usr/local/HMLGW && reboot', &stdout, &stderr);

ここで "Execute "をクリックし、5分ほど待つ。RasPiが再起動し、ネットワーク内のLANゲートウェイとして使えるようになります。

RaspberryMatic - その他のソフトウェア

以下の追加ソフトウェアもインストールする必要があります:

1. システム・アップデート(アップデートを容易に実行するため)
2.CCUヒストリアン(全デバイスからの全データの自動記録と視覚化)
3. cux デーモン(仮想(補助)デバイスの作成)
4.電子メール(危機的状況でのメール送信用)
5.NEO SERVER(AIOリモートアプリとのデータ交換用アプリ)
6. hm-watchdog (エラー発生時の自動再起動)
7. プログラム印刷(作成されたすべてのプログラムを印刷し、包括的な概要を表示します。)
8. XML API(サードパーティアプリケーションとのデータ交換用)

すべてのファイルは".tar.gz "としてのみダウンロードされ、解凍はされません!

以下のファイルは古いバージョンを反映している可能性があります。必要に応じて最新版を検索してください。

追加ソフトウェアのインストール

設定 "の下にある "追加ソフトウェア "ボタンをクリックします。

下のセクション「追加ソフトウェアのインストール/アップデート」で、右側の「ファイルを選択」をクリックし、Finderでダウンロードしたファイル(例:「rmupdate.tar.gz」)を選択し、「インストール」ボタンをクリックしてインストールを開始します。

インストール後、「設定」エリアに新しい「システムアップデート」ボタンがあります。
このボタンをクリックすると、インストールされている(追加)ソフトウェアのすべてのバージョンが表示されます。

追加ソフトウェアは、「URLからアドオンをインストール」または「ファイルからアドオンをインストール」でインストールできます。

URLからアドオンをインストール」でリンク(上記参照)をコピー&ペーストで入力し、右の「インストール」をクリックするとダウンロードとインストールが開始されます。

上記のリンクのいずれかを介してファイルをダウンロード済みの場合は、開いたFinderで「アドオンファイルを選択してインストール」ボタンをクリックすることでも、ファイルを選択してインストールできます。

このエリアの上にある「追加ソフトウェア」の項目には、追加ソフトウェアの名前、現在のバージョン、利用可能な新しいバージョンが表示されます。

新しいバージョンが利用可能な場合は、"Update "をクリックすると自動的にインストールされます。

これは、"Firmwares"(ファームウェア)の下にある、これより新しいファームウェア・バージョンにも適用されます。

RasPi - CUxデーモン

いわゆるCUxデーモンの機能を使うプログラムもある。

これは、プログラム/スクリプトによってアドレス指定できる、仮想的な、つまり物理的に存在しないデバイスを提供する。

必ず以下の機器を使用すること:

第1CUxDタイマー
2.19ボタンCUxDリモコン

CUxデーモンの起動

設定」-「コントロールパネル」の「CUxデーモン」ボタンをクリックします。ブラウザに新しいページが開きます。
右上の「セットアップ」ボタンをクリックします。

CUxDタイマーの作成

左上のドロップダウンメニュー "CUxD device type "で"(28) System "を選択します。Function "の "Timer "は通常プリセットされていますが、そうでない場合は適宜選択してください。

左下の "CCUにデバイスを作成 "をクリックし、RaspberryMaticに仮想タイマーを作成します。

CUxD 19ボタンリモコンの作成

左上の "CUxD device type "ドロップダウンメニューから"(28) System "を選択する。Function" の "Exec" を選択してください。

左下の "CCUにデバイスを作成 "をクリックし、RaspberryMaticに仮想タイマーを作成します。

設定" - "デバイス" - "受信箱 "で、右側の "完了 "ボタンをクリックすることで、新しく作成された各仮想デバイスがシステムに転送されます。
これ以降、番組やスクリプトがそれぞれのデバイスにアクセスできるようになります。

欠陥のあるホームマチック機器を交換する

機器に技術的欠陥が生じた場合は、交換しなければならない。

RaspberryMaticにシリアル番号で登録されたデバイスは、技術的な不具合が発生した場合、「コントロールセンター」から削除する必要があります。

デバイスが削除されると、このデバイスにアクセスするすべてのプログラムから自動的に削除されます。そのため、元のデバイスにリンクされていたプログラム機能は削除され、デバイスを交換した後に再度リンクする必要があります。

このため、「プログラム印刷」という追加ソフトが不可欠なのだ!

どの番組がこの影響を受けるかを調べるには、「設定」-「デバイス」のデバイスリストで不具合のあるデバイスを検索し、「アクション」欄の「番組」ボタンをクリックします。

その結果、すべての関連番組が表示される。

MacのFinderで、「アプリケーションの印刷」アドオンソフトウェアを使って作成されたすべてのアプリケーションとその内容のリストを検索できるようになりました。

以下の例は、架空のフラットAのデバイスに基づいている。フラットAのIPは1.19で終わっているため、対応するファイルは保存時に "A 1.19.pdf "と名付けられた。

このファイルはダブルクリックで開くことができる。

関連する番組セクションは、Command + Fキーを押し、右上の検索フィールドにデバイス名を入力することで見つけることができます(ここでは "A_AK_FK_L"(逆カンマなし!))。

対応するページ番号を含むすべての項目は、左側の列に即座に一覧表示され、簡単に印刷することができるため、対応するプログラムでデバイスを交換した後、新しいデバイスをプログラム機能に再度追加することができます。原則として、プリントアウトに従って、まだ欠けている行だけを追加する必要があります。

不良デバイスの削除

まず、デバイスの名前をメモしてください(例えば "A_AK_FK_L")。これは、新しい(交換用の)デバイスがプログラムされた後に必要です。

デバイスを削除するには、例えばフラットAの左ドレッシングルームのウィンドウコンタクトの場合、IDの下にある「設定」-「デバイス」(この場合は「A_AK_FK_L」)を開き、右側の「アクション」欄にある「削除」ボタンをクリックする。

ポップアップウィンドウが開き、削除オプションとして「デバイスの削除」が表示されます。このオプションは、"Delete"(削除)ボタンをクリックして確認した後、"Delete device from the alarm panel"(アラームパネルから直接デバイスを削除)の削除オプションを選択して、アラームパネルと通信できなくなった欠陥デバイスを実際に削除できます。

新しいデバイスを教える

正しい極性(!)で電池を挿入した新しいデバイスをMacの横に置きます。取扱説明書(すべての新しいデバイスに同梱)の「デバイスのプログラミング」セクションを探します。そこには、コントロールパネルにプログラムするために、デバイスのどのボタンを押すかが書かれています。ほとんどの場合、このボタンを短く、または約3秒間押すと、ペアリング・プロセスが開始されます。

Raspberrymaticのウェブサイトでは、すべてのビューの右上に "Teach-in device "ボタンが表示されています。これをクリックすると新しい画面が開き、左上のエリアに "Teach HM device "ボタンがあります。

まずこのボタンをクリックし、次にデバイスの対応するティーチテストをクリックする!

60秒後、ティーチインが成功した場合、「受信箱」ボタンの左下、ラベルの下に「(1)」が表示されます。(0)」が表示された場合は、登録プロセスを繰り返す必要があります。

同期に成功したら、「設定」-「デバイス」-「受信トレイ」に切り替えます。

新しくティーチングされたデバイスは、ここで編集することができます。Name "列の項目をクリックして、旧デバイスの元の名前 "A_AK_FK_L "を入力します。
最初の列の「+」をクリックすると、別の行が開かれる。ここでも "Name "列の項目がクリックされ、旧デバイスの名前に"_K1 "が付加されたもの、つまり "A_AK_FK_L_K1 "で上書きされる。

をクリックした後に数行表示される機器もあります。この場合、前と同じように進めますが、「xxxxxxxx:2など」というコロンの後の「シリアル番号」欄に表示されている番号に従って、「K」の後の番号を「xxxxxxxx_K2」など(「K」はチャンネルを意味する)に変更します。(K」はチャンネルを意味する)。

影響を受ける番組で、新しいデバイスに機能を追加する。

Macの場合、PDFファイルのあるウィンドウを画面の左側に、ラズベリーマティックのウィンドウを右側に配置します。このウィンドウには、上部のボタン「プログラムとショートカット」から「プログラムと中央ショートカット」を経由して、すべてのプログラムが一覧表示されます。

左側のウィンドウの情報に従って、最初にリストアップされたプログラムを検索し、例えば "A_SV_FK_AK_L_KMBSG_SPK_ON "を検索し、右側の "Edit "ボタンをクリックして開きます。

最初のセクションに「A_AK_F_L_K1が開いているときのみデバイス選択をチェックする」という行がない。

右側のRaspberrymaticウィンドウで、最初の "condition "にある緑色の "+"ボタンをクリックすると、ANDでリンクされた空のエントリーが作成される。
最初の空のボタンをクリックした後、"Device selection "エントリーを選択し、新しい空の "Device selection "ボタンをクリックして新しいデバイスを検索し、デバイスライン上のどこかをクリックして受け入れる。

ウィンドウ・コンタクトの場合、この例のように "at "の後は "closed "か "open "のどちらかを選択する。この例では、"open "を選択する。

この後のフィールドには、「変更時にトリガー」、「更新時にトリガー」、「チェックのみ」の3つのステータスがある。

この例では、「チェックのみ」を選択する。
同じ項目は、2番目の条件「そうでなければ、もし...」でも同様に記入する。

右側の行がすべて左側のウィンドウの行と一致していれば、左下の「OK」をクリックして右側の変更を保存できる。画面が閉じる。

右側のウィンドウで、左側にリストされている他のすべてのプログラムを同じように操作します。新しいデバイスは、プログラミングに関しては以前と同じように機能します。

*違い:

  • Trigger on change -> 例えば温度が変化した場合、トリガーが発行され、プログラムが実行される。
  • トリガーオンアップデート→センサーが約3分ごとに自動的に現在の測定値を決定し、更新します。つまり、温度が一定であっても、次の更新が行われるとすぐに、つまり3分ごとにプログラムが実行されます。
  • check only -> 条件が満たされているかどうかだけをチェックする。

SDカードのバックアップコピーを作成する

バックアップするSDカードをコンピュータに挿入します。

Programs "ディレクトリにある "ApplePi-Baker.app "ファイルを起動します。

アプリで、左側のウィンドウでSDカードをクリックし、右下のウィンドウで「バックアップを作成」をクリックします。

この下にプログレスバーが表示されます。バックアップが完了すると、対応するメッセージが表示され、"OK "をクリックして確認します。

これでSDカードを取り外すことができます。

命名法

最初のうちは、センサーやアクチュエーターなどの数がまだ管理可能な数であるため、それらを構造化することにあまり頭を使うモチベーションがない。

アクチュエーターやセンサーの数が増えるとともに、他のアクチュエーターやセンサーの状態に応じてアクションを起こすようなプログラムの使用も増えているため、よく考えられた構造を評価するようになる。

例えば、以下のようなネーミング構造は、どのような場所にも適応し、補足できることが証明されている。

概要 - ルーム、アクチュエーター、センサー、トレード

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