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Casa Inteligente – Raspberry Pi

Tempo de leitura 9 minutos

Aktualisiert – Dezembro 7, 2024

CCU ou Raspberry Pi

O SmartHome tornou-se possível pela primeira vez com o Homematic CCU 1, que atua como unidade central. Como era bastante lento, logo foi oferecido o CCU 2 com um processador mais potente. Seguiu-se o CCU 3, que trouxe outro impulso no desempenho e permitiu novos desenvolvimentos do firmware Homematic com uma maior gama de recursos.

Como sempre acontece na tecnologia, há pessoas que querem e podem fazer algo ainda melhor, mais rápido e mais confortável. Jens Mouse gritou FramboesaMatic como sistema operacional equivalente ao Homematic, que é simples e barato Framboesa Pi está instalado.
EQ-3 oferece um Módulo de rádio para o Raspberry Pi, que é simplesmente conectado a ele.
Um adequado Habitação com incluindo uma fonte de alimentação (link) completa o centro de automontagem - pequeno, fino, rápido.

A GUI da unidade central Homematic (CCU) e do RaspberryMatic são quase idênticas. Qualquer pessoa que conheça a GUI original encontrará imediatamente o RaspberryMatic.

Começamos com o Raspberry Pi

Quem não tem medo de investir cinco minutos com um ferro de solda para montar o módulo de rádio vendido em kit pela EQ-3, além de mais cinco minutos para instalar o RaspberryPi em sua carcaça, ficará encantado com o RaspberryPi e seu desempenho , tanto em termos de preço quanto de desempenho Tenha um sistema operacional RaspberryMatic compatível com Homematic!

Um correspondente fórum oferece um amplo suporte em todos os assuntos, seja Homematic, RaspberryMatic, programação (que eu tinha medo, mas hoje não tenho mais medo de nada 😉...) Juntos quase tudo é possível.

Então, para mim, a decisão foi tomada pelo Raspberry Pi e pelo RaspberryMatic. O então CCU 2 deu lugar ao primeiro RaspberryPi.

Zuletzt resultierte ein System mit sieben Raspberry Pi 4, davon fünf Zentralen und zwei LAN-Gateways, mit denen drei Wohneinheiten mit letztlich über 300 Geräten verwaltet wurden. Abgedeckt wurden u.a. Heizungs-, Licht, Lüftungssteuerung, Erfassung aller Verbrauchsdaten (im Zusammenspiel mit E-Metern / Impulszählern), wie Kalt-/Warm-Wasser, Gas, Strom, Garten-/Gewächshaus-Bewässerung, (Boden)Feuchtigkeits-/Temperatursensoren, Neigungsverstellung der PV-Anlage, anwesenheitsabhängige Licht-Steuerung, sowie der Schließsysteme, Markisen-/Rollladensteuerung in Abhängigkeit von Sonneneinstrahlung und Windrichtung/-stärke.

Em última análise, quase não há tarefa que não possa ser realizada com o Homematic. Às vezes você precisa ir muito além da caixa, pesquisar e tirar dúvidas em fóruns.

Preparações de hardware

Depois de instalar o Raspberry Pi 4 em um adequado Habitação, incluindo ventilador(!) e Fonte de energia, bem como anexado Módulo de rádio, a instalação segue FramboesaMaticImagens para um cartão micro SD de 64 GB usando ApplePi Baker (Mac OSX) ou balenaEtcher (Windows).

No Mac OS, se não estiver disponível, existe um LanScan-Ferramenta útil para encontrar o endereço IP do Raspberry Pi

Der zwischenzeitlich erhältliche Raspberry Pi 5 ist leider noch nicht seitens RaspberryMatic in der Lage von, per USB angeschlossener, SSD zu booten. Insoweit bleibt diese Pi-Version für unsere Zwecke – noch – außer Reichweite.
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Carregue e instale a imagem RaspberryMatic

As instruções a seguir são para Mac OS em inglês

1. RasPi – crie cartão SD

De https://github.com/jens-maus/RaspberryMatic/releases Baixe a versão atual (arquivo ZIP) em “Download”.

Procure este arquivo no Finder em Downloads.

Inicie o programa “ApplePi-Baker.app”.

Na janela esquerda, clique no cartão SD na primeira linha e na janela direita, clique nos três “…” à direita na linha “Arquivo IMG”.

No Finder que se abre, vá até o diretório de download, selecione o arquivo ZIP que você acabou de baixar e clique em “ABRIR”.

Agora o arquivo selecionado aparece no campo “Arquivo IMG” anteriormente vazio.
Clicar em “Restaurar Backup” acima de “Arquivo IMG” inicia a cópia para o cartão SD.

Uma barra de progresso aparece abaixo. Assim que a cópia for concluída, aparece uma mensagem correspondente, que é confirmada clicando em “OK”.

O cartão SD pode ser removido e inserido no slot de cartão do Raspberry Pi, com os contatos primeiro e voltados para cima.

Primeiro começo

Conecte a fonte de alimentação e o cabo LAN. Conecte a outra extremidade em uma porta livre em um switch/roteador.

Digite “L” no Finder – Aplicativos e inicie o aplicativo “Lanscan.app”. Clique no botão “Play” acima de “Start LanScan” no canto superior esquerdo.
Clique em “Fornecedor” aproximadamente no meio na parte superior (4ª coluna).

Procure por “Raspberry Pi Foundation” mais abaixo nesta coluna e nestas linhas
Procure na coluna “Endereço IP” à esquerda um IP no intervalo DHCP do switch/roteador.

Insira este IP no navegador e confirme com ENTER.

Nas “Configurações de segurança RaspberryMatic” que aparecem agora, digite uma senha segura em ambos os campos e confirme com ENTER.

Na janela seguinte, selecione as configurações “Express” clicando em “Avançar”.

Na próxima janela “Nível de segurança”, confirme a seleção “Máximo protegido” clicando em “OK”.

Clique na caixa “Aviso de segurança” no canto inferior esquerdo “Eu li…” e confirme clicando em “Avançar”.

RaspberryMatic – configuração

Criar usuário

“Configurações – Gerenciamento de usuários” – Clique em “Novo”.
Digite o nome de usuário e a senha desejados na área superior esquerda.

Clique em “Aplicar configurações” no canto inferior direito.

Configurações de rede

Em “Configurações” – clique em “Configurações de rede”.

Nome do host: escolha um nome significativo, por exemplo, apartamento, jardim, etc.

Clique na caixa ao lado de “Usar o seguinte endereço IP” e insira o endereço IP fixo desejado abaixo.

Máscara de sub-rede/gateway/DNS – insira de acordo com as especificações do roteador.
Confirme todas as entradas clicando em “OK” no canto inferior esquerdo.

Configurar firewall

Em “Configurações” – clique em “Configurar firewall” e selecione as seguintes configurações:

Política de firewall: portas abertas

Defina todos os três campos abaixo como “acesso total”.

Faça as seguintes entradas em “Liberação de porta” (termine todas com “;” exceto a última entrada!):

2000; 2001; 2002; 8181; 8701; 8082

Digite “Endereços IP para acesso restrito” (todas as entradas, exceto a última, terminam com “;”):

192.168.0.1;
192.168.0.0/16;
10.192.0.0/12;
192.168.1.18 (próprio endereço IP)

Confirme todas as alterações clicando em “OK” no canto inferior direito.

Configuração do gateway LAN

Em “Configurações” – selecione “Configuração do gateway LAN”.

Durante uma nova instalação, nada é inserido em “Configurações Gerais”.

Para adicionar uma nova entrada, clique em “Adicionar” e insira os seguintes dados:

O tipo é sempre “RF: Homematic RF-LAN Gateway”

Nome: por exemplo “HM LANGW GA” (GA denota a localização “Jardim”)

Número de série: o nome que aparece no adesivo branco do respectivo gateway LAN:

por exemplo, OEQ0796909

Código de acesso: senha
Endereço IP (opcional): respectivamente

Aplique clicando em “OK” no canto inferior direito E confirme novamente clicando em “Aplicar” no canto inferior esquerdo sob a nova entrada em “Configurações Gerais”.

Reiniciar

Em “Configurações” – “Painel de Controle” clique em “Manutenção Central” e na segunda seção “RaspberryMatic Restart” clique em “Reiniciar”.

Somente após a reinicialização do centro de controle o gateway LAN recém-registrado estará conectado e pronto para uso!

RaspberryMatic – configurar como gateway LAN

Um gateway LAN é idêntico a um centro de controle e só se torna um gateway LAN - que não pode mais ser editado - através da execução de um código especial.

Em “Programas” – “Script de Teste” insira e execute o seguinte código:

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

Agora clique em “Executar” e aguarde cerca de 5 minutos. O RasPi é reiniciado e pode ser usado como gateway LAN na rede após uma reinicialização.

RaspberryMatic – software adicional

Faz sentido instalar o seguinte software adicional:

1. Atualização do sistema (para realizar atualizações facilmente)
2. Historiador CCU (para gravar e visualizar automaticamente todos os dados de todos os dispositivos)
3. Daemon CUx (criação de dispositivos virtuais (auxiliares))
4. Email (para envio de emails em condições críticas)
5. NEO SERVER (aplicativo para troca de dados com AIO Remote App)
6. hm-watchdog (reinício automático em situações de erro)
7. Impressão do programa (impressão de todos os programas criados para uma visão geral holística)
8. API XML (para troca de dados com aplicativos de terceiros)

Todos os arquivos são baixados exclusivamente como “.tar.gz” e NÃO são descompactados!

Os arquivos a seguir podem refletir uma versão antiga. Se necessário, procure a versão mais recente.

Instalação de software adicional

Clique no botão “Software adicional” em “Configurações”.

Na área inferior “Instalar / atualizar software adicional”, clique em “Escolher arquivo” à direita, selecione o arquivo que você acabou de baixar no Finder, por exemplo “rmupdate.tar.gz”, e inicie a instalação clicando em “ Instalar”.

Após a instalação, haverá um novo botão “Atualização do Sistema” na área “Configurações”.
Ao clicar neste botão, todas as versões do software instalado (adicional) são exibidas.

Software adicional pode ser instalado nos pontos “Instalar complemento do URL” ou “Instalar complemento do arquivo”.

Em “Instalar complemento do URL” você pode inserir um link (veja acima) copiando e colando e o download e a instalação podem ser iniciados clicando em “Instalar” à direita.

Se o arquivo já foi baixado por meio de um dos links acima, ele também pode ser selecionado e instalado clicando no botão “Selecionar e instalar arquivo complementar” no Finder que é aberto.

O nome do software adicional, as versões atuais e, se necessário, as novas disponíveis estão listadas no item “Software adicional” acima desta área.

Se uma versão mais recente estiver disponível, ela poderá ser instalada automaticamente clicando em “Atualizar”.

Isto também se aplica a quaisquer versões de firmware mais recentes acima deste ponto em “Firmwares”.

RasPi – daemon CUx

Alguns programas usam funções do chamado daemon CUx.

Ele fornece dispositivos virtuais, ou seja, não físicos, que podem ser endereçados por programas/scripts.

Os seguintes dispositivos devem estar sempre instalados:

1. Temporizador CUxD
2. Controle remoto de 19 botões CUxD

Iniciando o daemon CUx

Em “Configurações” – “Painel de Controle” clique no botão “CUx Daemon”. Uma nova página é aberta no navegador.
Clique no botão “Configurar” no canto superior direito.

Criando um temporizador CUxD

No canto superior esquerdo, selecione “(28) Sistema” no menu suspenso “Tipo de dispositivo CUxD”. “Temporizador” geralmente já está predefinido em “Função”, caso contrário, selecione de acordo.

Ao clicar em “Criar dispositivo na CCU” no canto inferior esquerdo, o temporizador virtual é criado no RaspberryMatic.

Criando o controle remoto CUxD de 19 teclas

No canto superior esquerdo, selecione “(28) Sistema” no menu suspenso “Tipo de dispositivo CUxD”. Selecione “Exec” em “Função”.

Ao clicar em “Criar dispositivo na CCU” no canto inferior esquerdo, o temporizador virtual é criado no RaspberryMatic.

Em “Configurações” – “Dispositivos – Caixa de entrada” cada dispositivo virtual recém-criado é transferido para o sistema clicando no botão “Concluir” à direita.
A partir de agora, programas/scripts podem acessar o respectivo dispositivo.

Substitua dispositivos Homematic com defeito

Se um dispositivo apresentar defeito técnico, ele deverá ser substituído.

Todo dispositivo registrado no RaspberryMatic com seu número de série deve ser excluído da “central de controle” em caso de defeito técnico.

Se um dispositivo for excluído, ele será automaticamente removido de todos os programas que tenham acesso a esse dispositivo. As funções do programa vinculadas ao dispositivo original são excluídas e devem ser vinculadas novamente após a substituição do dispositivo.

É por isso que o software adicional “Program Printing” é essencial!

Para saber quais programas são afetados por isso, procure o dispositivo com defeito na lista de dispositivos em “Configurações” – “Dispositivos” e clique no botão “Programas” na coluna “Ações”.

A lista resultante mostra todos os programas relevantes.

No Finder do Mac agora você pode pesquisar a lista de todos os programas e seu conteúdo que foi criada anteriormente usando o software adicional “Programas de Impressão”.

O exemplo a seguir pressupõe dispositivos em um apartamento fictício A. O IP do apartamento A termina em 1.19. O arquivo associado foi sensatamente denominado “A 1.19.pdf” quando foi salvo.

Este arquivo pode ser aberto com um duplo clique.

As seções afetadas do programa podem ser encontradas usando Command + F e inserindo o nome do dispositivo no campo de pesquisa no canto superior direito, aqui “A_AK_FK_L” (sem as aspas!).

Todas as ocorrências, incluindo os números de página associados, são imediatamente listadas na coluna da esquerda e podem ser facilmente impressas para que, após a substituição do dispositivo nos programas correspondentes, o novo dispositivo possa ser usado novamente nas funções do programa. Via de regra, apenas as linhas que faltam precisam ser adicionadas de acordo com as impressões.

Exclua o dispositivo com defeito

Primeiro, anote o nome do dispositivo, por exemplo “A_AK_FK_L”. É necessário após o treinamento do novo dispositivo (de substituição).

Para excluir o dispositivo, por exemplo, um contato de janela no camarim esquerdo do apartamento A, vá em “Configurações” – “Dispositivos” sob seu identificador, aqui “A_AK_FK_L” e clique no botão “Excluir” na coluna “Ação” em a direita.

Na janela pop-up que é aberta, “Desaprender dispositivo” é inicialmente exibido como a opção de exclusão. Esta opção deve primeiro ser confirmada clicando no botão “Excluir” antes que o dispositivo defeituoso, que portanto não é mais capaz de se comunicar com o centro de controle, possa realmente ser excluído selecionando posteriormente a opção de exclusão “Excluir dispositivo diretamente do centro de controle ”.

Aprendendo o novo dispositivo

Coloque o novo dispositivo, com as baterias inseridas, com a polaridade correta (!) próximo ao Mac. Nas instruções de operação (incluídas em todos os novos dispositivos), procure a seção “Dispositivo de ensino”. Descreve qual botão pressionar no dispositivo para ensiná-lo ao centro de controle. Este botão geralmente precisa ser pressionado brevemente ou por cerca de três segundos para iniciar o processo de aprendizagem.

No site Raspberrymatic, o botão “Ensinar dispositivo” está visível no canto superior direito de cada visualização. Clicar aqui abre uma nova máscara na qual o botão “Teach HM device” está localizado na área superior esquerda.

PRIMEIRO você deve clicar neste botão, só então o teste de aprendizagem correspondente do dispositivo!

Após 60 segundos, um “(1)” aparecerá no canto inferior esquerdo do botão “Caixa de entrada” abaixo do rótulo se o processo de treinamento tiver sido bem-sucedido. Se aparecer “(0)”, o aprendizado deve ser repetido.

Após o treinamento bem-sucedido, vá em “Configurações” – “Dispositivos – Caixa de entrada”.

O dispositivo recém-treinado ainda pode ser editado aqui. Ao clicar na entrada da coluna “Nome”, o nome original do dispositivo antigo é inserido “A_AK_FK_L”.
Clicar no “+” na primeira coluna abre outra linha. Aqui, também, a entrada na coluna “Nome” é clicada e substituída pelo nome do dispositivo antigo, mas com um “_K1” anexado, ou seja, “A_AK_FK_L_K1.

Em alguns dispositivos, diversas linhas aparecem após clicar no “+”. Neste caso, proceda como antes, mas de acordo com os números mostrados na coluna “Número de série” após os dois pontos “xxxxxxxx:2, etc.), o número após o “K” também deve ser alterado: “xxxxxxxx_K2”, etc. . (“K” significa canal).

Adicione novas funcionalidades de dispositivo aos programas afetados

No Mac, posicione a janela com o arquivo PDF na metade esquerda da tela, à direita dela a janela Raspberrymatic, na qual todos os programas são listados através do botão superior “Programas e atalhos” via “Programas e atalhos centrais” .

De acordo com as informações da janela esquerda, o primeiro programa listado é procurado, conforme exemplo, “A_SV_FK_AK_L_KMBSG_SPK_ON” e aberto clicando no botão direito “Editar”.

A linha “Seleção do dispositivo A_AK_F_L_K1 quando aberto, basta verificar” está faltando na primeira seção.

Na janela direita do Raspberrymatic, clicar no botão verde “+” na primeira “condição” cria uma entrada vazia vinculada a AND.
Após clicar no primeiro botão vazio, selecione a entrada “Seleção de dispositivo”, procure o novo dispositivo clicando no novo botão vazio “Seleção de dispositivo” e aceite-o clicando em algum lugar na linha de dispositivos.

Para contatos de janela, como aqui, a seleção após a palavra “at” é “fechado” ou “aberto”. Neste exemplo, “aberto” deve ser selecionado.

O campo seguinte tem três estados possíveis “acionar na alteração”, “acionar na atualização” ou “somente verificação”.*

Neste exemplo, “somente verificação” deve ser selecionado.
A mesma entrada deve ser complementada em conformidade sob a segunda condição “Caso contrário, se…”.

Se todas as linhas à direita corresponderem às linhas da janela esquerda, as alterações à direita podem ser salvas clicando em “OK” no canto inferior esquerdo. A máscara fecha.

Proceda da mesma forma com todos os outros programas listados à esquerda da janela direita. O novo dispositivo funcionará novamente de forma programática como antes.

*Diferença:

  • trigger on change -> se a temperatura mudar, por exemplo, ocorre um trigger e o programa é executado.
  • Acionamento ao atualizar -> um sensor determina automaticamente o valor medido atual aproximadamente a cada 3 minutos e o atualiza. Isto significa que mesmo que a temperatura permaneça a mesma, o programa será executado assim que a próxima atualização ocorrer, ou seja, aproximadamente a cada 3 minutos.
  • apenas verifique -> aqui apenas verificamos se uma condição foi atendida ou não.

Crie uma cópia de backup do cartão SD

Insira o cartão SD para fazer backup no computador.

Inicie o arquivo “ApplePi-Baker.app” no diretório “Programas”.

No aplicativo, clique no cartão SD na janela esquerda e clique em “Criar Backup” no canto inferior direito da janela direita.

Uma barra de progresso aparece abaixo. Assim que o backup for concluído, aparece uma mensagem correspondente, que é confirmada clicando em “OK”.

O cartão SD agora pode ser removido.

nomenclatura

No início há pouca motivação para investir muita inteligência na estruturação deles devido ao número ainda administrável de sensores, atuadores, etc.

À medida que o número de atuadores e sensores aumenta, bem como o aumento do uso de programas nos quais as ações devem ser acionadas dependendo do status de outros atuadores ou sensores, você aprende a apreciar uma estrutura bem pensada.

Aqui, por exemplo, foi comprovada a seguinte estrutura de nomenclatura, que pode ser adaptada e complementada para qualquer local.

Visão geral – salas, atuadores, sensores e negócios

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