FHEM auf dem Raspberry Pi installieren

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Die Hausautomatisierungssoftware FHEM fehlt bislang in den Paketquellen von Raspbian, Sie müssen sie also manuell auf einem bestehenden System einspielen. Dieser Artikel zeigt, wie das am besten klappt.

Um Sensoren und Aktoren in einem "Smart Home" über die Open-Source-Software FHEM steuern zu können, benötigen Sie eine dafür passende Hardware. Hier drängen sich die Raspberry-Pi-Modelle der zweiten und dritten Generation aufgrund der leistungsstarken Plattform und des trotzdem geringen Strombedarfs geradezu auf. Für die folgenden Schritte setzen wir das Raspbian-"Jessie"-Image [1] voraus, das Sie auf eine mindestens 8 GByte großen Speicherkarte installieren sollten.

Anschließend bringen Sie den RasPi ins Netzwerk und versorgen den Rechner mit Strom. Arbeiten Sie ohne Monitor, fällt es schwer, den Erfolg des Bootvorgangs zu verifizieren. Achten Sie daher auf die LEDs: Während des Starts sollten alle Lämpchen (orange, grün und rot) am RasPi leuchten. Nach dem erfolgreichen Hochfahren leuchtet nur noch die rote Lampe. Falls der RasPi nicht ordnungsgemäß startet, ist etwas schiefgelaufen – spielen Sie in diesem Fall das Image noch einmal neu auf.

RasPi im Netz finden

Nun benötigen Sie die IP-Adresse ihrer zukünftigen Hauszentrale. Diese vergibt gewöhnlich der Router automatisch per DHCP. Raspbian zeigt die Adresse kurz vor Ende des Bootvorgangs auf dem Bildschirm an. Arbeiten Sie ohne Monitor, dann ermitteln Sie die Adresse am einfachsten über die Weboberfläche Ihres Routers.

Nutzen Sie etwa eine Fritzbox, dann erreichen Sie die Konfiguration über die URL http://fritz.box. Dort sehen Sie dann unter Heimnetz | Heimnetzübersicht | Netzwerkverbindungen die von der Fritzbox verwalteten IP-Adressen (Abbildung 1). Der RasPi erscheint dort in der Regel unter dem Namen raspberrypi. Alternativ stöbert der die für Linux, Mac OS X und Windows verfügbare Anwendung Adafruit Raspberry Pi Finder [2] die IP-Adresse per App auf (Abbildung 2).

Abbildung 1: Über das Webfrontend Ihres Routers (hier einer Fritzbox) erfahren Sie die IP-Adresse eines ohne Monitor betriebenen Raspberry Pi.
Abbildung 2: Der Adafruit Raspberry Pi Finder stöbert nicht nur den RasPi im Netz auf, sondern bietet darüber hinaus noch weitere Funktionen.

TIPP

Als Linux-Nutzer können Sie zum Aufspüren eines "headless", also ohne Monitor betriebenen Raspberry Pi das Address Resolution Protocol [5] verwenden. Das in der Regel in den großen Distributionen über die Paketquellen installierbare Programm arp-scan liest die vom System gespeicherte ARP-Tabelle aus und liefert als Ergebnis eine Liste mit den im Netzwerk aktiven IP-Adressen. Mit dabei sind jeweils die MAC-Adresse sowie der Namen des Herstellers des Netzwerkchips. Über diese Ausgabe lassen sich die im Netz vorhandenen RasPis leicht identifizieren (Listing 1).

Listing 1

 

$ sudo arp-scan -l | grep Raspberry
192.168.111.137 b8:27:eb:e4:e1:30 Raspberry Pi Foundation
192.168.178.250 b8:27:eb:7c:5f:e1 Raspberry Pi Foundation

Im nächsten Schritt steuern Sie das SSH-Terminal des auf dem Raspberry Pi installieren Linux-Systems an. Unter Linux öffnen Sie dazu ein Terminalfenster und tippen den SSH-Befehl aus Listing 2 ein. Die Zugangsdaten lauten in der Grundeinstellung pi als Login und raspberry für das Passwort. Klappt die Namensauflösung des Routers, müssen Sie nicht einmal die IP-Adresse übertragen – es genügt, raspberrypi als Rechnernamen anzugeben.

Listing 2

 

$ ssh pi@IP-Adresse
$ ssh pi@raspberrypi

Anwender mit einem Apple-Computer öffnen zum Start eines Terminalfensters die Spotlight-Suche (auf dem Desktop die Lupe oben rechts) und wählen nach der Eingabe von "Terminal" den entsprechenden Treffer aus. Arbeiten Sie unter Windows, greifen Sie auf den kostenlosen SSH-Client PuTTY zurück [3]. Dort tragen Sie unter Host Name (or IP adress) die IP-Adresse des Raspberry Pi ein und starten mit Open den Verbindungsaufbau (Abbildung 3). Den noch unbekannten SSH-Schlüssel des RasPi-Systems müssen Sie in jedem Fall beim ersten Verbindungsaufbau akzeptieren.

Abbildung 3: Microsoft packt seinem Windows-Betriebssystem keinen SSH-Client bei. Das kostenlose Programm PuTTY füllt diese Lücke fast perfekt.

Zu Beginn sollte Sie das Standardpasswort für den von Haus aus auf dem RasPi vorhandenen Benutzer pi ändern. Das erledigen Sie über den Befehl passwd und die Eingabe des alten sowie doppelte Eingabe des neuen Passworts. Haben Sie mit dem RasPi bisher noch nicht gearbeitet, sollten Sie zudem mit dem Befehl sudo raspi-config das Konfigurationswerkzeug öffnen und dort die wichtigsten Einstellungen vornehmen (Abbildung 4). Dazu gehören die Spracheinstellungen, das Erweitern der Datenpartition auf die komplette Speicherkarte sowie die Zeiteinstellung – Letztere ist für den RasPi als Schaltzentrale besonders wichtig.

Abbildung 4: Nutzen Sie ein frisch aufgesetztes Raspbian auf ihren Raspberry Pi, dann richten Sie das System vor der Installation von FHEM vollständig ein.

FHEM installieren

Nach einem Neustart und der damit verbundenen Trennung der Netzwerkverbindung loggen Sie sich erneut ein und bringen das System auf den aktuellsten Stand. Die Kommandos aus Listing 3 lesen dazu die Paketquellen neu ein und installieren sämtliche verfügbare Updates. Im selben Zug spielen Sie gleich die für FHEM erforderlichen Perl-Module ein.

Listing 3

 

$ sudo apt update
$ sudo apt full-upgrade
$ sudo apt install perl libdevice-serialport-perl libio-socket-ssl-perl libwww-perl libxml-simple-perl

Anschließend laden Sie FHEM in Form des Debian-Installationspakets fhem-5.7.deb aus dem Netz und spielen es über die Paketverwaltung des Raspbian-Systems ein (Listing 4). Zur Sicherheit kontrollieren Sie die Paketverwaltung auf fehlende Abhängigkeiten und starten das System dann abermals neu.

Listing 4

 

$ wget http://fhem.de/fhem-5.7.deb
$ sudo dpkg -i fhem*.deb
$ sudo apt install -f
$ sudo reboot

Hinweis bei Updates

Möglicherweise liegt bereits eine neue FHEM-Version vor, wenn Sie diesen Artikel lesen – dann zeigt der Link im Listing ins Leere. Kontrollieren Sie gegebenenfalls die Homepage von FHEM [6] und korrigieren Sie falls nötig den Link entsprechend. Sie müssen dazu die Versionsnummer 5.7 gegen die dann aktuelle Nummer tauschen. Beim Aktualisieren einer bestehenden FHEM-Installation gehen Sie sinngemäß ebenso vor. Da Sie FHEM ohne eine Paketquelle installieren, müssen Sie sich später händisch um das Einspielen der jeweils neuesten Version kümmern.

FHEM startet nach der Installation automatisch, allerdings ohne ausreichende Zugriffsrechte auf das Installationsverzeichnis /opt/fhem. Nehmen Sie also die Benutzer pi und fhem in die Gruppe tty auf, damit diese auf die serielle Schnittstellen und die USB-Ports zugreifen dürfen. Dazu beenden Sie zunächst den FHEM-Dienst, nehmen die entsprechenden Änderungen vor und starten FHEM anschließend neu (Listing 5).

Listing 5

 

$ sudo service fhem stop
$ sudo chmod -R a+w /opt/fhem
$ sudo usermod -aG tty pi
$ sudo usermod -aG tty fhem
$ sudo service fhem start

Zusammen mit dem Raspbian-Betriebssystem des Raspberry Pi startet nun auch FHEM automatisch. Zum Steuern des Diensts öffnen Sie auf einem PC einen Webbrowser und geben als URL die IP-Adresse des FHEM-RasPis sowie die Portnummer 8083 in der Form http://<i>IP-Adresse<i>:8083 in die Adresszeile ein. Sofern die Namensauflösung durch den DHCP-Server des Routers korrekt erfolgt, müssten Sie das System auch unter http://raspberrypi:8083 erreichen.

Nach dem ersten Aufruf der Webschnittstelle geht es zunächst ans Absichern per Benutzername und Passwort, damit künftig nur Sie Zugriff auf das System erhalten.

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